舵机故障分析及应急措施

舵机故障分析及应急措施舵机故障分析及应急措施 陈向阳陈向阳 中港疏浚有限公司 港浚 6 轮 摘要摘要 众所周知 船舵的作用是用来改变船舶方向和保持航向的 它的好坏直接影响着整 个船舶的航行 所以对船舶舵机的安全检查是轮机人员的经常性进行的最重要的工作之一 本文希望通过船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述 使 大家对舵机的故障分析提供一些借鉴的经验 船舶故障大部分原因是认为造成的 只有提 高轮机人员的技术水平 才能有效的避免因船舶故障引起的海事事故 关键词关键词 船舶 液压舵机 故障分析 引言引言 施工船舶在航道施工挖泥及在港区内施工需要良好的操纵性能 除了侧推和双主机 外舵机是保证船舶安全的重要装置 对于舵机日常比较容易出现故障的情况 主要分为两 大部分 一是属于硬件类故障 二是属于软件类故障 常见故障有 1 通信类故障 2 电 力系统故障 3 液压系统故障 软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度 船员对舵 机的操作存在问题 通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉 在需要的时候无法启动应急 舵 因此加强对舵机的日常维护与保养对工作的可靠性和延长舵机的无故障寿命至关重要 轮机员必须依照使用说明书的要求严格执行 不可因为舵机工作正常而放松对其的维护管 理 液压舵机的基本工作原理液压舵机的基本工作原理 船舵主要由舵叶 舵杆 舵机等部分组成 船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机 电动 舵机与电动液压舵机 简称液压舵机 液压舵机具有重量轻 尺寸小 灵敏度高 工作平 稳安全可靠 能缓冲风浪对舵叶的冲击 运转噪音低 振动小 而且可实现无级变速 功 率的范围广 所以现代化的大中型船舶上 广泛采用液压舵机 故本文以液压舵机作为分 析对象 液压舵机一般采用电动机带动油泵 因而又称电动液压舵机 液压舵机用油液作 为传递能量的介质 利用油液的不可压缩性及流量 压力和流向的可控性来实现转舵 舵 机通过油泵把机械能转化为油液的压力能 然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能 来实现舵的左 右转向 结合本船进行故障分析及应急方案 结合本船进行故障分析及应急方案 本船舵机位于机舱艉部舵机间内 共有左舷 右舷共两台型号为 YDZ400 2 型双转叶式液 压舵机 每台舵机主要由转舵机构 液压泵站 包括电动机 油泵 控制阀组 油箱等 电气控制部分及其附件等组成 每台舵机的液压泵站具有两套相同的独立的电机油泵组 两套油泵可以相互转换使用 互为备用且可并联运行 正常状态下 每舷的舵机只使用一 台液压泵 双液压泵并联运行会使操舵时间大大缩短 只在特殊情况下使用 左舷舵机液 压油泵为 1 2 油泵 右舷舵机液压油泵为 3 4 油泵 每台泵都有两路电源 分别来自 主配电板和应急配电板 船舶正常状态航行时发生如下应急状态或故障时 应根据不同的故障形式采取相对应的 应急措施 1 1 舵机遥控系统故障 随动与非随动均故障 引起操舵失灵 舵机遥控系统故障 随动与非随动均故障 引起操舵失灵 1 1 舵机遥控 驾驶台控制 时 发生遥控操舵无反应 不来舵 1 2 值班驾驶员迅速通知船长上驾驶台 并立即电话通知机舱 船长上驾驶台后指挥水手 悬挂和开启相关的信号旗和信号灯 1 3 机舱值班人员接到驾驶台的通知后 值班轮机员派遣值班机匠立即赶到舵机间 迅速 将舵机间将操舵控制面板的开关由 驾驶室控制 转到 舵机间控制 并立即电话通 知驾驶台已处于应急操舵工作状态 待命 并根据驾驶台的操舵指示 用手压电磁阀控 制操舵 压 左 电磁阀为左舵 压右电磁阀为 右 舵 1 4 于此同时 船长命令驾驶台二名值班水手携带手提高频以最快速度到达船艉尾舵机间 接替上述机匠 并保持与驾驶台通信联络 1 5 轮机长立即带领轮机人员迅速查找故障并进行抢修 故障排除后 通知驾驶台 并将 舵机控制由 舵机间控制 转为 驾驶室控制 恢复正常操舵 2 2 舵机系统机械故障引起操舵失灵 舵机系统机械故障引起操舵失灵 2 1 如果判定故障是由于机械问题引起的 2 1 1 由于液压系统故障或阀件故障引起操舵失灵 A 一台液压泵故障时 应立即切换启动备用液压泵系统 关闭有故障的液压系统的相关阀 件 并迅速排查故障 B 如果一舷的舵机系统的两台液压泵系统全部故障 a 若舵角在零位 应立即关闭两台液压系统进 回油至转舵机构的球阀 使转舵机构在防 浪阀 两个并联的安全阀 的作用下稳定在零位舵角 并使用令一舷侧的舵机系统操控船 舶 b 如果舵角不在零位 且无法使其回至零位 应通知驾驶室使用另外一舷的舵机系统 操 控船舶 使船舶稳定 如果由于故障侧的舵角不在零位 而引起另一侧舵机无法操控船舶 时 应立即将故障侧螺旋桨桨角归为零位 然后脱开主机与螺旋桨的啮合 使用另一侧舵 机系统以保证船舶在可控状态 轮机长迅速查找原因并尽快将舵角恢复至零位 排查故障 C 如果双侧舵机全部故障 且舵角均不在零位 在短时间内无法恢复 船长应立即备锚 并使双车的螺旋桨桨角归零后 脱开螺旋桨 随时准备抛锚 以稳定船舶 2 1 2 由于转舵机构内部引起的故障 A 转舵机构油缸与转子内泄漏严重造成了舵不动作 a 如果内泄露严重 导致液压系统无法使舵动作 而舵又处在非零位状态 此时要使舵角 回零 可通过停止两台液压泵的运转 手动旋松放浪阀 两个并联的安全阀 使防浪阀的 作用消失 使双转叶的两个油缸腔室相通 使舵在水流的作用下 回至零位 然后再采取 相应措施 排出故障 B 转舵机构转子卡住 咬死在油缸内 a 如果正常航行时 出现转舵机构转子卡住咬死 如果是单舷侧发生次紧急情况 可立即 停掉此舷侧的液压系统 在另一舷侧可以控制船舶方向的情况下 使故障侧的螺旋桨桨角 归零 然后脱开主机与螺旋桨的啮合 使用另一舷侧的舵机控制船舶 轮机长组织人力 尽快排出故障 b 如果出现两舷侧舵机转子均卡住 咬死在油缸内 如舵角在零位 此时驾驶室立即降低螺旋桨桨角 使船舶缓慢平稳 降低船速 然后备 锚 随时准备抛锚 如果舵角都不在零位且舵角较大 使船舶失去控制 此时应立即使螺旋桨桨角归零 立 即脱开主机与螺旋桨的啮合 并迅速准备抛锚 轮机长立即带领人员 尽快排除故障 3 故障现象的原因及排除方法如下表 表 1 1 故障原因排除方法 油缸运动时有噪音1 管路内有空气 2 液压油中有水 1 转舵放气 2 换油 舵稳不住1 管路中有空气 2 安全自锁阀卡死 1 放气 2 拆开安全自锁阀 清洗排除脏物 转舵速度慢1 溢流阀卡死 2 油箱内过滤器有脏物堵 1 溢流阀芯被脏物卡死则拆开清洗阀 芯并重新调整压力 2 清洗过滤器或油太脏需更换 跑舵液控单向阀锁不住或阀芯有脏物 卡住 拆洗后并重新调整压力 轮机员日常维护的重点轮机员日常维护的重点 1 1 检查应急舵的有效性检查应急舵的有效性 对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操 观察应急舵是否能够使用 运转是否 正常 在检查舵的运转倩况时 一般应有两名船舶驾驶员和轮机员相互配合进行 一名驾驶 员在驾驶台发出舵令 轮机员在舵机间观察舵机对于舵令的反映 舵机在转舵运行过程中应 运转平稳 无杂音无间歇性现象 从一侧满舵运行到另一侧满舵时 应反映灵敏 能够达到的 时间要求 2 2 检查舵角指示的准确性检查舵角指示的准确性 在舵机上都安装有舵角指示器 舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置 其所 显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合 当舵角指示器显示不准时 就会 影响到驾驶员的对船舶的操纵 使驾驶员的判断产生误差 有可能使船舶发生触碰事故 在 检查舵角指示的准确性时 是由驾驶员和轮机员相互配合进行的 一名驾驶员在驾驶台观察 驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数 另一名轮机员在舵间观察舵机上舵角指示器显示的 读数 二者应读数相同 3 3 检查舵角限位器的有效性检查舵角限位器的有效性 舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用 当舵角转动到最大角度时 油缸的活塞继 续压缩液油 而舵叶已能继续偏转 致使油缸内的压力不断增加 容易导致油缸破裂 而舵角 限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关 限位开关断开电机的动力 起 到了保护油缸的作用 所以轮机员在检查舵角限位器时 应让船舶驾驶员分别打满左 右舵 观 察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用 否则应当要求船方进行修复 4 4 检查舵的液压系统的密封性能检查舵的液压系统的密封性能 舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的油液压力来实现的 所以舵机的液压系统要保证 不漏油 不漏气和不积气 才能达到传递液压力的目的 液压系统的密封性能对舵机的正常 工作有着非常重要的作用 轮机员在检查舵机时 应当注意观察舵机表面和内表面是否干净 整洁 是否存在油污 还应当注意检查油表面是否存在生锈的痕迹 5 5 检查液压油的品质检查液压油的品质 液压油是液压舵机正常工作的媒质 是液压舵机保持良好性能的保证 国际海上人命 安全公约认对此有规定液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液 体清洁的装置 结论 通过以上的叙述 我们对该船的舵机系统有了比较全面的了解 现代船舶海事