 导读 舵机是船舶的重要设备之一，船舶在航行时通过转动舵叶，使水流在舵叶上产生作用力，为船舶提供转向力矩，从而使船舶保持航向或回转,保证船舶航行安全。 在舵机故障中，“漂舵'属于比较严重的故障,尤其在狭水道航行时，由于舵机“漂舵'而导致的舵机操纵实时性差将严重影响船舶机动性能，给船舶航行安全带来严重威胁。 一、故障现象 某船有左右2个舵机，每个舵机单独配置2套独立的液压操作辅助系统。 某日出航后在长江狭水道航行，左右舵机均采用1号泵组工作，随动模式操作,舵机在0°~20°舵角之间操纵时,左舵机在舵角到达指定角度后，仍然发生“漂移”，舵角指示滞后现象严重。 同时，2号舵机1号泵组液压泵出现液压闭锁报警，随即1号泵组液压泵停机、2号泵组液 压泵启动;手动启动2号舵机1号泵组,运行数分钟内,液压闭锁报警反复出现。 为确保船舶安全,1号舵机采用双泵运行,2号舵机采用1号泵运行，“漂舵'现象消失,液压闭锁报警信号消失。 因此，这是1例由液压闭锁故障引起的“漂舵'故障。 舵机系统框架见图1。  图1 舵机系统框架 正常情况下，驾驶室Speery Marine公司的NAVIPILOT 4000操纵系统通过1号和2号泵控制卡来实现对舵机的控制，如果驾驶室舵机操纵信号没有传递到泵控制箱的执行电磁阀,那么某一时刻必会出现“漂舵'现象，即对舵角失去控制。  二、故障分析 1、液压闭锁发生机理 液压闭锁的发生具有2个联锁信号，即操舵信号和三位四通电磁阀滑阀端相应接近开关动作。 发生液压闭锁报警后,相应的泵会自动停机，如果是单泵运行，那么备用泵自动投入使用。 2、液压闭锁的主要作用 液压闭锁报警的主要目的是避免滑阀卡滞，导致舵机无法正常运行，失去控制，从而影响船舶航行安全,特别是狭水道航行安全。 3、液压闭锁原因分析 电磁阀驱动器接线见图2。  图2 电磁阀驱动器接线 在驾驶室操左舵时检测电磁阀驱动器上的3和4号线为通路，驾驶室操右舵时检测电磁阀驱动器上的4和16号线为通路,信号传输没有问题，说明从驾驶室到舵机舱的操舵信号传递是正常的。 阀控单元接近开关检测单元见图3,控制系统液压闭锁报警检测原理见图4。  在正常情况下，当右舵信号发出时,理论上右舵接近开关动作，即K03得电吸合(见图4),线缆A与B之间未接通，不产生闭锁信号; 如果此时左舵接近开关动作，K02得电吸合(见图4)，则线缆A与B之间接通，向系统输入闭锁信号。 可以看出，发生闭锁的主要原因是系统发出舵机操纵信号,并且相反侧的接近开关动作，这两个条件都要具备，闭锁故障报警才会发生。 综上所述，引起液压闭锁主要有以下原因。 (1)驱动电磁阀线圈故障。 电磁阀在长时间工作状态下可能发生疲劳,电磁力减弱,以致在转舵信号发出后电磁力衰弱,辅助滑阀未完全到位,辅助液压油未完全进入滑阀腔体，导致主滑阀动作无力,执行不到位。 (2)液压锁接近开关异常。 液压锁接近开关发生故障,在滑阀动作到位时，不能及时给出正确信号。 (3)阀芯卡滞，无法及时复位。  主液压控制阀示意见图5,由于工作用油有杂质或者其他原因引起阀芯变形,导致其与滑阀腔体之间的配合间隙变小，引起阀芯卡滯或者弹簧故障，有效弹簧恢复力不够，使阀芯接近开关动作。 三、排查过程 轮机人员现场检查舵机液压系统，发现系统油压、温度、液位等参数均正常;对系统滤器进行清洁时发现,滤清清洁度较好,滤器脏污传感器在正常范围内,正确反映了滤器的状态;随后，轮机人员分别在舵机房、驾驶室进行左右操舵,并在现场线缆连接处对接近开关输出信号进行检测,信号正常,能正常反映滑阀的状态。 当液压闭锁报警发生时，轮机人员现场检查液压系统液压阀件，发现存在卡滞。 根据报警记录统计分析,液压闭锁故障报警发生具有一定规律性,在刚备舵时，故障发生频率较低,随着舵机运行时间增至3h,故障频率增加,继续运行5h后,故障频率逐渐减小至正常,初步判断是油温变化后引起三位四通液压阀阀芯卡滞。 检修人员对三位四通阀进行拆检,用金相砂纸对阀芯进行抛光修磨(见图6) ,装复后进行试验,报警依然存在,但是报警频率大幅降低,初步印证了前期分析的结果。  由于出海期间,船舶经常进出狭水道,对舵机可靠性要求较高,轮机人员对液压阀进行整体更换。 截至目前,液压闭锁故障现象未再次出现。 船舶靠泊码头后联系服务商,故障阀体返厂,对滑阀进行微切削处理,装配测试正常,液压闭锁故障未发生。 四、结束语 本文针对舵机“漂舵”现象进行研究,特别是对液压闭锁发生的机理进行深入分析,并根据分析过程对故障进行排查,初步确定滑阀卡滞是发生液压闭锁故障和“漂舵”现象的原因，最后对其进行更换,及时消除故障,保证船舶航行安全。  本文原创作者系： 中国卫星海上监控部 黄进明 张小波 李华兵 单 剑 END |
|
|
来自： wangweiqin168 > 《柴油机》
