“長鯨6號”液壓舵機的工作原理及日常管理

趙六軍

（長江武漢航道工程局,武漢　430014）

“長鯨6號”液壓舵機的工作原理及日常管理

趙六軍

（長江武漢航道工程局,武漢430014）

摘要：船舶航行方向的改變主要由船舵來實現(xiàn)，因此舵機系統(tǒng)是船舶操縱性的有力保證。本文主要通過三個方面進行講述，首先以“長鯨6號”為例詳細描述了其閥控型液壓舵機的工作原理；然后根據(jù)舵機液壓系統(tǒng)工作原理其特點分析了潛在故障和預(yù)防措施；最后又對舵機液壓系統(tǒng)的日常管理和維護做了簡要論述。希望能使船舶操縱人員有所借鑒，防止船舵故障的發(fā)生，維護好其液壓系統(tǒng)，確保船舶航行的安全。

關(guān)鍵詞：液壓舵機；故障分析；日常管理

“長鯨6號”自航耙吸式挖泥船是目前國內(nèi)挖深最大的疏浚船舶之一，由我國自行設(shè)計建造，它能夠在水中按指揮改變航向或維持指定航向，這都要依靠船舶的舵機系統(tǒng)來實現(xiàn)，它安裝在船的尾部，其動力最常見的是由由液壓系統(tǒng)提供。

1　舵機液壓系統(tǒng)工作原理

下面以“長鯨6號”為例來介紹其液壓舵機的組成和工作原理，圖1所示為它的液壓系統(tǒng)圖。（長鯨6號為雙舵機系統(tǒng),這里以其中一個為例）

圖1　閥控舵機液壓系統(tǒng)圖

舵機工作時單向定量泵按調(diào)整好的方向連續(xù)轉(zhuǎn)動，三位四通電液換向閥控制轉(zhuǎn)舵油缸輸入液壓油的方向。

由駕駛臺給出指令舵角信號，當它與實際舵角信號偏離時，根據(jù)偏差方向的不同，相應(yīng)一側(cè)的線圈通電，泵就向相應(yīng)一側(cè)液壓油缸供油，對側(cè)油缸的液壓油通過閉式液壓系統(tǒng)流回泵的吸口，柱塞移動，然后推動舵柄轉(zhuǎn)向和舵葉轉(zhuǎn)動。

信號無偏差時，換向閥電磁線圈斷電，閥芯在中位停止，此時泵卸荷，不用轉(zhuǎn)舵。

2　潛在故障分析及預(yù)防措施

舵機操作系統(tǒng)主要靠由液壓系統(tǒng)操控，在實際工作中液壓系統(tǒng)很可能會出現(xiàn)故障，這里列舉出可能出現(xiàn)的故障，并闡述相應(yīng)地預(yù)防措施。

2.1系統(tǒng)故障

液壓系統(tǒng)密封出現(xiàn)問題，系統(tǒng)就會出現(xiàn)液壓油供應(yīng)不足的情況。液壓系統(tǒng)管道內(nèi)就可能進入空氣。這些問題可能會使系統(tǒng)造成以下故障：

（1）轉(zhuǎn)舵速度慢。液壓油供應(yīng)不足，操舵時船舵就會反應(yīng)緩慢。原因可能是油箱油位較低；液壓元件泄露嚴重。

（2）一側(cè)舵故障。由于單邊液壓油缸或單邊安全閥泄露嚴重，使單側(cè)舵不能正常運轉(zhuǎn)。

（3）舵機溫度過高。系統(tǒng)管路不干凈或液壓油粘度高，導(dǎo)致管路阻力太大。節(jié)流閥造成功率損失過多。

（4）應(yīng)急反應(yīng)不夠靈敏。如果船上沒有配備備用系統(tǒng)，會導(dǎo)致有應(yīng)急需要時，系統(tǒng)無法很快響應(yīng)或根本不能響應(yīng)。

其實系統(tǒng)中所有的故障并非單獨存在的，都是有一定的聯(lián)系的。

2.2預(yù)防措施

上一節(jié)介紹了系統(tǒng)潛在故障，通過分析看出，出現(xiàn)故障的主要原因是密封不良，閥組件安裝不合適；系統(tǒng)中流入空氣等引起的?？梢圆扇∫韵骂A(yù)防措施：

（1）船舵系統(tǒng)要滿足各種國家的規(guī)范要求，安裝前所有資料圖紙要送船檢部門審批，審批同意才能嚴格按圖施工。

（2）安裝完成后要進行相關(guān)試驗，試驗合格經(jīng)驗收后才能使用。

（3）定時檢查液壓系統(tǒng)，防止油位過低、油溫過高等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（4）平時注意對整個系統(tǒng)的維護保養(yǎng)，定時清洗系統(tǒng)和更換系統(tǒng)油。

3　舵機的日常管理及注意事項

3.1系統(tǒng)的清洗和充油

通過以上對舵機工作原理及可能出現(xiàn)故障和引起原因的分析，可以看出液壓系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的正常工作起著很重要的作用。

船舶裝舵機時，首先要使用專門的清洗油清洗，洗完后不易放干凈，油中要加入防銹劑和抗氧化劑，預(yù)防舵機生銹。

液壓油充油步驟：

（1）開啟液壓油缸放氣閥、旁通閥，經(jīng)過濾器向油缸加油，當放氣閥處流出連續(xù)的液壓油時，關(guān)閉放氣閥、旁通閥。停止加油。

（2）閉式系統(tǒng)向補油箱加油，開式系統(tǒng)向主油箱加油，達到油位計指示的高位為止。

（3）采用應(yīng)急操舵，操縱主油泵，用小流量分別向兩側(cè)轉(zhuǎn)舵，并反復(fù)開啟柱塞伸出側(cè)的放氣閥。柱塞運動達到平穩(wěn)時為止。

3.2舵機日常管理，注意事項

（1）液壓油箱油位要確定油位在規(guī)定的范圍內(nèi)，油位增高表明系統(tǒng)中混入空氣，油位降低過快說明系統(tǒng)存在泄漏現(xiàn)象。

（2）排出壓力和吸入壓力必須符合正常數(shù)值。壓力表閥保持常閉，用時打開。

（3）過濾器要經(jīng)常檢查前后壓差，及時清洗或更換，如發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)必須查找來源。

（4）舵桿處不要滲水，液壓部件防止漏油。

（5）舵機操作時保持運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安靜。防止機械噪音、液體噪音等。

（6）閥和螺帽要時常預(yù)緊，防止松動、錯位。

現(xiàn)代科技的發(fā)展，人工智能越來越深入到生活的方方面面，這就使得舵機液壓系統(tǒng)的日常檢查維護工作越來越方便。因為，日常的管理工作中，如果經(jīng)常去舵機艙比較麻煩，而且值班人員也不可能時時都到那里去，因此現(xiàn)代的船舵系統(tǒng)都采取了自動控制監(jiān)控系統(tǒng)，如低油位報警系統(tǒng)、高油溫報警、油壓監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)測濾器前后壓差檢測系統(tǒng)等等，一旦出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會自動報警。

4　結(jié)論

本文主要介紹了“長鯨6號”液壓舵機的工作原理，并對其潛在故障進行了分析，根據(jù)故障的形成原因列出相應(yīng)的預(yù)防措施，最后講述了船舶在使用過程中對舵機的日常管理與維護方法，并闡述了需要注意的事項。

參考文獻：

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［3］中國船級社.鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范輪機［S］.北京：人民交通出版社，1996.

作者簡介：趙六軍，本科，助理工程師，工作單位：長江武漢航道工程局。