船舶液壓舵機(jī)的安全檢查及故障分析

羅忠杰

【摘要】船舶舵機(jī)在船舶航海運(yùn)行作業(yè)中擔(dān)負(fù)著把控、調(diào)轉(zhuǎn)、保持航向的重要責(zé)任，換而言之，船舶的航海安全與船舶舵機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否，出現(xiàn)故障是否及時維修、排除息息相關(guān)。液壓舵機(jī)的優(yōu)越性能表現(xiàn)，在現(xiàn)代船舶上得到了廣泛應(yīng)用，本文通過對船舶液壓舵機(jī)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)轉(zhuǎn)、以及常見故障進(jìn)行剖析，幫助電機(jī)員、輪機(jī)員以及船舶駕駛員在航海過程中面對舵機(jī)故障能夠從容面對，在對舵機(jī)進(jìn)行安檢時也能觸類旁通，得到啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】舵；故障分析；安全檢查

1、舵設(shè)備

一套完整的舵設(shè)備是由舵、舵機(jī)、舵角指示器、舵機(jī)傳動裝置和舵角控制裝置等設(shè)備構(gòu)成。在船舶航海及作業(yè)過程中，這套設(shè)備主要負(fù)責(zé)把控、調(diào)轉(zhuǎn)、保持航向。在以上設(shè)備組成成分當(dāng)中，最易發(fā)生故障的部分便是舵機(jī)，因此，船舶設(shè)備管理人員、電機(jī)員、輪機(jī)員等人員要針對該部分的日常保養(yǎng)引起重視。

2、舵機(jī)和轉(zhuǎn)舵裝置

常規(guī)的舵機(jī)分為兩類，一種是電動舵，一種是液壓舵機(jī)，本文主要分析液壓舵機(jī)，這是因為現(xiàn)代船舶大體上多使用液壓舵機(jī)。液壓舵機(jī)的原理，顧名思義，是利用液體壓力作為舵轉(zhuǎn)動的動力，結(jié)構(gòu)由二個或四個帶活塞的液壓缸組成，在各液壓管與電動泵連接時必須保證液壓管系和液缸中盛滿液體，也就是使整個液壓腔中保持真空，只有液壓油介質(zhì)。舵機(jī)開起時，電動泵轉(zhuǎn)動，電動泵則開始吸排液體，給液壓缸提供動力儲備，操舵時，通過控制液壓油的走向，使得活塞前后移動，從而帶動舵柄相接的活塞桿一前一后運(yùn)動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)舵。這類轉(zhuǎn)舵系統(tǒng)最突出的優(yōu)點便是省力、簡易、準(zhǔn)確度高、效能高，這也是現(xiàn)代船舶大量使用該類裝置的原因。

3、液壓舵機(jī)的基本要求

作為保證操縱性以確保航行安全的重要設(shè)備的舵機(jī)。IMO的《國際海上人命安全公約》（SOLAS）和我國《海船規(guī)范》均對其提出明確規(guī)范與要求，其基本精神是要求舵機(jī)必須具有足夠的轉(zhuǎn)舵扭矩和轉(zhuǎn)舵速度。

4、操舵器及操舵?zhèn)鲃友b置

操舵?zhèn)鲃友b置有電動和液壓兩種。1.液壓操舵?zhèn)鲃友b置以安裝在舵機(jī)艙的受動器、安裝在駕駛室的液壓機(jī)以及連接此兩者的管系組成。因為油壓的不可縮性以及流向、油壓和流量的可控性，所以可將動能轉(zhuǎn)化為液壓能，然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完成轉(zhuǎn)舵。2.電動操舵?zhèn)鲃友b置中的手柄操舵與隨從操舵并稱為該裝置的兩套獨立的操舵系統(tǒng)，其功能在于其中一套系統(tǒng)產(chǎn)生故障之后，即刻可以更換至另一套系統(tǒng)，確保航海安全與航向不偏離。

5、液壓舵機(jī)的常見故障與分析

對于舵機(jī)發(fā)生故障時原因或部位不明時，首先應(yīng)該查看舵機(jī)油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，事先準(zhǔn)備好用于試驗的備用泵，并且通過應(yīng)急操舵來搜尋故障出現(xiàn)的大致范圍，最后進(jìn)行全面羅列分析，找出問題的根源所在并及時排除。還要做好數(shù)據(jù)記錄以便于下次類似故障再出現(xiàn)時，可以及時地找到源頭，以確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和航海安全。常見故障與分析：（1）舵無法動：這類故障的原因有很多，首先可能是遙控系統(tǒng)的失靈與故障，其原因主要是因為電路故障、或者是其中的機(jī)械部分有故障等；其次主油路的嚴(yán)重泄露或旁通也會導(dǎo)致舵不能動的情況出現(xiàn)；再次如果是因為主泵無法供油，那就必須更換備用泵來驗證；最后主要表現(xiàn)為主泵排出的油壓偏高，安全閥開啟的主油路堵塞或者舵無法轉(zhuǎn)動也是舵無法動的原因之一。（2）舵角不準(zhǔn)—操舵角和實際舵角不相符：出現(xiàn)舵角不準(zhǔn)這種故障的原因一般有兩種，一是因操舵人員熟練度低引發(fā)的定向量泵電液舵機(jī)易出現(xiàn)的沖舵現(xiàn)象。這是因為舵偏轉(zhuǎn)至指定舵角時，主油路換向閥未能第一時間回中，這時油泵持續(xù)供油舵則會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，引發(fā)沖舵；二是追隨機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)不當(dāng)，導(dǎo)致舵轉(zhuǎn)至操舵要求的舵角時，油泵的變量機(jī)構(gòu)還沒有回中，這時油泵持續(xù)供油舵則會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，引發(fā)沖舵，又或者是舵還未轉(zhuǎn)至要求的舵角，追隨機(jī)構(gòu)就已經(jīng)把油泵變量機(jī)構(gòu)拉回中位，油泵一停舵隨之也停止，從而導(dǎo)致舵不足。出現(xiàn)以上兩種現(xiàn)象時，追隨機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)重新定位。但要注意舵在中時，油泵排量需要調(diào)零，舵在正中時，追隨與連接杠桿的垂直度必須保證。（3）滯舵：滯舵就是在操舵過程當(dāng)中，駕駛?cè)藛T發(fā)現(xiàn)舵的運(yùn)轉(zhuǎn)明顯滯后于操舵動作，這就是滯舵，通常滯舵有如下原因，泵控制系統(tǒng)的主油路旁通嚴(yán)重或者出現(xiàn)泄漏、遙控系統(tǒng)反應(yīng)延遲、過多氣體混入主油路當(dāng)中。（4）舵速太慢：轉(zhuǎn)舵速度的降低，與液壓件或者主管油路外漏，安全閥與旁通閥關(guān)閥不緊有一定關(guān)聯(lián)，同時因為撞桿移動的速度決定了轉(zhuǎn)舵速度的快慢，即供入轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)油缸油量。供油流量大，則舵速快，供油流量小，則舵速慢。故而主泵排量不足是引發(fā)該故障的主要原因。（5）噪聲及振動：出現(xiàn)噪聲及振動時，我們應(yīng)該檢查以下幾個部位：油箱、泵組、濾器、油泵或推舵裝置，可能是因為油箱油位太低，濾器阻塞，油泵出現(xiàn)故障或者是推舵裝置和泵組與正確位置偏離開來，需要進(jìn)行詳細(xì)的檢查才能確定問題的根源在哪兒。

6、維護(hù)管理

在航海過程中，表面上舵機(jī)一般情況下都會運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但這并不代表其沒有隱患和故障，所以嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備說明書上的日常維護(hù)保養(yǎng)和管理是航海人員的職責(zé)所在，經(jīng)過精心保養(yǎng)維護(hù)的設(shè)備不僅可以延長其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時間，還能降低故障發(fā)生率，切忌因為設(shè)備表面運(yùn)轉(zhuǎn)正常而疏忽維護(hù)管理和安全檢查。做好舵機(jī)的日常維護(hù)管理，需要做到以下幾點：第一，出航之前隨船各相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)及時檢查轉(zhuǎn)舵的裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)與否，核對各項指示器指標(biāo)和舵角情況；第二，液壓舵機(jī)中液壓系統(tǒng)的液壓試驗，應(yīng)當(dāng)按主油路和操作油路分開執(zhí)行；第三，舵機(jī)艙和駕駛室分別操縱液壓系統(tǒng)中的運(yùn)轉(zhuǎn)實驗，各臺油泵在各舵角的工作狀況和運(yùn)轉(zhuǎn)時間，總時長不得低于60分鐘，其他各項指標(biāo)如溫度、角度等必須按說明書嚴(yán)格把控執(zhí)行；第四，跟蹤裝置的檢查，舵機(jī)間的衛(wèi)生清潔和干燥，電動操舵裝置的觸點情況和絕緣檢查，每90天一次的備用操舵裝置的活動配件檢查和保養(yǎng)；第五，閥件、柱塞、液壓管系、油缸等部件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行拆解檢查，保證其無明顯腐蝕、裂紋及擦傷；第六，跟蹤裝置動作的可靠性及靈敏度檢查，具體參數(shù)以舵每轉(zhuǎn)舵5度為準(zhǔn)。

7、結(jié)語

在航海過程中，舵機(jī)的故障排查、安檢、維護(hù)、保養(yǎng)對保證航海的安全性和穩(wěn)定性具有極其重要的意義。因此，輪機(jī)管理人員必須熟練掌握液壓舵機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和基本要求，按照說明書上的規(guī)定管理和操作液壓舵機(jī)；除了日常的操作和維修，更重要的是日常的維護(hù)和保養(yǎng)，只有不放過不錯過每一次日常的維護(hù)保養(yǎng)，才能避免和減少舵機(jī)故障的發(fā)生率，延長舵機(jī)的使用壽命，切實保障船舶航行的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]梁福權(quán)，黃應(yīng)邦，林錫坤，楊北勝，于文明，盧福.船舶液壓舵機(jī)的安全檢查及故障分析[J].中國水運(yùn)（下半月），2013，11：156-157.