船舶液壓舵機的安全檢查及故障分析

羅忠杰

【摘要】船舶舵機在船舶航海運行作業中擔負著把控、調轉、保持航向的重要責任，換而言之，船舶的航海安全與船舶舵機的運轉正常與否，出現故障是否及時維修、排除息息相關。液壓舵機的優越性能表現，在現代船舶上得到了廣泛應用，本文通過對船舶液壓舵機的結構、運轉、以及常見故障進行剖析，幫助電機員、輪機員以及船舶駕駛員在航海過程中面對舵機故障能夠從容面對，在對舵機進行安檢時也能觸類旁通，得到啟發。

【關鍵詞】舵；故障分析；安全檢查

1、舵設備

一套完整的舵設備是由舵、舵機、舵角指示器、舵機傳動裝置和舵角控制裝置等設備構成。在船舶航海及作業過程中，這套設備主要負責把控、調轉、保持航向。在以上設備組成成分當中，最易發生故障的部分便是舵機，因此，船舶設備管理人員、電機員、輪機員等人員要針對該部分的日常保養引起重視。

2、舵機和轉舵裝置

常規的舵機分為兩類，一種是電動舵，一種是液壓舵機，本文主要分析液壓舵機，這是因為現代船舶大體上多使用液壓舵機。液壓舵機的原理，顧名思義，是利用液體壓力作為舵轉動的動力，結構由二個或四個帶活塞的液壓缸組成，在各液壓管與電動泵連接時必須保證液壓管系和液缸中盛滿液體，也就是使整個液壓腔中保持真空，只有液壓油介質。舵機開起時，電動泵轉動，電動泵則開始吸排液體，給液壓缸提供動力儲備，操舵時，通過控制液壓油的走向，使得活塞前后移動，從而帶動舵柄相接的活塞桿一前一后運動，從而實現轉舵。這類轉舵系統最突出的優點便是省力、簡易、準確度高、效能高，這也是現代船舶大量使用該類裝置的原因。

3、液壓舵機的基本要求

作為保證操縱性以確保航行安全的重要設備的舵機。IMO的《國際海上人命安全公約》（SOLAS）和我國《海船規范》均對其提出明確規范與要求，其基本精神是要求舵機必須具有足夠的轉舵扭矩和轉舵速度。

4、操舵器及操舵傳動裝置

操舵傳動裝置有電動和液壓兩種。1.液壓操舵傳動裝置以安裝在舵機艙的受動器、安裝在駕駛室的液壓機以及連接此兩者的管系組成。因為油壓的不可縮性以及流向、油壓和流量的可控性，所以可將動能轉化為液壓能，然后進一步轉化為機械能，完成轉舵。2.電動操舵傳動裝置中的手柄操舵與隨從操舵并稱為該裝置的兩套獨立的操舵系統，其功能在于其中一套系統產生故障之后，即刻可以更換至另一套系統，確保航海安全與航向不偏離。

5、液壓舵機的常見故障與分析

對于舵機發生故障時原因或部位不明時，首先應該查看舵機油泵的運轉狀況，事先準備好用于試驗的備用泵，并且通過應急操舵來搜尋故障出現的大致范圍，最后進行全面羅列分析，找出問題的根源所在并及時排除。還要做好數據記錄以便于下次類似故障再出現時，可以及時地找到源頭，以確保設備正常運轉和航海安全。常見故障與分析：（1）舵無法動：這類故障的原因有很多，首先可能是遙控系統的失靈與故障，其原因主要是因為電路故障、或者是其中的機械部分有故障等；其次主油路的嚴重泄露或旁通也會導致舵不能動的情況出現；再次如果是因為主泵無法供油，那就必須更換備用泵來驗證；最后主要表現為主泵排出的油壓偏高，安全閥開啟的主油路堵塞或者舵無法轉動也是舵無法動的原因之一。（2）舵角不準—操舵角和實際舵角不相符：出現舵角不準這種故障的原因一般有兩種，一是因操舵人員熟練度低引發的定向量泵電液舵機易出現的沖舵現象。這是因為舵偏轉至指定舵角時，主油路換向閥未能第一時間回中，這時油泵持續供油舵則會繼續轉動，引發沖舵；二是追隨機構調節不當，導致舵轉至操舵要求的舵角時，油泵的變量機構還沒有回中，這時油泵持續供油舵則會繼續轉動，引發沖舵，又或者是舵還未轉至要求的舵角，追隨機構就已經把油泵變量機構拉回中位，油泵一停舵隨之也停止，從而導致舵不足。出現以上兩種現象時，追隨機構應當重新定位。但要注意舵在中時，油泵排量需要調零，舵在正中時，追隨與連接杠桿的垂直度必須保證。（3）滯舵：滯舵就是在操舵過程當中，駕駛人員發現舵的運轉明顯滯后于操舵動作，這就是滯舵，通常滯舵有如下原因，泵控制系統的主油路旁通嚴重或者出現泄漏、遙控系統反應延遲、過多氣體混入主油路當中。（4）舵速太慢：轉舵速度的降低，與液壓件或者主管油路外漏，安全閥與旁通閥關閥不緊有一定關聯，同時因為撞桿移動的速度決定了轉舵速度的快慢，即供入轉舵機構油缸油量。供油流量大，則舵速快，供油流量小，則舵速慢。故而主泵排量不足是引發該故障的主要原因。（5）噪聲及振動：出現噪聲及振動時，我們應該檢查以下幾個部位：油箱、泵組、濾器、油泵或推舵裝置，可能是因為油箱油位太低，濾器阻塞，油泵出現故障或者是推舵裝置和泵組與正確位置偏離開來，需要進行詳細的檢查才能確定問題的根源在哪兒。

6、維護管理

在航海過程中，表面上舵機一般情況下都會運轉正常，但這并不代表其沒有隱患和故障，所以嚴格執行設備說明書上的日常維護保養和管理是航海人員的職責所在，經過精心保養維護的設備不僅可以延長其正常運轉的時間，還能降低故障發生率，切忌因為設備表面運轉正常而疏忽維護管理和安全檢查。做好舵機的日常維護管理，需要做到以下幾點：第一，出航之前隨船各相關工作人員應當及時檢查轉舵的裝置正常運轉與否，核對各項指示器指標和舵角情況；第二，液壓舵機中液壓系統的液壓試驗，應當按主油路和操作油路分開執行；第三，舵機艙和駕駛室分別操縱液壓系統中的運轉實驗，各臺油泵在各舵角的工作狀況和運轉時間，總時長不得低于60分鐘，其他各項指標如溫度、角度等必須按說明書嚴格把控執行；第四，跟蹤裝置的檢查，舵機間的衛生清潔和干燥，電動操舵裝置的觸點情況和絕緣檢查，每90天一次的備用操舵裝置的活動配件檢查和保養；第五，閥件、柱塞、液壓管系、油缸等部件應當進行拆解檢查，保證其無明顯腐蝕、裂紋及擦傷；第六，跟蹤裝置動作的可靠性及靈敏度檢查，具體參數以舵每轉舵5度為準。

7、結語

在航海過程中，舵機的故障排查、安檢、維護、保養對保證航海的安全性和穩定性具有極其重要的意義。因此，輪機管理人員必須熟練掌握液壓舵機的工作原理、結構、系統和基本要求，按照說明書上的規定管理和操作液壓舵機；除了日常的操作和維修，更重要的是日常的維護和保養，只有不放過不錯過每一次日常的維護保養，才能避免和減少舵機故障的發生率，延長舵機的使用壽命，切實保障船舶航行的安全性和穩定性。

參考文獻

[1]梁福權，黃應邦，林錫坤，楊北勝，于文明，盧福.船舶液壓舵機的安全檢查及故障分析[J].中國水運（下半月），2013，11：156-157.