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随着我国海运市场的发展和船舶数量的增多，船舶由于舵机不能正常操纵，船无法控制航向，造成险情甚至威胁船舶安全的案例也越来越多。舵机在运行当中出现卡阻和不能正常操纵现象的原因很多，有电气方面也有机械方面。并对故障诊断的思路进行总结和整理。供同行参考。 1 故障现象某轮舵机是双撞杆式阀控型液压舵机，由两台电动定向定量柱塞泵通过电磁控制液压阀操纵四路三位滑阀，改变油管中的油流方向转动舵机。初期故障现象是随动操舵时，从左舵位置向右回舵时有卡阻，切换备用泵无效，转为非随动操作也无效，但是低速或停车时操纵正常。 2 故障诊断2.1 确认故障区域 正三角形图案则略复杂。这种图案中的9个点分为在边上的点和在角上的两种，人工计算需要分两种情况分别讨论，方法与上述基本相同。需要注意的是这一类图形的一条边上有四点共线的情况出现，且所有三条边上都有四个点，当在三角形一条边上的两个点若都已被经过，则在这条折线经过三角形这条边的一个顶点时，可以直接穿过这条边上已被经过的两个点并连接到这条边的另一端点。 （1）舵的操纵大体可分为三个区域：一是遥控区域：从驾驶台操纵台到舵机间控制箱（电气部分）。二是舵机装置，也就是指舵机间的舵机设备。三是舵系。 （2）通常船舶有四种操舵方法：一是自动舵航行，驾驶台控制，航向定后，与电罗经检测航向进行比较，自行操舵。二是随动舵，人工操纵，舵叶随着舵轮转动。三是非随动操纵方式，此种操纵，电缆直通舵机间电磁阀，旁通了前两种操舵的电控系统。第四种操舵方式是舵机间应急操舵，在电气故障引起驾驶台操纵失灵时，在舵机间手动按压电磁阀或手动控制油泵，通过电话接收驾驶台指令操纵，或根据舵机间的罗经控制航向。 （3）舵机出现卡阻现象的原因可能是电气方面，也可能是机械方面。通过上述故障现象分析，当转为非随动操纵时，卡阻现象依然存在，那就排除了驾驶台电控系统区域故障的原因。应该是舵机装置即舵机动力/操控系统区域（包括动力泵和操控用阀门）或舵系区域方面。 2.2 分析故障区域，确定故障单元 （1）既然排除了驾驶台电控区域方面故障的原因，下面来分析下舵机装置。 该船舵机装置有两套独立的系统。①每套动力系统来自一台电动的定向定量液压泵组。②操控系统包括：a.与两个撞缸连接的四个截止阀。b.带四个单向阀的安全阀组。c.电液控三位四通换向阀（弹簧对中型）一台，由一个电控三位四通换向阀（先导阀）和一个液控三位四通换向阀（主阀）组成。d.平衡阀一台。 （2）机旁检查试验：①动力油泵进口滤器拆下，解体清洁，装复。液压油泵出口压力正常，可排除动力油泵故障的可能。②在机旁控制箱上操纵转舵手柄，控制电磁阀动作，控制电压正常，可排除控制电磁阀电磁线圈故障的可能，怀疑故障单元是控制阀组。 2.3 分析故障单元，确定故障元件 要知道具体的故障元件，需了解故障单元（控制阀组）的组成和工作原理。 （1）动力/操控系统的控制阀组的组成包括：主阀，先导阀，带四个单向阀的安全阀组，平衡阀和溢流阀等组成。①主阀是M型液动三位四通阀，不同的工作位决定动力油进入不同的撞缸（另一侧撞缸回油）或不进入撞缸，从而决定转舵方向或不转舵。②先导阀是Y型电磁三位四通阀，不同的工作位决定主阀的工作位置。③带四个单向阀的安全阀组和溢流阀，保证系统安全。④平衡阀通过调节撞缸两侧压力的相对平衡，来确保舵角稳定。 （2）动力/操控系统控制阀组的工作原理：①操舵机构不发出转舵指令，先导阀阀芯和主阀阀芯都位于中位，舵机不转动。②操舵机构给出左舵或右舵指令，先导阀移至左位或右位，使主阀移至右位或左位，动力油通入右或左撞缸，舵机向左或右转舵。 （3）故障时，操舵机构给出向右转舵指令时，舵不动。故障元件可能有三：①先导阀故障，阀芯卡阻在左位或左侧复位弹簧断裂，复位弹力不足。②主阀故障，阀芯卡阻在右位或右侧复位弹簧断裂或失去弹性。③安全阀或溢流阀有卡阻或关闭不严。 （4）拆检：①拆除先导阀两侧电磁线圈，取出先导阀阀芯和两侧复位弹簧检查，见其移动和复位都正常，排除了先导阀故障的可能。②打开主阀两侧端盖，取出主阀阀芯和两侧复位弹簧检查，其移动和复位都正常，排除了主阀故障的可能。③拆检安全阀组和溢流阀，打开和关闭正常。排除了安全阀组和溢流阀故障的可能。 通读全文后，提取的相关信息记录在Excel表格，整理数据，使用R软件里Meta包中的metaprop函数合并数据，通过计算I2统计量分析各研究之间的异质性，若P＞0.1，I2＜50%时，认为各研究间具有统计学的同质性，采用固定效应模型进行分析；若P＜0.1，I2＞50%时，则认为研究间具有统计学的异质性，采用随机效应模型分析。各效应量均以95%可信区间（confidence interval,CI）表示。把Meta分析结果生成森林图，并使用Bgger法量化检查发表偏倚，最终分析并得出结论。 2.4 通过上述排查，可以排除是舵机装置区域故障的问题，问题应该出在舵系区域。 （1）在机旁控制箱上用操纵手柄操纵舵机，在舵转动过程中，发现在上舵承处有轻微异响，仔细检查，发现舵杆有轻微下沉。（2）打开舵杆上舵承压盖，检查，发现舵杆推力滚动轴承内部有滚子碎裂。 3 故障产生原因分析（1） 要知道具体的故障原因，确定故障零件，须先了解舵系统的主要组成部分和功能。①舵系的组成，包括：固定件-舵杆舵承（上、下舵承），舵销轴承，舵轴等。运动件-舵杆，舵叶和舵销等。②如图1所示舵杆由上，下舵承所支撑。③上舵承内有一个调心双列滚子轴承20，轴承外圆坐在舵承上，轴承外圈有环状油槽和3个油孔（牛油由此进入润滑轴承）。轴承内圆与舵杆过盈配合。④轴承内圆上面是由2个半圆钢组成的承压环21，承压环一部分镶嵌在舵杆的卡槽内，一部分压在轴承内圆上，以此承起舵杆和舵叶的重量。⑤在上舵承下部有3道密封19。第一道和2、3道之间有一挡圈，起到定位和防止杂物进入。2、3道封之间注满牛油（舵承外面有加油孔）。如果安装错误或轴封处缺少牛油，就会使轴封唇边加剧磨损而损坏，从而引起海水进入，引起轴承锈蚀，加剧磨损（如图1）。⑥下舵承由舵承座13和下舵承座外衬套12和内衬套11（多为铜套）等组成。舵杆与下舵承内衬套接触部分是与舵杆过盈配合的白钢套10。⑦舵承下部有两道骨架轴封防止泥沙和杂物进入。⑧这也就是说舵杆和舵叶的重量全部由上舵承内的滚子轴承承担。如果轴承损坏，内部的滚子和支架破损，就会引起舵杆卡阻或下沉（船低速或锚泊时，水下舵叶转动阻力矩减少，舵卡阻现象减弱或消失）。 第二天，果智骑着这台车载着残疾僧人的照片就上了微博，他用这种方式回应评论中的质疑者。这很快受到舆论的关注，他被定义为：宗教改革积极推动者。这显然是不能承受之重。 （2） 轴承损坏的原因。轴承损坏通常有以下几个原因：①轴承缺油，润滑不良，造成异常磨损。②由于舵销或衬套异常磨损，间隙过大，进海水，使轴承腐蚀，锈蚀加剧。③先天性轴线不直或衬套异常磨损，转舵时舵叶与舵杆摆动，造成推力轴承周面承受轴向推力不均，局部受力过大而损坏了滚子。④轴承质量不好或超出使用年限。 一千两百多年前，韩愈在名篇《师说》中就感叹地写道：“嗟乎！师道之不传也久矣！欲人之无惑也难矣！古之圣人，其出人也远矣，犹且从师而问焉；今之众人，其下圣人也亦远矣，而耻学于师。是故圣益圣，愚益愚。圣人之所以为圣，愚人之所以为愚，其皆出于此乎？”说的虽然不是书画界，但世间师道之败落早已可见。 4 预防措施（1）平时要注意定期给舵承注油。上舵承共有3个注油孔，最上面的是润滑承压环21和上压盖，中间的是润滑推力轴承20，下面的是润滑密封19，阻挡海水和杂物进入的。 （2）定期打开上舵承压盖检查轴承情况。 （3）每次坞修注意检查记录舵承，舵销间隙，间隙超过规定时，要进行修复或换新。 1.3 观察指标 将温度探头置入鼻咽部，连接HP监护仪持续监测患者鼻喉温度作为机体中心温度。记录麻醉时、切皮时、手术开始后 30、60、90、120、150 和 180 min及手术结束时体温;记录输液量、出血量、手术时间、完全苏醒时间(定向力恢复、能正确回答问题、举手、抬头等)、术后寒战和躁动发生情况等指标。 微电影《幸福的味道》制作完成后，获得“共筑千亿首农梦”微电影大赛二等奖、最佳摄影奖、传播价值奖。影片在腾讯视频等平台播出后，好评如潮。所有这些，都让我成就感满满。 （4）使用正规厂家的轴承，定期换新轴承，正确安装轴承。  图1 舵系布置图 吊环螺钉 7-舵柄圆螺母 8-键 9-上舵承 10-舵杆套 11-下舵承座衬套 12-下舵承座外衬套 13-下舵承座 14-舵杆圆螺母 15-止动条 16-键 17-肘板 18-六角头螺栓 19-轴封 20-轴承 21-承压环 5 结束语航行中（特别是大风浪天气和使用大舵角时）要加强值班，时刻注意观察舵机的使用情况，包括有无异常的声音，舵承处是否有海水泄露，舵杆是否下沉，各阀件的使用情况是否正常等等。利用坞修时机，对其进行全面检修和保养。消除已发现的隐患和故障，以保证船舶安全营运。同时也避免因临时上坞而给公司造成经济损失。 有助于提高共同应对海上安全威胁的能力。此次演练中，海上联合搜救科目也有重要的现实意义。南海海域广阔、航线密集，海况比较复杂，过往的商船和作业的渔船较多，经常发生意外。此次联演中，通过海空联合侦察、搜索和救援演练，研究探索了中国与东盟海军海上联合搜救响应机制、方式方法和运行模式；直升机甲板互降科目演练，也可用于未来海上紧急营救落水人员。未来如南海地区发生海难，中国和东盟国家海军可以立即反应，联合进行紧急搜救，有效保护各国人民的生命和财产安全。 参考文献： [1]宋汝涛. 舵装置的管理[J].航海技术,2001 [2]王金祥,严忠平 .从一例舵机故障谈故障诊断思路[J]. 航海技术.2011. |
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