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操舵装置
从20世纪50年代起，船舶就安装了自动操舵装置，这使得舵手在深海航行中显得多余。当设置好所需航线后，船舶保持自动转向;同时修正由于天气产生的任何偏差。当更换舵手时,在恶劣天气下手动转向时，自动舵是始终如一的，没有出现任何功能性下降。早期版本的自动转向系统在从自动转向到手动转向（反之亦然）时遇到了一些问题。至少有一次碰撞归咎于错误的转换(转换涉及液压遥控马达系统，其旁路没有正确设置)。
自动操纵系统得到了改进，舵机的电气控制现在已经成为常态，如果安装液压遥控马达装置的话，只在紧急情况下使用。液压远程电动机（如已安装），应该进行定期检查，然而，任何泄漏都要进行修复并且油要加满。
舵承
舵托轴承(图9.1)在润滑脂润滑的推力面上承受舵的重量。舵杆由轴颈进行定位，也用润滑脂润滑。
轴承是由舵机甲板下面的框架进行支撑。承重轴承下方区域有较厚的甲板，承重轴承可以用钢轴承座支撑。载体轴承的底座由焊接在甲板上的边楔定位。载体可以是米汉纳铸铁与炮铜推力环和衬套。托架轴承部件在需要拆卸或更换承载部件时，可将其拆分。可以使用旋下(手动)润滑器，但通常使用自动润滑器。用于润滑的润滑脂要具有防水性(含石墨的钙皂基)。
舵柄(图9.1)是键控的舵杆,由锻钢或铸钢制成，带有一个(或两个用于四柱塞齿轮)臂,经过机加工，可以在斜滑块装置中滑动，设计用于将柱塞的线性运动转换为舵柄臂和舵杆的旋转运动。这种特殊的装置被称为Rapson滑道，用于许多(但不是所有)柱塞式齿轮。冲压件为工作表面研磨至高光洁度的整体钢锻件。每对Rapson滑块，都用螺栓连接在一起，连接端钻孔，以形成旋转块上凸出套管的顶部和底部轴承
十字头滑块，用螺栓固定在活塞的中心部分的表面上，在导轨的机加工表面上滑动。导梁还用于支撑每对气缸，以防止它们被液压分开。气缸的脚螺栓坚固的固定在安装齿轮的托板上。
通过定期测量标记的间隙来监测载体轴承的磨损。原始间隙通常是20毫米左右。
另一种带有锥形座的载体轴承(图9.2)的优点是用底座和侧壁来定位舵杆。锥形座的角度较浅，以防止卡死。
轴承磨损会持续一段时间，在舵机的结构(见图9.1)，会因舵杆的微小垂直下降而留有余量，需要对这种磨损情况进行检查和必要时的恢复。在恶劣的天气条件下，舵和舵杆的升降可以通过在舵的上表面和艉架之间的制动来加以限制。
通常，方向舵的极限是，从中间位置向两边各35°，这是由遥控装置控制的。如果安装了外部舵止动装置，则会将运动限制在距离中间位置39°的范围内，舵机自身也会对方向舵的运动施加限制。但由于液压油的损耗和船舶在恶劣天气下的停驶，可能会对舵机造成严重的损坏。遥控装置通常施加35度的运动极限。
柱塞式液压操舵装置
图9.3显示了一种带有可变的输出泵的双柱塞式舵机的布置。这种齿轮具有120-650 kNm的扭矩能力。
这种齿轮的支撑件是铸钢的，但撞击装置由整块的钢锻造而成，滑动在分叉的舵柄末端的颚部。
柱塞经过加工，以滑入钢瓶的炮铜颈衬套和密封件中，液压由一个或者另一个钢瓶提供，由单向，可变输送泵和电力驱动，以恒定速度运行。泵可以是Hele-Shaw径向活塞式或者轴向活塞式V.S.G泵，两种类型的泵活塞的冲程不同，进出泵的油可以反转。当泵的操作杆处于中间位置时，没有油流
变量输送泵
变量输出泵可以在一个方向上连续运行，但同时具有从零到最大流量的无限变化可变排放能力。其工作原理是通过浮动环或斜板分别改变径向或轴向油缸中泵活塞的行程来改变流量。当泵开始输送时，对液压系统的冲击很小。因为活塞行程从零逐渐增大。当舵的运动较小时，活塞行程小。只有在当舵进行最大运动时，活塞行程才会满。当舵停止运动时，泵的排量变小;它不会像有阀门控制的恒定输出泵那样突然停止。
径向汽缸泵
泵(图9.4a)由外壳A组成，外壳A上有两个盖子。轴盖B和管道连接盖c .后者覆盖有D形管(或中央阀),端口E和F形成气缸和分支G和h之间的连接。缸体J由轴K驱动并且在D管上旋转,两端由滚珠轴承T支撑。
活塞L安装在径向气缸中，通过每个活塞的外端都有一个活塞销M，它将滑块N连接到活塞上。滑块在活塞销上自由摆动并且安装在浮动环O的轨道中 .这个环被安装在球轴承P上，并且是可以自由旋转的。球轴承P被安置在导块中。导块R支承在轴承盖B和C上形成的轨道上，并由主轴S控制，主轴通过泵壳A。泵的最大行程受与泵壳接触的导块端部限制。泵行程的进一步限制是受外界影响的。
图9.4b所示为D形管、缸体、活塞、滑块与轴线成直角的剖面图。XY是行程变化的位置。箭头表示旋转的方向。
在浮动环中心，即与D管同心的情况下，(1)滑块与D管同心作圆周运动，因此不发生泵送作用。随着浮动环移动到左边，(2)活塞沿偏心D形管和气缸的路径旋转，因此，当活塞通过XY线以上时，活塞会从D型管后退，并从E口吸油，而XY以下的活塞则接近D型管并通过F口排油。
当浮动环向右移动(3)时，发生相反的动作，较低的活塞向外移动，通过F口和油嘴吸油，油缸通过E口出油。
流动方向取决于浮动环的位置，中心的左边或右边。浮动环可以移动到中心位置和最大位置之间的任意中间位置:排出的油量根据浮动环从中间位置产生的位移而定。
非反转锁紧装置
当安装了两台油泵且只有一个泵在运行时，如果没有安装非反转锁紧装置(图9.5)，则怠速泵可能会在运行泵的压力下被流体反方向驱动。该齿轮与连接电机和泵的柔性联轴器是一体的。它由许多钢棘爪组成，这些钢棘爪被安装在电动机联轴器上，当泵机运行时，由于离心力的作用，它们向外飞，远离固定在电机支架结构上的固定钢棘轮。
当棘爪接触到周围的外壳时，就达到了向外运动的极限与联轴器一起旋转。
泵停止时,棘爪回到正常的向内位置并咬住棘齿,从而提供一个防止反向旋转的正锁此动作是自动的，允许在不需要使用泵隔离阀的情况下即时选择和调试机组，正常情况下是打开的，只有在紧急情况下才会关闭。
斜盘轴向柱塞泵
该泵(图9.6)有一个带轴向的圆形气缸体，其轴向气缸布置在围绕中心孔的螺距圆上，中心孔用花键加工以适应其旋转的输入轴。各个气缸与轴平行，每个气缸的一端在滑块的外端面上有一个钻孔。这种面承受固定的阀板，通过弹簧压力保持接触。弹簧自动补偿磨损。阀板上的半圆形端口与气缸的端口一致，通过外部管道与转向气缸连接。这种连接通常是直接连接两个柱塞齿轮的钢瓶，但是通过改变四个柱塞齿轮上的阀箱来实现。
在Mark Il设计中，汽缸筒由输入轴通过万向节驱动，阀板接触弹簧由液压进行控制。每个气缸都有一个活塞，通过双滚珠连杆连接到另一个由输入轴驱动的套筒环上。
万向接头和旋转滚柱推力轴承(在某些情况下在米歇尔垫片上)在倾斜箱中。这是在耳轴上进行，可以通过舵机的遥控装置控制外部在垂直面上向任何一边倾斜;。
当倾斜箱垂直时，套环、缸筒、活塞均在同一平面上回转，活塞无冲程。当倾斜箱倾斜时，套环也随之倾斜，活塞每转半圈就会受到一次冲程，行程的长度由倾斜的角度决定。
轴向柱塞泵
这是上述泵的另一个发展，适用于开发转向器和减摇鳍系统所需的较高压力。套环和连杆在倾斜箱中被滑块代替，活塞的球形端在滑块中移动。在倾斜箱中，倾斜箱的倾斜是由伺服活塞提供，伺服活塞由液压操作。图9.7显示了一个切割部分。
另一种的变体泵（图9.8)，它使用一个可翻转的斜盘，通过一个整体的伺服活塞垂直放置并给定所需的角度旋转，来改变液压油的数量和方向。
液压遥控装置
在许多船舶上，遥控器已成为备用操舵控制机构，仅在电动或自动操舵失灵时使用。它包括桥上的发射机和通过从动装置连接到舵机变量输出泵的接收机。发射机和接收机由实心铜管连接。传送装置中的液体位移会导致接收器中相应的位移，并使泵控制通过从动装置移动。
传送器(图9.9)由一个带有底座的气缸组成，底座包含一个由方向盘上的齿条和小齿轮操作的活塞。补偿罐通过弹簧加载的安全阀和补给阀自动工作，液压传动系统压力过大，油液通过安全阀释放到补给箱，通过轻压补给阀弥补油液损失。当活塞处于中间位置时，两个阀门通过一个关闭阀(通常是开着的)和一个旁路(连接压力系统的两边)连接。还有一个手动操作的旁路。
油箱必须保持加满。非冷冻工作液一般为低粘度、低倾点的矿物油，具有一定的防锈性能。一般在使用矿物油之前，通常使用甘油和水的混合物作为低倾点(不冻点)工作介质。
通过接收器的部分，显示一个转向器中的两个接收气缸，电路管连接到每个柱塞的外端。因此，任何在传送筒中被活塞移动的液体都将通过管道和回路阀被强制送至接收气缸。所示的结构中固定了接收气缸，任何液体的位移都会导致缸体在其中一个弹簧的压缩下沿油缸移动。当舵手松开方向盘时，压缩弹簧用于使接收器和发射机返回到船中部位置。
浮动杠杆的变化
图9.10图示了浮动杠杆的三种变体，作为控制和切断装置。在每个图中，控制移动是应用在点A,点B与身体的运动控制和C点与电源的控制机制即船舶操舵装置, 在船舶的舵机中，A点的运动由舵手控制，B点，即所谓的从动点，与舵柄上的一个点相连，C点与泵上的操纵杆相连。浮动杠杆以A 点B点为轴来执行控制和切断功能，以此来使这杆“漂浮”在空间中,如图中所示,操纵杆上一对或多对附着点之间的距离随着移动而变化。因此，杠杆的运动是非常复杂的，很难想象是一个连续的过程，但是，如果在系统的每个静止位置一步一步地检查几何结构，操作原理就变得清晰了。
为了确定系统的几何形状并确保其正确工作，在设计时应谨慎地施加以下限制：
（a）点a或点C，但不应同时占据一个固定的位置杠杆的长度:另一个必须在杠杆上自由地纵向移动，以适应它们之间距离的变化
(b)应限制A及C点在已知的地点上移动，以确保系统的准确性。
(c)点B应能在杠杆上自由纵向移动。
在第三个图(图9.10)控制点A被选中作为基准点，并被限制只在一条直线,如AArsquo;,从动点B点是在浮动杠水准线上的滑动槽中自由移动。泵控制C点安排在另一个滑动槽和CCacute;所移动的直线。
现在，如果我们假设一艘船在一条直线上航行，那么每个图中的A、B、C点都在中线上，因为转向控制和方向舵是集中的，而且泵处于无冲程或空档状态。A点到Aacute;点的运动与所需的舵角相对应，利用浮动杠杆绕B点旋转，C点移动到Cacute;点，使泵按正确的方式工作。随着舵在角lsquo;命令rsquo;的A向Aacute;的运动,”B点与舵柄连接,随着舵手操纵浮杆旋转到达Aacute;,B点到达Bacute;点
由舵手控制在那里，使Cacute;点返回C点，Bacute;点和Cacute;点同时到达B点和C点，使泵处于无冲程状态，使舵准确地按规定的角度静止。现在,如果移动控制点从Aacute;中期位置到A .浮动杆的轴心到Bacute;点, C点移动到一个新的位置C”中线的另一侧，将泵按冲程放置以驱动舵机回到中点位置。当齿轮返回时，杠杆再次围绕A旋转，Bacute;点回到B点，导致C“点回到C点，从而使泵处于无冲程状态，使舵停在中间位置。将点A移动到中线的另一侧的位置A”(未显示)，然后返回到A，当然，方向舵的运动和所有的狩猎运动也会发生在图中中线的相对一侧。
一个浮动杠杆系统的机械布局可能不总是在三种形式之一，但是，如果原理理解了，并保持它的基本功能是启动舵机的运动，并在舵到达舵手所指定的角度时停止运动，读者应该可以毫无困难地识别出他可能遇到的任何浮动杠杆装置。
双柱塞齿轮液压
系统参考示意图(图9.11)，PU1和PU2双动力单元均有一个连续运行的电动机驱动，通过一个柔性联轴器，一个变量输出轴向缸泵和辅助泵A1,A2。后者通过一个储油罐T抽取过滤油，并通过一个10 微米的过滤器F10排出，以恒定压力向伺服控制装置提供油C然后向自动切换阀CO提供油，以进行维护。
当主泵处于无冲程时，辅助泵通过设置在20bar的压力限制阀PC20排放到储油罐，并排放到燃烧室。当主泵上行程时，辅助泵向主泵吸入口排出。
主泵可以在齿轮的任何位置，任何时间，通过启动电机而进入工作状态。由伺服控制的自动转换阀门(图9.12)并由弹簧保持旁路状态，而相关泵处于静止状态。当泵启动时，辅助泵的压力增加，克服了弹簧，当泵停止运行时，如果电动机的高启动电流降低到运行水平，弹簧将阀门恢复到旁路状态，则主泵在交叉压力流和负载保持的情况下无法启动。阀门的弹簧末端连接到恒压管道上，为了避免液压锁定，弹簧室有一个排气管道。通过自动转换阀 CO，主泵的排放通过泵隔离阀P1和P2，这些阀门被安装在一个阀箱中，因此可以使旁路阀BP、安全阀RV和紧急手动泵关闭阀HP的交叉连接。
在开阔水域，通常使用一个动力装置。如果齿轮需要更快的响应，两个装置可以同时运行，使油流量加倍，提高运行速度。
正常情况下，通过电动遥控装置和局部控制箱来控制齿轮，但是作为与桥上通信的一种手段，也可以通过局部控制来控制齿轮。
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