肖海瑞

摘 要：該文通過介紹SR型舵機工作原理，對舵機出現的卡舵故障進行分析，找出故障原因，提出應對措施。

關鍵詞：SR型舵機 卡舵 分析 對策

中圖分類號：V267 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0096-01

目前，絕大部分船舶都以舵作為保持或改變航向的設備。操舵裝置包括使舵動作的動力設備、轉舵機構和向舵桿施加轉矩的部件（如舵柄及舵扇）。嚴格地講舵機是指使舵動作的動力設備（例如電動液壓舵機是指電動機及其所驅動的液壓泵和輔助設備），通常習慣籠統(tǒng)地將整個操舵裝置簡稱為舵機。舵機作為船舶控制航向的設備，對保證船舶的海上航行安全起著至關重要的作用。輪機人員要做好設備的維護保養(yǎng)，加強值班巡視，對故障做到及時發(fā)現、及時解決，保證舵機設備的穩(wěn)定可靠運行。

1 基本組成及工作原理

1.1 基本組成

某船舵機由轉舵機構、遙控系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等部分組成。轉舵機構采用的是轉葉式轉舵機構。采用的自動操舵系統(tǒng)。設定航向后，當船因風、水流或螺旋槳的不對稱作用等偏航，能根據羅經測知船實際航向與設定航向的偏差，自動向舵機發(fā)出相應的操縱信號使之轉舵，讓船回到設定航向。該船舵機液壓系統(tǒng)采用定量油泵作為主油泵，使用電器遙控系統(tǒng)操縱電磁換向閥，進而控制油液流向和轉舵方向。

1.2 工作原理

目前稍大一些的船舶，幾乎全部采用電動液壓舵機，液壓舵機是利用液體的不可壓縮性及流量、流向的可控性來達到操舵目的的。它分為閥控型和泵控型兩大類，該船的舵機為閥控型液壓舵機。

閥控型舵機的液壓泵采用單向定量泵，舵機工作時泵按既定方向連續(xù)運轉，吸、排方向和排量不變，向轉舵油缸供油的方向由三位四通換向閥控制【1】。駕駛臺給出的指令舵角信號和舵柄（和舵柱）相連接的舵角反饋發(fā)訊器發(fā)出的實際舵角信號相比較，當兩者偏離時，舵角信號經放大后，根據偏差方向不同，使換向閥相應一側的電磁線圈通電，于是閥芯從中位向一端偏離，向某側轉舵油缸供油，另側油缸的油路則由換向閥通回泵的吸口（閉式系統(tǒng)），油缸中的柱塞移動，推動舵柄和舵葉轉動。

當舵轉至反饋發(fā)訊器送回電氣控制系統(tǒng)的實際舵角信號與指令舵角信號相符時，換向閥電磁線圈斷電，閥芯回到中位，泵的排油經換向閥卸荷，通轉舵油缸的油路被封閉，舵葉停在與指令舵角相符的舵角。當指令舵角偏離實際舵角的方向相反時，換向閥的另一側線圈通電，閥芯偏離的方向及轉舵方向也就相反。

2 故障現象與原因分析

2.1 故障現象描述

某次航行中，左舵機右泵連續(xù)出現卡舵現象，使右泵無法正常使用，給海上航行安全帶來嚴重影響，故障現象如下：

（1）左舵機右泵單泵運行時出現卡舵現象，而當左泵單泵運行時卡舵現象消失，并且當雙泵運行時設備同樣運行正常。（2）遙控左舵機右泵單泵運行時存在卡舵現象，機旁操舵同樣存在卡舵現象。（3）遙控左舵機右泵單泵運行，當向右打舵時，設備運行正常，而當向左打舵時，卡舵現象出現；在機旁操舵時，工況相同。

2.2 原因分析

2.2.1 主泵不供油 如果主泵出現故障，例如損壞或者轉動受阻，不能正常供油，會發(fā)生卡舵現象。人員首先將故障原因定位在左舵機右機組，對左舵機右泵進行詳細地檢查，檢查發(fā)現右泵可以正常啟動，并且啟動后油壓正常。

2.2.2 主油路中混有氣體 主油路中混有較多氣體，即使在機旁操舵也會存在卡舵現象。系統(tǒng)內空氣來源可能有：充液或檢修后放氣不徹底，或工作油箱液位過低或補油壓力太低，以及泵吸入氣體，或從系統(tǒng)漏泄處或油缸密封處吸入空氣。經對系統(tǒng)放氣處理之后，并檢查工作油箱油位正常，但設備在運行一段時間之后，左舵機右泵卡舵現象再次出現。

2.2.3 主油路堵塞 主油路堵塞，例如主油路回油濾網臟堵，導致操舵時油壓變化不正常，也會發(fā)生舵機卡舵現象。人員對右泵主油路回油濾網進行了檢查更換，發(fā)現在操舵時，油壓變化正常，故障仍存在。

2.2.4 遙控系統(tǒng)失靈 舵機的遙控系統(tǒng)失靈，也會發(fā)生卡舵現象。對遙控系統(tǒng)的絕緣、相關觸頭及換向器進行了詳細地檢測，使用專業(yè)工具檢測了相關設備的電流、電壓，結果顯示舵機遙控系統(tǒng)正?？煽?。

2.2.5 組合閥損壞 組合閥包括先導閥與三位四通閥，如果在液壓油中混有雜質，油液長期進出，會對組合閥的閥芯及密封墊圈造成磨損，進而閥芯動作不到位，或者先導閥控制油路油壓建立不起來，這些都會導致卡舵現象的發(fā)生。我們對三位四通閥進行了拆檢，發(fā)現三位四通閥閥芯控制油路處有細微的鐵絲存在，對其進行清除，并對換向閥進行了清潔擦拭，故障短暫消失。

當舵機運行一段時間后，卡舵現象再次出現。針對遙控操舵工況與機旁操舵工況相同的情形，對控制向右打舵的先導閥進行了拆檢，由于先導閥無法通過肉眼觀察判斷其是否損壞，為了使故障盡快得到解決，我們對這個先導閥進行了換新，換好后再次對舵機進行了調試，設備運行正常。截止當前，舵機一直工況良好，左舵機右泵卡舵故障得到排除。

2.3 故障定位

經對換下來的先導閥拆檢，對可能引起故障的原因分析如下：（1）先導閥墊圈損壞 導致密封不嚴，電磁閥接收到信號動作時，控制油路油壓建立不起來，三位四通換向閥不動作或者動作不到位，出現卡舵現象。（2）液壓油中存在雜質 長期使用這種液壓油導致先導閥的閥芯與閥體磨損嚴重，電磁閥接收到指令動作時，容易出現先導閥閥芯動作不到位的現象，導致控制油路泄漏，油壓建立不起來，進而導致三位四通換向閥動作不到位，出現卡舵現象。

3 舵機管理的注意事項

針對以上的原因分析，為有效避免舵機出現類似故障，確保海上期間舵機設備穩(wěn)定可靠運行，在以后的舵機管理中應注意以下事項。

3.1 加強值班巡視

值班巡視中，重點關注以下事項，出現異常及時處理。工作油箱中的油位應保持在油位計顯示范圍的2/3左右，最合適的油溫是30～50 ℃。在主油路中，主泵排出側油壓應不高于說明書標定的最大工作油壓，而主泵吸入側的油壓，則應不低于由補油條件（閉式系統(tǒng)）或吸油條件（開式系統(tǒng)）所確定的正常數值。泵和電動機等不應有過熱現象，軸承部位的溫度一般比油溫高10～20 ℃為正常。使用中應檢查各放氣閥、旁通閥和截止閥以及各固定、連接螺帽，防止因振動而離開正確位置或松動。

3.2 定期維護保養(yǎng)

SR型舵機使用說明書上明確標明了設備維護保養(yǎng)的項目及時間間隔，應嚴格按照要求進行維護保養(yǎng)。運行中注意濾器前后壓差，及時更換濾芯。油缸柱塞等滑動表面應保持清潔，定期澆涂適量工作油。另外，必要時測量轉舵機構各摩損部位的間隙、校準、調試安全閥或其他液壓控制閥。電氣方面應定期測量絕緣，檢查和清潔觸頭、換向器，檢查防止各接頭松動。

4 結語

舵機作為船舶控制航向的設備，對保證船舶的海上航行安全起著至關重要的作用，本文通過排除解決困擾該船的舵機卡舵問題，找到問題的癥結所在，其面對故障的處理流程、排除方法對今后類似故障的應對有很好的借鑒意義。

參考文獻

[1] 費千.船舶輔機[M].大連海事大學出版社，1998.endprint