主機功能結構

  海上三體式救助艇是發(fā)生海事時的救助設備，它采用全液壓控制，主要用于海上救助。物資和人員運送以及搶險排險等各類民用和軍用場合。

     該艇為三體船（圖10-5），兩個片體分布在船體的舯艉兩側，主體處于舯艏中間位置，航行推進裝置以2臺大流量低揚程軸流泵作為水噴式推進器，分別設在左右兩片體的后部。

     動力為400kW的柴油發(fā)動機裝在主體的后段部分。該艇控制和照明系統(tǒng)采用電壓為12V的8個蓄電池供電。在艇艉的主甲板上，設置有一臺能 360°自由回轉的液壓傳動機械臂（圖10-6），該機械臂能夠解決艇與船或碼頭之間的防碰撞問題，考慮到救助時的海浪顛簸，能使艇與船之間保持一定的距離。在海上條件不利的情況下，能利用該機械臂進行人員、物資在艇與船之間接送或投放，其動力來自于艇主體后段的400kW柴油發(fā)動機（當救助艇進行施救作業(yè)時，由于救助艇處于非全速航行的慢速狀況，故所需動力小，因而有足夠的余量可用于該機械臂）。

液壓系統(tǒng)原理

     該海上救助艇的液壓系統(tǒng)分為艇體推進系統(tǒng)和機械臂系統(tǒng)，動力均來自于上述柴油發(fā)動機。

1、艇體推進系統(tǒng)

     艇體推進系統(tǒng)原理如圖10-7所示。系統(tǒng)的執(zhí)行元件為雙向定量柱塞馬達6和6a,分別用于驅動該艇船體推進裝置的兩臺軸流泵。二馬達的回轉方向由三位四通電磁換向閥5和5a控制，回轉速度分別由調(diào)速閥4和4a調(diào)節(jié)，設在馬達回油路上的調(diào)速式背壓閥9用于提高馬達運轉平穩(wěn)性。系統(tǒng)油源為定量柱塞泵2，其壓力設定與卸荷由磁溢流閥7控制，單向閥3用于防止壓力油倒灌，以保護泵2。單向閥8用于閥7溢流回油與機械臂系統(tǒng)回油的隔離。

1—電動機;2—變量液壓泵組∶3—壓力表開關∶4一壓力表∶5，6，9～13一插件;7.16一溢流閥∶8，14，15—二位四通電磁換向閥∶17一順序閥;18一剪切液壓缸;19—回油過濾器;20，21—截止閥

當要使該船艇進入航行狀況時，只要先啟動柴油發(fā)動機并待其穩(wěn)定后，上排使液壓柱塞泵開始供油。2-3min后，液壓系統(tǒng)即進入正常狀態(tài)，此時可按相關的航行要求通過操作相應的閥件即可實現(xiàn)如船艇前行、后退、轉向等動作。

     1、船艇前進。三位四通電磁換向閥5和5a分別切換至右位和左位，泵2的壓力油經(jīng)單向閥3，調(diào)速閥4、4a，電磁換向閥5、5a進入液壓馬達6左側、6a右側。液壓柱塞馬達6右側、6a左側回油經(jīng)閥5、5a和背壓閥9及帶單向閥粗過濾器10排至油箱。實現(xiàn)船艇前進。

     2、船艇后退。三位四通電磁換向閥5和5a分別切換至左位和右位，泵2的壓力油經(jīng)單向閥3，調(diào)速閥4、4a，電磁換向閥5、5a進入液壓馬達6右側、6S左側。液壓柱塞馬達6左側、6a右側回油經(jīng)閥，5、5a和背壓閥9及帶單向閥粗過濾器10排至油箱。實現(xiàn)船艇后退。

      3、船艇大弧度緩慢轉向。此時，只要調(diào)節(jié)調(diào)速閥4和4a使液壓柱塞馬達6和6a存在轉速差即可實現(xiàn)船艇大弧度緩慢轉向運動。倘若要使船體左轉，只要左置液壓柱塞馬達6轉速大于右置液壓柱塞馬達6a即可。

      4、船艇小弧度急轉向。此時，只要使三位四通電磁換向閥5和5a均切換至左位或右位，使液壓馬達6和6a轉向相反即可。倘若要使船體左向急轉，此時可將三位四通電磁換向閥5、5a切換至左位，使液壓馬達6轉向，6a正轉即可，倘若要使船體右向急轉，此時可將三位四通電磁換向閥5、5a切換至右位，使液壓馬達6正轉、6a反轉即可。如果覺得這樣轉向速度太快，會引起不安全，需要稍慢一些，同樣可以通過調(diào)節(jié)調(diào)速閥4或4a使液壓馬達6或6a轉速低一些。

2、機械臂系統(tǒng)

      機械臂液壓系統(tǒng)按工作方式細分臂架和回轉機構兩部分。

    （1）臂架部分。其液壓原理如圖10-8所示，執(zhí)行元件為同步運動的變幅缸4及4a、彎臂缸4b和工作缸4C。這三組液壓缸的啟停及運動方向分別由三位四通電磁換向閥1、1a、1b控制，各液壓缸的鎖緊分別由進回油路上的兩個液控單向閥控制。液壓缸4和4a的進、退同步動作分別通過單向調(diào)速閥3/3C和3a、3B進行調(diào)節(jié)，閥的開度一旦調(diào)定，一般不再操動。缸4b和缸4C的往復運動速度分別由缸進回油路上的單向調(diào)速閥3d、3c和3F、3g進行調(diào)控。

a.變幅臂的傾角增大或減小。當三位四通電磁換向閥 1切換至左位時，系統(tǒng)的壓力油經(jīng)閥1、液控單向閥2及 2c、閥 3及3c中的單向閥進入變幅缸4和4a 的有桿腔，同時反向導通液控單向閥 2a 及 2b，無桿腔回油經(jīng)閥3 及 3c中的調(diào)速閥、液控單向閥 2a及 2b和電磁換向閥1排至系統(tǒng)。變幅缸 4和4a 的活塞桿內(nèi)縮，變幅臂的傾角增大。

        當三位四通電磁換向閥1切換至右位時，系統(tǒng)的壓力油經(jīng)閥1、液控單向閥 2a及 2b、閥 3a及3b中的單向閥進入變幅缸4和4a的無桿腔。同時反向導通液控單向閥 2及 2c，有桿腔回油經(jīng)閥3 及 3c中的調(diào)速閥、液控單向閥 2 及 2c 和電磁換向閥1排至系統(tǒng)。變幅缸4 和 4a 的活塞桿外伸，變幅臂的傾角減小。

       b.彎臂的夾角增大或減小。當三位四通電磁換向閥1a切換至左位時，系統(tǒng)的壓力油經(jīng)閥 la、液控單向閥 2d、閥 3d中的單向閥進入彎臂缸4b的有桿腔，同時反向導通液控單向閥 2e，無桿腔回油經(jīng)閥 3e中的調(diào)速閥、液控單向閥2e和電磁換向閥 la排至系統(tǒng)。彎臂缸4b的活塞桿內(nèi)縮，彎臂的夾角增大。

      當三位四通電磁換向閥1a 切換至右位時，系統(tǒng)的壓力油經(jīng)閥la、液控單向閥2e、閥3e 中的單向閥進入彎臂缸4b的無桿腔，同時反向導通液控單向閥 2d，有桿腔回油經(jīng)閥 3d 中的調(diào)速閥、液控單向閥 2d 和電磁換向閥la排至系統(tǒng)。彎臂缸 4b 的活塞桿外伸，彎臂的夾角減小。

       c.工作拖板正踩（向外）或反踩"向內(nèi)"。當三位四通電磁換向閥 1b切換至左位時，系統(tǒng)的壓力油經(jīng)閥1b、液控單向閥2f、閥3f中的單向閥進入工作缸4c的有桿腔，同時反向

導通液控單向閥 2g，無桿腔回油經(jīng)閥 3g中的調(diào)速閥、液控單向閥 2g 和電磁換向閥1b排至系統(tǒng)。工作缸 4c 的活塞桿內(nèi)縮，工作拖板正踩（向外）。

       當三位四通電磁換向閥 1b 切換至右位時，系統(tǒng)的壓力油經(jīng)閥1b、液控單向閥 2g、閥 3g中的單向閥進入工作缸 4c 的無桿腔，同時反向導通液控單向閥 2f，有桿腔回油經(jīng)閥 3f中的調(diào)速閥、液控單向閥 2f和電磁換向閥1b排至系統(tǒng)。工作缸 4c 的活塞桿外伸，工作拖板反踩"向內(nèi)"。

②回轉機構部分。機械臂回轉機構主要由 3個小行星外齒輪組成，以120°的夾角均布嚙合在一個大內(nèi)齒輪上，作周向回轉。其中由齒輪式液壓馬達所驅動的一個小齒輪為主動齒輪，其余兩個為從動齒輪。圖10-9所示為機械臂回轉機構的液壓原理，執(zhí)行元件為驅動主動齒輪回轉的液壓馬達 3，其啟停與換向由三位四通換向閥 2 控制，運動速度由調(diào)速閥1調(diào)控。

當機械臂裝置按順時針方向旋轉（俯視）時，只要使三位四通電磁換向閥2 切換至右位即可，反之，閥2切換至左位，則機械臂裝置按逆時針方向旋轉（俯視）。

液壓系統(tǒng)特點

①船體推進裝置液壓系統(tǒng)和機械臂液壓系統(tǒng)共用一個定量泵油源，通過電磁溢流閥調(diào)壓卸荷，為了提高各執(zhí)行元件的運轉平穩(wěn)性，回油路設置了調(diào)速背壓閥。

②船體推進裝置液壓系統(tǒng)采用調(diào)速閥進油節(jié)流調(diào)速方式，不利于系統(tǒng)散熱。

③機械臂液壓系統(tǒng)的臂架部分，各液壓缸的鎖緊分別由進回油路上的兩個液控單向閥控制。變幅液壓缸的進、退同步動作分別通過液壓調(diào)節(jié)方式（單向調(diào)速閥）實現(xiàn)。彎臂缸和工作缸采用單向調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速方式，有利于散熱和提高運動平穩(wěn)性。機械臂液壓系統(tǒng)的回轉部分采用調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速方式，不利于散熱。