舵機(jī)是保證船舶操縱性能，確保航行安全的重要設(shè)備。IMO《國際海上人命安全公約》（SOLAS）和我國《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》均對(duì)舵機(jī)提出了明確的要求。舵機(jī)的要求其中一項(xiàng)是檢測(cè)與報(bào)警：發(fā)生以下故障時(shí)，應(yīng)能在位于舵機(jī)處所或集控室內(nèi)明顯位置以及駕駛臺(tái)內(nèi)，給出聲光報(bào)警；動(dòng)力設(shè)備或控制系統(tǒng)的動(dòng)力故障，自動(dòng)舵裝置故障、電路或電動(dòng)機(jī)斷相及過載、液壓油柜油位低、液壓油溫高、液壓油濾器壓差大、液壓鎖報(bào)警。

中波永安輪舵機(jī)型號(hào)TELERAM R4L 380-45 OF HATLAPA。液壓系統(tǒng)如圖1、閥塊單元如圖2。

圖1舵機(jī)液壓系統(tǒng)圖

圖2換向閥塊

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

該系統(tǒng)為閥控閉式系統(tǒng)使用單向定量泵(GEAR PUMP)供油。工作時(shí)，泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，吸排方向不變，轉(zhuǎn)舵油缸由先導(dǎo)式電磁液控三位四通換向閥，該閥由先導(dǎo)電磁閥（electric pilot valve ）和液控三位四通換向閥(4/3directional control valve)組成（如圖2）。當(dāng)駕駛臺(tái)（駕控）給出與實(shí)際舵角不同的指令舵角時(shí)，換向閥一側(cè)電磁線圈通電，閥芯偏離中位，向轉(zhuǎn)舵油缸一側(cè)油路供油，油缸的另一路回泵的吸口（閉式系統(tǒng)）推動(dòng)舵桿和舵葉轉(zhuǎn)動(dòng)。由舵桿帶動(dòng)FEEDBACK UNIT將實(shí)際舵角信號(hào)送至電氣控制系統(tǒng)，當(dāng)轉(zhuǎn)舵至實(shí)際舵角與指令舵角相同時(shí)，換向閥的電信號(hào)消失，閥芯回到中位，泵的排油經(jīng)換向閥卸荷，轉(zhuǎn)舵油缸油路被封閉，舵葉停轉(zhuǎn)。當(dāng)指令舵角偏離實(shí)際舵角方向相反時(shí)，換向閥的另一側(cè)線圈通電，閥芯偏移的方向和轉(zhuǎn)舵方向相反。根據(jù)《海船規(guī)范》的要求，閥控型舵機(jī)換向閥前后油路應(yīng)各設(shè)一組安全閥，前者可防止液壓泵過載，后者作防浪閥用（如圖1中泵后180bar溢流閥和1、3/2、4油缸之間180bar溢流閥）。油柜可向閉式油路補(bǔ)油或容納受熱膨脹的油液，如圖3。

圖3舵機(jī)系統(tǒng)

二、故障介紹

某天早上六點(diǎn)左右駕駛臺(tái)一號(hào)舵機(jī)液壓鎖報(bào)警，值班大副切換至二號(hào)舵機(jī)并通知機(jī)艙。

舵機(jī)液壓鎖是一種綜合性報(bào)警，多種原因可能導(dǎo)致液壓鎖報(bào)警。舵機(jī)液壓鎖測(cè)試方法（理論上如此，具體要看設(shè)備型號(hào)）如下；舵機(jī)控制方式駕控，駕駛臺(tái)操作模式選擇NON-FOLLOW UP,并將NF操作手柄置于中位，舵機(jī)房手動(dòng)按壓電磁換向閥EMERGENCY HAND CONTROL約5秒，舵機(jī)液壓鎖報(bào)警。舵機(jī)液壓鎖的基本原理是當(dāng)舵機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)舵時(shí)，相對(duì)應(yīng)的電磁閥得電，對(duì)應(yīng)的液控?fù)Q向閥一側(cè)就應(yīng)檢測(cè)到位置信號(hào)（有的機(jī)型是檢測(cè)壓力信號(hào)），否則就會(huì)觸發(fā)液壓鎖報(bào)警（有5秒延時(shí)），如圖2中4/3 direction control valve 中閥芯兩端各有一根細(xì)長的頂桿，當(dāng)某一側(cè)電磁閥得電，主閥閥芯對(duì)應(yīng)移動(dòng)，主閥閥芯頂桿觸發(fā)inductive sensor limit switch（position switch），當(dāng)對(duì)應(yīng)的位置開關(guān)檢測(cè)不到閥芯頂桿位置時(shí)就會(huì)觸發(fā)液壓鎖報(bào)警，一句話舵角信號(hào)與換向閥位置不符時(shí)液壓鎖報(bào)警。液壓鎖報(bào)警是為了保證舵機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)兩套舵機(jī)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，其中一套出現(xiàn)故障，通過液壓鎖報(bào)警將故障機(jī)在不妨礙正常機(jī)運(yùn)行的情況下自動(dòng)隔離。電氣圖紙如圖5圖6.

圖5

如圖5中1S3/1S4  limit  switch solenoid valve分別對(duì)應(yīng)左舵、右舵位置開關(guān)；1Y1/1Y2 solenoid valves pump 1對(duì)應(yīng)一號(hào)泵左舵、右舵電磁閥；1S1/1S2 limit switch機(jī)械限位開關(guān)；S11/S12 NFU push button port/starboard非隨動(dòng)舵轉(zhuǎn)舵按鈕；S10 selector switch steering control LOCAL-BRIDGE駕控機(jī)旁轉(zhuǎn)換。

圖6

電氣圖紙不詳細(xì)解讀，這里提幾點(diǎn)：1.圖6中液壓鎖報(bào)警信號(hào)來自圖5中的A4模塊，A4模塊的輸入信號(hào)來自位置開關(guān)1S3/1S4和對(duì)應(yīng)線圈K4/K5的常開觸點(diǎn)。2.開關(guān)S10在bridge時(shí)才會(huì)有液壓鎖報(bào)警，在local時(shí)不會(huì)有液壓鎖報(bào)警。3.理論上液壓鎖報(bào)警時(shí)轉(zhuǎn)到local位置（應(yīng)急舵）不會(huì)影響轉(zhuǎn)舵（但具體要看液壓鎖報(bào)警原因），控制箱上按下圖5中對(duì)應(yīng)的S11或S12、對(duì)應(yīng)線圈K4或K5得電、對(duì)應(yīng)電磁閥1Y1或1Y2動(dòng)作，從控制箱內(nèi)接觸器K4或K5吸合動(dòng)作可以看出。4.限位開關(guān)1S1/1S2應(yīng)急舵時(shí)不起作用（指操作EMERGENCY HAND CONTROL，控制箱面板操作S11/S12時(shí)同樣起作用）。

三、故障解決

通過上述分析，只要轉(zhuǎn)到應(yīng)急舵進(jìn)行操作就可以判斷問題出在電氣還是液壓系統(tǒng)。通知駕駛臺(tái)轉(zhuǎn)機(jī)旁控制，應(yīng)急舵沒有反應(yīng)，問題出在機(jī)械方面。機(jī)械問題有以下幾個(gè)方面1.主閥芯卡阻（先導(dǎo)式電磁閥應(yīng)急舵時(shí)可以按下、彈回，排除故障）。2.電動(dòng)機(jī)或油泵故障。3.油柜吸油單向閥或閥塊安全閥故障。由于天氣原因，船舶搖晃幅度比較大，所以決定先解體閥組，主閥拆掉側(cè)蓋閥芯可以來回活動(dòng)自如，沒問題。解體閥塊背后的溢流閥，沒有發(fā)現(xiàn)問題。剩下油泵和馬達(dá)，馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)正常電流正常（閥芯在中位時(shí)卸荷狀態(tài)，兩臺(tái)馬達(dá)電流幾乎相同），溝通駕駛臺(tái)盡量頂風(fēng)頂流航行減小橫搖，準(zhǔn)備就緒吊起馬達(dá)發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸節(jié)打碎，看不到一個(gè)齒，找到問題所在。如圖7

圖7損壞的聯(lián)軸節(jié)

船上沒有備件只能想辦法，將損壞的聯(lián)軸節(jié)向下磨掉約2厘米自制齒形臨時(shí)使用，待備件供船后替換。如圖8，在軸上加上相應(yīng)厚度的墊片，裝復(fù)聯(lián)軸節(jié)，測(cè)試舵機(jī)正常，舵機(jī)恢復(fù)。

圖8加工后的聯(lián)軸節(jié)

四、管理建議

管理人員應(yīng)該熟悉舵機(jī)液壓鎖原理和測(cè)試方法，出現(xiàn)液壓鎖報(bào)警時(shí)首先確認(rèn)是液壓系統(tǒng)問題還是電氣問題。舵機(jī)維護(hù)保養(yǎng)不僅僅是加加牛油補(bǔ)補(bǔ)滑油，要更細(xì)化，更深入。最后引用說明書一段話；ATTENTION  important advice. Although the steering gear requires little maintenance ,it should nevertheless be inspectedat regular intervals in order to reveal, at the earliest ,any possible damage which may alsocome from outside ,the steering gear is vital for ship and crew。

本文淺析，存在不足之處請(qǐng)指正。

作者：夏常遠(yuǎn)

中波輪船股份公司  輪機(jī)長