13
THE STEERING SYSTEM
a.介绍
13A1.General.潜艇的舵是由液压动力驱动的。Undernormal operation,转向系统有自己的动力来源,a motor-driven size5 Waterbury A-end pump,和,因此,除了紧急情况,完全独立于第12章所述的主液压系统。

主控制单元安装在转向架上,位于控制室。然而,由于指挥塔中有一个方向盘,通过轴与转向架控制装置相连,the submarine can be steered either from the controlroom or from the conning tower.分配每一个意外事件,the steering system isso planned that three different methods ofsteering are available,基于三种不同的水力资源。指定如下:

1。 Power,请其中液压动力是由属于系统本身的电动泵独立开发的。
2. ,请在转向立泵中,液压动力由舵手的直接手动操作产生。
三。 紧急情况,请in which the hydraulicpower is supplied by the main hydraulic system.

应该强调的是,在这三种情况下,舵叶都是由液压动力驱动的;这些方法之间的唯一区别在于the poweris developed.

紧急情况只有当常规电源(简称Power)失败。只有在潜艇需要无声操作以避免被敌方船只发现时才使用电力。或者当两个推荐Powerand the紧急情况主液压系统的电源出现故障。

The submarine can be steered by allthree methods from either the control roomor the conning tower.

B.描述
13B1。总体布置。整个转向系统如图所示A—20.系统可以方便地被认为分为四个主要部分:

A.The normal power supply system,包括一个5号A型端泵,驱动它的马达,控制缸,以及主总管。

b。转向架,包括主方向盘,应急手轮,转向架泵,泵控制杆,换向阀,紧急控制阀,指挥塔连接轴,还有离合器。

C.主缸总成,包括汽缸和活塞以及机械舵角指示器。

d.方向舵总成,包括连接杆和导轨,十字头,on the rudder itself.

13B2。详细说明。 正常供电系统。The Waterbury speedgear.潜艇上各种液压操作装置的驱动通常需要非常高的控制精度和变速和压力下的动力传输。没有任何尖锐的台阶或动作。这些操作中使用的液压机是水上齿轮,一种装置,它提供积极的,液压传动准确。

The Waterbury speed gear may be usedas a pump (converting rotary mechanicalmotion into hydraulic fluid displacement) or,内部结构的一个重要修改,作为液压马达(将液压油排量转换为旋转机械运动)。

一百四十五

The type of Waterbury speed gear generally used as a pump is designated as aWaterbury A-end speed gear (Figure 13-1).The type used exclusively as a hydraulicmotor is designated as a Waterbury B-endspeed gear or Waterbury B-end hydraulicmotor.The A-end type is in one special installation used as a hydraulic motor,but,因为这不是一般情况,将A端类型主要描述为液压泵会比较方便。

A端和B端速度齿轮一起使用,形成一对动力传动装置,由任何要求长度的液压管道隔开,以满足特定的安装需要。如此使用,它们在一个点上接收来自电动机的旋转机械运动,并将其作为流体位移传输到任何所需的距离,将其转换成旋转运动,具有仅使用电动机无法实现的积极性和良好的控制性能。

沃特伯里A端速度齿轮,主要用作水下液压系统的辅助动力装置,is designated as size 5-A.使用两种尺寸的B端电机,designated respectively as 5-B and 10-B.

供水A端泵由旋转轴操作,旋转轴既不能由电动机驱动,也不能用手驱动。Threemotor-driven and three hand-driven Waterbury A-end pumps are used in a submarine:one of each type in the,转向系统,胸骨平面系统,还有弓面系统,分别。In operation by normal power,thetwo types are used in each system as a团队;the motor-driven unit transmits oil or thepower actuation of the system,while thehand-driven unit,fitted with a large handwheel and designated as a telemotor,或转向架泵,将油输送到控制气缸,以对电机驱动装置的输出端进行精细控制。手动装置也被使用,交替地,在需要时手动操作系统,而不是使用电动泵。

虽然Waterbury A端减速器是由旋转运动启动的,原则上,它实际上是一种往复多泵型泵。It consists of a casingcontaining three basic elements:

1。插座环,它将七个或九个活塞连接杆的球座固定在驱动轴周围成一圈。

2.一个缸筒,其中钻有7个或9个相应的气缸。

三。倾斜的盒子,从而改变了承插环相对于缸筒的角度和方向。

套筒环和缸筒安装在驱动轴上,使其旋转。The socket ring is sea arranged thatit can be made to rotate either parallel to thecylinder barrel or at an angle to it.与倾斜箱相连的是一根控制轴,通过泵壳连接,which,向上或向下推时,确定倾斜框的角度和方向。

参考图13-1将有助于确定泵送操作的方式。The socket ring rotates withinthe tilting box on the radial and axial thrustbearing.只要倾斜箱保持在垂直位置,承插环与缸筒平行旋转,and there is no reciprocating motionof the pistons within the cylinder barrel.However,当倾翻箱倾斜到与垂直方向相反的方向时,锁环不再在同一平面内旋转,作为缸筒。这意味着,作为球座环上的球座,它的旋转点最靠近枪管,它所属的活塞将被压入相应的气缸,然后,因为这个球座最远离枪管活塞将再次收回。

The diagrams on the lower part of Figure,13-1显示倾斜箱倾斜偏离垂直方向,and illustrate the course of asingle piston,当套筒环旋转半个周期(180度)时,我们可以跟随它的运动。

当活塞上升到最高位置时,它在气缸中占据越来越小的空间,直到它到达套筒环和筒体最远的点。通过活塞的向外运动在燃烧室中产生的部分真空通过抽吸将液体吸入气缸。

一百四十六

水床减速齿轮内部的图示。
图13-1。沃特伯里速度齿轮。
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在中间位置,手枪转进气缸,开始排出积聚在那里的液体。在最低点,活塞几乎占据整个气缸。现在,通过排放口排出的液体已完成。活塞再次从该位置上升,以进行吸气冲程。所有活塞依次重复这些运动,使液压流体顺畅无冲击流动。

In normal operation,转向系统所用的液压动力由一台5号A型水上泵开发。它由1.5马力的电动机以440转/分的恒定速度驱动。从上看,泵顺时针转动,motor endof the shaft.泵的速度是恒定的;只有倾斜箱的方向和角度发生变化。It is these that determine the amountof oil that is pumped into the system to movethe rudder and the direction in which it ispumped.

b。控制气缸。The functionof the control cylinder is to translate themovement of the main steering wheel,当舵手向左或向右转弯时,into a corresponding upward or downward motion of thecontrol shaft,从而改变了电动给水泵中倾斜箱的位置。这个,反过来,改变电动泵内活塞的行程。它还决定泵送至主柱塞的油量和流向。通过这种方式,它可以控制电动水罐泵的输出,使其不受正常转向时转向器动作的影响。权力.

The control cylinder assembly consistsof a pair of small hydraulic cylinders opposedand axially in line,有一个共同的活塞,在气缸之间和通过气缸之间滑动。双臂曲柄连杆将此柱塞连接到倾斜箱。

在所有后来的潜艇上,延伸穿过水道A端动力驱动泵的控制轴具有连接到控制轴一端和对端控制缸的对中弹簧。

泵控制轴从底部进入,接倾斜箱。中心弹簧及其驱动轴,泵控制轴顶端承受的压力,are contained in the tall,pipe-like housing screwed onto the top of thepower-driven Waterbury A-end pump.

13B3.转向柱塞切断歧管。转向柱塞切断阀组由多个端口壳体组成,其中包含九个阀,安装在阀体中,and eight ports whichconnect the main rams to the sources of hydraulic power.

歧管的布置使得四个中心阀是从主转向泵到左舷和右舷柱塞的动力切断器。当从控制室提供电源时,前两个阀组和后两个阀组为手动和紧急切断阀,通向左舷和右舷。歧管顶部中央部分的旁路阀,if opened,通过将泵的两侧连接在一起,可以绕过主转向泵。该旁路通常关闭。

歧管顶部有两个连接件,用于将歧管连接到电机驱动的水道A端泵。在歧管的下面四个接头中,中间的两个是与右舷撞锤的连接。其余两个连接,一个在歧管下部的前部和后部,是控制室的手动和紧急连接。

The connections from the manifold to theport ram are at the foremost and aftermostpart of the manifold.所有阀门都附有标明其用途的铭牌。

主缸活塞总成,通常称为公羊(左舷和右舷)将液压动力转换为机械动力以移动方向舵。每一个液压缸基本上都是一对轴向对置的液压缸,havingin common a plunger or ram that slides between and through them and a hydraulic portat each end,将油注入其中,使柱塞向前或向后移动。在它的中心有一个沉重的轭

一百四十八

Photos of the Steering stand.
图13-2。转向架
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integrally with it;the yoke has a hole drilledin it to take the inboard connecting rodwhich is locked into it at this point by heavylock nuts,轭的每侧各一个。板连杆通过轴承滑动。柱塞漏油是由填料引起的。整个部件通过支架用螺栓固定在框架上。

Mounted at the forward end of the ram isthe mechanical rudder-angle indicator pointershowing the angle of rudder deflection on theindicator dial,刻度为度,另一个滑枕上装有一个电动舵角发射器。它将偏转角度以电的方式传送给控制室仪表板上的编码器角度指示器。

13B4.转向架。The hydraulicpower that moves the rudder is directed bythe steersman from the steering stand,包含所有三种转向方法的控制设备的总成,,请权力,手,紧急情况。(见图13-2。)

A.转向架泵.从那以后,inoperation by normal power,决定方向舵移动方向的是电机驱动的水道A端泵倾斜箱,由于倾斜箱的位置是由控制缸内的油的运动来控制的,很明显,驾驶潜艇,需要一些装置,可以根据需要将油从一个方向或另一个方向驱动。The mechanism must be onethat will respond readily to the steersman'stouch,但准确地控制

马达驱动的Waterbury A端泵产生的压力。这种装置是转向架泵,请转向架的主单元。转向架泵实际上是一个手动的水上型A端泵。支架安装在泵和泵控制轴的外部,使其倾斜箱始终倾斜在同一个位置。方向,请though its,请也就是说,这个degree倾斜角度,可能被绞死。因此,油的流动完全取决于轴的旋转方式。如果轴上安装了一个大的手轮,泵的端口连接到控制气缸的两端,左右转动车轮,然后泵油到控制气缸的一端或另一端,它可以倾斜电动驱动器斯瓦特伯里A端泵中的倾斜箱,因此向左或向右移动乳房。因此,转动安装在转向立泵轴上的锥子将使潜艇转向。

b。主方向盘。该车轮垂直安装在转向架的后端。It is used for both POWERand HAND steering.

As hand steering requires greater effort,a retractable spring handgrip is built intothe rim.在动力转向过程中,this handgrip may be kept folded in.A spring-loaded locking pin is built intothe hub;when pulled out,它允许主转向轮与其轴分离。

这是为了防止当潜艇从操纵台转向时,主轮不小心转动。

C.操作
13C1.动力转向。当用动力转向时,(见图13-3至13-7)获得以下条件:

A.The change valve in the control roomis set for权力驾驶。

b。转向架泵行程控制杆可能位于任何可能的位置。经验表明,然而,最令人满意的位置是在大约四分之三的Astroke的泵。

C.主转向马达正在运行。

以说明转向时转向器的操作权力,请假设需要将方向舵从船中部移动到坚硬的左上方方向舵。方向盘向左转动,其中转动转向架泵的轴,转向架泵通过换向阀和一个控制缸管路向后控制缸输送机油;来自前控制气缸的油被强制返回

一百五十

正在更改的阀的图纸。
Figure 13-3.更换阀门。

另一个控制缸管路连接到泵的吸入侧。

将油输送至后控制气缸,向前移动控制柱塞,然后,将主泵倾斜箱控制轴从空档向下移动到全行程。This puts the tilting box in a positionto deliver oil from the port side of the pumpthrough the relief and cutout manifolds.来自歧管的油进入到右前滑枕和右后滑枕的管路,向左移动方向舵,当右前滑枕和右后滑枕的回油被输送到泵的右舷或吸入侧时。

正在调整的冲程的绘图。
图13-4。Stroke adjuster.

换档转向控制装置图。
图13-5.Shifting steering control.

当泵控制轴需要保持舵角恒定时,为了保持泵控制轴处于空档位置,A环形负载定心装置安装在泵的旁边。该装置包括一个压缩弹簧,该压缩弹簧封闭在一个圆柱形内,并以这样的方式安装在一个主轴上:如果主轴向任一方向移动,弹簧被压缩,并倾向于将主轴返回到其正常位置。主轴与安装在摇杆轴上的操纵杆相连,摇杆分别操纵泵和控制气缸的操纵杆。

当鲁德里斯的理想位置到达时,the steering wheel must be brought

方向盘图纸。
图13-6。方向盘

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操作员启动控制图。
图13-7.Starting control.

back to its original position to stop ruddermovement,since there is no follow-up mechanism in this steering gear.

动力转向机由两个安全阀保护,一个安装在主安全歧管的两侧。

13立方厘米。Hand steering.当用手转向时,(见图13-8至13-12)获得以下条件:

A.后主转向泵停止。

b。The change valve in the control roomis set forhand操作。

C.转向架泵行程杆

操作员启动控制图。
图13-8。Starting control.

操作人员手动转换阀图纸。
图13-9。更换阀门。

设置在最后面的位置,以获得最大的油量,从而在手动转向条件下获得最大的舵行程速度。

再一次,假设需要将方向舵从船中部移动到坚硬的超左位置。方向盘向左转动。液压油由转向立泵直接输送至右前A和左舷后A。The rudder moves to theleft.Oil from the after starboard ram andthe forward port ram returns to the suctionside of the steering stand pump.只要把油送到公羊身上,它们就会动。

正在调整的冲程的绘图。
图13-10。Stroke adjuster.

一百五十二

Drawing of steering control being shifted.
图13-11。Shifting steering control.

方向盘图纸。
图13-12。方向盘

通过转动方向盘并敲击转向架泵。

13C3。紧急转向。通过直接将油从主液压系统输送至主柱塞来进行转向。机油从主切断歧管输送到转向架。转向支架上的紧急转向控制阀是活塞式控制阀。油从该阀返回到主切断歧管的回油和低压侧。右舵控制阀手轮的移动导致主切断管汇的机油压力过低

delivered to the forward port and after starboard rams while at the same time,油从后左舷和前右舷撞锤通过控制阀输送到主切断管汇的回油侧。左舵控制阀手轮的移动导致油被输送到后左舷和前右舷斜坡。同时,油从前端口和右倾斜后通过控制阀返回主切断歧管的回油侧。

转向时emergency权力,更换阀应设置在emergency

启动控制手图。
图13-13。Starting control.

手动转换阀图纸。
图13-14。更换阀门。

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主切断管汇图纸。
图13-15。主切断管汇。

position.手动和紧急切断阀组中的紧急切断阀应打开,手动切断阀应关闭。当达到所需的压路机位置时,the handwheel must bebrought back to neutral to stop rudder movement and to hold the rudder in the desiredposition.通过可拆卸的连杆将紧急控制阀杆连接到垂直转向轴系上。从而使应急系统从指挥塔转向成为可能。

当紧急转向从

带应急转向销的车轮图纸。
图13-16。紧急转向销。

应急方向盘图。
图13-17。应急方向盘。康宁塔手轮控制(控制室内)必须分离。为此提供了一个离合器,必须接合,除非连接了连杆,从指挥塔紧急转向。从控制室紧急转向,此可拆卸连杆未连接,紧急转向控制阀由手轮移动。A locking pin is provided tohold the control valve in the neutral positionwhen emergency steering is not being used.(See Figures 13-13 to 13-20.)

电动舵角指示系统为自整角式。方向舵

显示紧急控制阀锁的图纸。
图13-18。紧急控制阀锁。

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Drawing showing shifting of steering control.
图13-19。Shifting steering control.

角度传感器位于左舷后鱼雷舱内,由左舷转向柱塞连杆上的齿轮齿条驱动。在以下每个位置都有OneRudder角度指示器:桥,指挥塔

应急连杆图。
图13-20。紧急连接杆。

转向台,the control room steeringstation,the control room diving station.

机械舵角指示器,也从端口转向柱塞连杆驱动,is located in the after torpedo room.

一百五十五

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版本1.11,2010年7月16日