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船航行中突然偏离航向...舵角指示偏转15度无法回到正舵...哪根神经出了问题?

 船舶讲武堂 2023-11-25 发表于广东

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本文主要分享一例我轮舵机故障的排查过程及改进办法, 通过对这个事例的剖析,给大家一个清楚的思路,抛弃以前不坏不修的思维。不要等事情发生后,没有及时的应对措施,导致更大范围的损失。     

一、故障现象:液压舵机单边舵无法回舵

本轮的舵机为制造商为YOOWON-MITSUBISHI,型号为:YDFT-400-2,电液舵机,舵机为液压阀控型、双撞杆式舵机,该舵机的液压控制原理图如下

 实际照片如下:

本轮从澳大利亚黑德兰港装矿出发前往中国,在开出一天后,海上涌浪4,风力5,值班驾驶员发现正常航行的船舶突然偏离设定航线,船头朝右舷方向偏转,舵角指示器指示角度不断地增加最后稳定在右舵15度无法正舵,整条船出现严重的右倾,航线偏离报警器报警。出现这一情况后,值班驾驶员马上将舵机切换到另一台备用舵机,同时将有关情况报告船长及机舱, 机舱迅速组织人员到舵机室进行检查。从设备上分析,该舵机的液压单元如下图组成。

实际图片如下:
主要由三菱自主生产的JANNY pump 和一些阀块,安全/旁通阀和滤器等部分组成。
JANNY PUMP 的工作原理如下:当电机通过联轴节带动JANNY PUMP的主轴①运转的时候,固定在主轴上的油缸体②与柱塞③一起旋转,在这种情况下,除非斜盘⑪是倾斜的,否则柱塞③不能够前后交替移动,相应的没有液压油流过。当斜盘⑪倾斜,每个柱塞③将在油缸内做往复运动随同主轴一起旋转,由此泵开始吸排油动作。换一种说法,当柱塞③向前移动的时候,液压油被推出气缸,通过阀盘⑤的油口进入端板⑧中的一个油口,当柱塞③向后移动的时候,液压油通过端板⑧中的一个油口被吸入。液压油的排出量是和活塞的行程成比例的,它是由实体凸轮的倾斜角度决定的。当实体凸轮的向相反的方向倾斜后,液压油的方向也随之变换,因此,液压油的流向和排出量取决于实体凸轮的倾斜度和方向。
理清了它的工作原理我们对症下药,找到JANNY PUMP 的吸入阀,如下图图纸位置:
实际位置如下:
当我们打开吸入阀后发现阀座23和弹簧25都已经分离,不是一个整体,由此造成了液压油无法吸入油缸中,导致另外的油缸内压力无法降低,从而导致了舵机偏舵无法正舵,吸入阀实体如下图:
因为原厂的吸入阀弹簧靴24,看上图只是加工冲压一下,由于舵机在航行时候总是在修正舵角,尤其是在大风浪天的时候,液压泵会反复的动作,从而导致该吸入阀动作频繁,弹簧靴24底部受到冲击,最后无法起到锁紧弹簧的作用,从而导致吸入阀解体无法动作。如下图所示未加工前弹簧靴的形状。
 
后经过电焊堆焊重新焊接加固,在随后的任期内再没发生此类故障。如下图所示:
该吸入阀是螺丝旋转进去的,深度较大,原厂配备的专用工具虽然可以安装进去,但是由于空间狭小,无法使用加长工具进行拆卸,后来经过同事们的集思广益重新利用尼龙棒制作了专用工具,即快捷方便又省力如下图所示:, 
由于第一次遇到此类情况,考虑到该型号的液压舵机在公司的姊妹船舶上也在使用,针对公司船舶航线的特殊性,针对这一故障总结通告机务并在船队进行了通报, 并有针对性的对吸入阀进行改进处理。
此次故障虽然看似是备件的质量问题,但从侧 面也可以看出船舶管理不到位的问题,针对该设备应该做好保养计划,尤其是这种经常出现故障的设备,应该添加到PMS系统中定期打开检查。不能存在侥幸心理。
对液压系统及设备进行日常的检查和定期的维护保养是减少液压设备故障的重要保证:由于船舶本身的特殊性,船舶液压设备经常处于振动摇摆、海水的腐蚀之中,通过日常的检查和定期的维护保养并形成制度,有利于减少液压设备的损耗,避免故障的出现,提高船舶的安全性。系统运行中的检查,运行过程中应通过看、闻、听、摸检查系统各设备的运行状况,出现噪声、压力波动、泄露、振动等异常现象应马上进行分析查找其原因,消除安全隐患,确保系统的运行安全;定期对液压设备及系统的维护保养减少管路泄漏、对易损件易老化的橡皮圈等进行检查换新,执行机构的传动、活动部位进行活络,防止生锈减少运行阻力。
作者:侯喜强轮机长

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