船舶液压舵机的安全检查及故障分析

【摘要】船舶舵机在船舶航海运行作业中担负着把控、调转、保持航向的重要责任，换而言之，船舶的航海安全与船舶舵机的运转正常与否，出现故障是否及时维修、排除息息相关。液压舵机的优越性能表现，在现代船舶上得到了广泛应用，本文通过对船舶液压舵机的结构、运转、以及常见故障进行剖析，帮助电机员、轮机员以及船舶驾驶员在航海过程中面对舵机故障能够从容面对，在对舵机进行安检时也能触类旁通，得到启发。

【关键词】舵；故障分析；安全检查

1、舵设备

一套完整的舵设备是由舵、舵机、舵角指示器、舵机传动装置和舵角控制装置等设备构成。在船舶航海及作业过程中，这套设备主要负责把控、调转、保持航向。在以上设备组成成分当中，最易发生故障的部分便是舵机，因此，船舶设备管理人员、电机员、轮机员等人员要针对该部分的日常保养引起重视。

2、舵机和转舵装置

常规的舵机分为两类，一种是电动舵，一种是液压舵机，本文主要分析液压舵机，这是因为现代船舶大体上多使用液压舵机。液压舵机的原理，顾名思义，是利用液体压力作为舵转动的动力，结构由二个或四个带活塞的液压缸组成，在各液压管与电动泵连接时必须保证液压管系和液缸中盛满液体，也就是使整个液压腔中保持真空，只有液压油介质。舵机开起时，电动泵转动，电动泵则开始吸排液体，给液压缸提供动力储备，操舵时，通过控制液压油的走向，使得活塞前后移动，从而带动舵柄相接的活塞杆一前一后运动，从而实现转舵。这类转舵系统最突出的优点便是省力、简易、准确度高、效能高，这也是现代船舶大量使用该类装置的原因。

3、液压舵机的基本要求

作为保证操纵性以确保航行安全的重要设备的舵机。IMO的《国际海上人命安全公约》（SOLAS）和我国《海船规范》均对其提出明确规范与要求，其基本精神是要求舵机必须具有足够的转舵扭矩和转舵速度。

4、操舵器及操舵传动装置

操舵传动装置有电动和液压两种。1.液压操舵传动装置以安装在舵机舱的受动器、安装在驾驶室的液压机以及连接此两者的管系组成。因为油压的不可缩性以及流向、油压和流量的可控性，所以可将动能转化为液压能，然后进一步转化为机械能，完成转舵。2.电动操舵传动装置中的手柄操舵与随从操舵并称为该装置的两套独立的操舵系统，其功能在于其中一套系统产生故障之后，即刻可以更换至另一套系统，确保航海安全与航向不偏离。

5、液压舵机的常见故障与分析

对于舵机发生故障时原因或部位不明时，首先应该查看舵机油泵的运转状况，事先准备好用于试验的备用泵，并且通过应急操舵来搜寻故障出现的大致范围，最后进行全面罗列分析，找出问题的根源所在并及时排除。还要做好数据记录以便于下次类似故障再出现时，可以及时地找到源头，以确保设备正常运转和航海安全。常见故障与分析：（1）舵无法动：这类故障的原因有很多，首先可能是遥控系统的失灵与故障，其原因主要是因为电路故障、或者是其中的机械部分有故障等；其次主油路的严重泄露或旁通也会导致舵不能动的情况出现；再次如果是因为主泵无法供油，那就必须更换备用泵来验证；最后主要表现为主泵排出的油压偏高，安全阀开启的主油路堵塞或者舵无法转动也是舵无法动的原因之一。（2）舵角不准―操舵角和实际舵角不相符：出现舵角不准这种故障的原因一般有两种，一是因操舵人员熟练度低引发的定向量泵电液舵机易出现的冲舵现象。这是因为舵偏转至指定舵角时，主油路换向阀未能第一时间回中，这时油泵持续供油舵则会继续转动，引发冲舵；二是追随机构调节不当，导致舵转至操舵要求的舵角时，油泵的变量机构还没有回中，这时油泵持续供油舵则会继续转动，引发冲舵，又或者是舵还未转至要求的舵角，追随机构就已经把油泵变量机构拉回中位，油泵一停舵随之也停止，从而导致舵不足。出现以上两种现象时，追随机构应当重新定位。但要注意舵在中时，油泵排量需要调零，舵在正中时，追随与连接杠杆的垂直度必须保证。（3）滞舵：滞舵就是在操舵过程当中，驾驶人员发现舵的运转明显滞后于操舵动作，这就是滞舵，通常滞舵有如下原因，泵控制系统的主油路旁通严重或者出现泄漏、遥控系统反应延迟、过多气体混入主油路当中。（4）舵速太慢：转舵速度的降低，与液压件或者主管油路外漏，安全阀与旁通阀关阀不紧有一定关联，同时因为撞杆移动的速度决定了转舵速度的快慢，即供入转舵机构油缸油量。供油流量大，则舵速快，供油流量小，则舵速慢。故而主泵排量不足是引发该故障的主要原因。（5）噪声及振动：出现噪声及振动时，我们应该检查以下几个部位：油箱、泵组、滤器、油泵或推舵装置，可能是因为油箱油位太低，滤器阻塞，油泵出现故障或者是推舵装置和泵组与正确位置偏离开来，需要进行详细的检查才能确定问题的根源在哪儿。

6、维护管理

在航海过程中，表面上舵机一般情况下都会运转正常，但这并不代表其没有隐患和故障，所以严格执行设备说明书上的日常维护保养和管理是航海人员的职责所在，经过精心保养维护的设备不仅可以延长其正常运转的时间，还能降低故障发生率，切忌因为设备表面运转正常而疏忽维护管理和安全检查。做好舵机的日常维护管理，需要做到以下几点：第一，出航之前随船各相关工作人员应当及时检查转舵的装置正常运转与否，核对各项指示器指标和舵角情况；第二，液压舵机中液压系统的液压试验，应当按主油路和操作油路分开执行；第三，舵机舱和驾驶室分别操纵液压系统中的运转实验，各台油泵在各舵角的工作状况和运转时间，总时长不得低于60分钟，其他各项指标如温度、角度等必须按说明书严格把控执行；第四，跟踪装置的检查，舵机间的卫生清洁和干燥，电动操舵装置的触点情况和绝缘检查，每90天一次的备用操舵装置的活动配件检查和保养；第五，阀件、柱塞、液压管系、油缸等部件应当进行拆解检查，保证其无明显腐蚀、裂纹及擦伤；第六，跟踪装置动作的可靠性及灵敏度检查，具体参数以舵每转舵5度为准。

7、结语

在航海过程中，舵机的故障排查、安检、维护、保养对保证航海的安全性和稳定性具有极其重要的意义。因此，轮机管理人员必须熟练掌握液压舵机的工作原理、结构、系统和基本要求，按照说明书上的规定管理和操作液压舵机；除了日常的操作和维修，更重要的是日常的维护和保养，只有不放过不错过每一次日常的维护保养，才能避免和减少舵机故障的发生率，延长舵机的使用寿命，切实保障船舶航行的安全性和稳定性。

参考文献

[1]梁福权，黄应邦，林锡坤，杨北胜，于文明，卢福.船舶液压舵机的安全检查及故障分析[J].中国水运（下半月），2013，11：156-157.