淺談內(nèi)河中小型船舶舵機(jī)的檢驗(yàn)

張峰

摘要：江蘇省地區(qū)內(nèi)河中小型船舶眾多，內(nèi)河船舶舵機(jī)使用頻率較高，船舶舵機(jī)的安全可靠對(duì)于船舶的航行安全、船舶操縱的靈活性都極其重要，本文根據(jù)自己工作實(shí)際，針對(duì)江蘇省內(nèi)河船舶舵機(jī)容易出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析，并對(duì)內(nèi)河船舶舵機(jī)檢驗(yàn)進(jìn)行的重點(diǎn)論述，使船舶檢驗(yàn)人員在進(jìn)行內(nèi)河船舶舵機(jī)檢驗(yàn)工作時(shí)能夠結(jié)合內(nèi)河中小型船舶的特點(diǎn)有所啟迪。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河；船舶；舵機(jī)；檢驗(yàn)

前言

由于江蘇省內(nèi)河航道密布，內(nèi)河運(yùn)輸業(yè)相當(dāng)發(fā)達(dá)和完善，內(nèi)河中小型船舶使用舵的情況更為頻繁，舵機(jī)安全對(duì)于內(nèi)河中小型船舶操縱靈活性、安全性等比海船更為重要，江蘇省內(nèi)河船舶眾多，通航密度高，一旦船舶舵機(jī)出現(xiàn)故障，對(duì)船舶航道安全、航行安全影響很大。因此船舶檢驗(yàn)時(shí)要對(duì)舵機(jī)重點(diǎn)檢驗(yàn)，保證舵機(jī)的正常工作是目前降低事故隱患、減少海損事故發(fā)生的主要保障之一。

1.船舶舵機(jī)的基本組成

船舵主要由舵機(jī)、舵桿、舵葉等部分組成。舵機(jī)是對(duì)航行安全影響較大且比較會(huì)出現(xiàn)故障的部位，船舶檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)著重檢驗(yàn)的地方。航行在江蘇省內(nèi)河的船舶上，廣泛采用液壓舵機(jī)。所以本文以江蘇省內(nèi)河船舶使用最多的液壓舵機(jī)作為分析對(duì)象。液壓舵機(jī)由三大部分組成：操舵控制系統(tǒng)液壓系統(tǒng)、與推舵機(jī)構(gòu)。操舵控制系統(tǒng)的作用有二：一是用來傳遞舵令，二是操控用舵角度。

2.舵機(jī)的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)

以江蘇省內(nèi)河船舶常用的鎮(zhèn)江液壓件總廠生產(chǎn)的BZZ1-350全液壓舵機(jī)，該舵機(jī)轉(zhuǎn)向器在液壓泵正常工作時(shí)起計(jì)量馬達(dá)作用，以保證流進(jìn)推力油缸的流量與操舵手輪上轉(zhuǎn)角成正比。當(dāng)手輪向左旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度時(shí)，油缸也推動(dòng)舵柄向左旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度；同理，手輪向右旋轉(zhuǎn)油缸也推動(dòng)舵柄向右旋轉(zhuǎn)。當(dāng)液壓泵失效或主機(jī)熄火時(shí)，人力轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)全液壓轉(zhuǎn)向器起到人力手油泵作用，把液壓油送到油缸，推動(dòng)舵向左或向右旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)人力液壓舵機(jī)。該系統(tǒng)還安裝電磁閥，打開電磁閥開關(guān)，用原有的手動(dòng)三位四通閥操舵，關(guān)閉則用全液壓轉(zhuǎn)向器操舵。

該舵機(jī)為典型的擺缸式轉(zhuǎn)舵機(jī)，而擺缸式轉(zhuǎn)舵機(jī)的主要特點(diǎn)有：①用雙作用活塞代替了單作用的撞桿，提高了油缸的利用率，故在扭矩及工作油壓相同的情況下，其外形尺寸和重量可大大減小。②各油缸與其活塞均自成一組，而且油缸與支架、活塞桿與舵柄采用鉸接，故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝也比較方便。③由于采用了雙作用活塞，對(duì)油缸內(nèi)表面的加工精度、活塞桿與油缸的同軸度、以及活塞與油缸間的密封等都有較高的要求。④當(dāng)活塞的密封性因使用日久而變差時(shí)，轉(zhuǎn)舵速度就會(huì)變慢，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也將降低，而檢查和更換密封件又不如撞桿式方便。此外，當(dāng)鉸接處磨損較大時(shí)，工作中也會(huì)出現(xiàn)撞擊。⑤系統(tǒng)工作時(shí)，理論排油量和進(jìn)油量嚴(yán)格來說并不完全相等，如果使用奇數(shù)的雙作用活塞式油缸（在應(yīng)急情況下）則相差更為明顯，所以在油路中必須采取容積補(bǔ)償措施。⑥扭矩特性不佳，故除個(gè)別采用四缸結(jié)構(gòu)者公稱扭矩較大外，一般大多見諸于功率不大的舵機(jī)中，使用不如滑式舵機(jī)普遍。

3.舵機(jī)容易出現(xiàn)的故障

舵機(jī)除因海損事故需要進(jìn)行修理外，一般情況下很少修理，具有較長(zhǎng)的使用期內(nèi)河船舶舵機(jī)平時(shí)出現(xiàn)的故障，一共有兩種類型。一種類型是硬件類的故障，另一種類型主要是船員操作不當(dāng)或不熟練出現(xiàn)的故障。

舵機(jī)的硬件類的故障常見的主要有：①船舶打舵時(shí)有異常的聲音，或者有嚴(yán)重的撞擊現(xiàn)象。這主要是舵承與舵桿、舵軸、舵銷等的配合間隔過大造成的。②舵機(jī)舵角不正，打舵不準(zhǔn)確。舵角指示器不正常時(shí)，可能會(huì)是以下方面：舵桿變形后舵葉方向隨之變化；裝舵角指示器時(shí)舵機(jī)舵角沒校正準(zhǔn)確。當(dāng)舵角指示器的傳感器發(fā)生故障，容易造成指示錯(cuò)誤，打舵就不會(huì)準(zhǔn)確。③船舶突然失控，操舵變得輕松。可能是舵葉丟失，或者是舵桿被折斷等導(dǎo)致。④液壓系統(tǒng)的故障。液壓系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣，液壓油不足等使舵機(jī)的液壓系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。⑤轉(zhuǎn)舵重，舵葉不靈敏，轉(zhuǎn)舵時(shí)間長(zhǎng)。其主要原因是舵機(jī)功能正常情況下，可能是舵葉變形；舵桿損壞，舵桿彎曲或扭曲變形，使舵受力面負(fù)荷不平衡，使舵在水中的摩擦力變大。

船員操作不當(dāng)或不熟練出現(xiàn)的故障是指船員對(duì)舵機(jī)性能和有關(guān)船舶安全用舵制度不熟悉，操舵不熟練達(dá)到規(guī)范要求的操舵時(shí)間，一些人為造成舵機(jī)損壞的錯(cuò)誤用舵習(xí)慣。

4.對(duì)內(nèi)河中小型船舶舵機(jī)檢驗(yàn)的重點(diǎn)

4.1按照《鋼質(zhì)內(nèi)河船入級(jí)與建造規(guī)范》對(duì)舵機(jī)的基本要求，其中主要內(nèi)容有

①對(duì)于轉(zhuǎn)舵扭矩不超過25kN·m的非急流航段內(nèi)河船舶，每艘船舶均應(yīng)設(shè)置1個(gè)主操舵裝置和1個(gè)符合規(guī)范要求的輔助操舵裝置。主操舵裝置和輔助操舵裝置的布置，應(yīng)滿足當(dāng)它們中的1個(gè)失效時(shí)應(yīng)不致使另1個(gè)也失靈。②內(nèi)河非急流航區(qū)船舶，船長(zhǎng)大于或等于30米，具有足夠的強(qiáng)度并能在最大營(yíng)運(yùn)前進(jìn)航速時(shí)進(jìn)行操舵，使舵自任一舷的35°轉(zhuǎn)至另一舷的35°，并且于相同條件下自一舷的35°轉(zhuǎn)至另一舷的30°所需時(shí)間不超過20s。③非急流航區(qū)船舶輔助操舵裝置能在最大營(yíng)運(yùn)前進(jìn)航速的60%時(shí)進(jìn)行操舵，使舵自一舷的l5°轉(zhuǎn)至另一舷的l5°且需時(shí)間不超過40s。④內(nèi)河船長(zhǎng)大于40米的船舶，駕駛室與舵機(jī)室之間，應(yīng)設(shè)有通信設(shè)施。⑤操舵裝置應(yīng)設(shè)有有效的舵角限位器。舵角限制器的安裝位置應(yīng)比最大轉(zhuǎn)角大1°30'。⑥采用非隨動(dòng)操縱方式時(shí)，閥控型液壓操舵的沖舵角應(yīng)不大于2°，舵在任何位置均不應(yīng)有明顯的跑舵現(xiàn)象。采用液壓操縱方式時(shí)，滯舵時(shí)間就不大于1秒。有操縱輪的液壓操舵設(shè)備，其手輪空轉(zhuǎn)應(yīng)不大于半圈。⑦采用電動(dòng)液壓操舵裝置時(shí)，應(yīng)設(shè)兩套電動(dòng)液壓泵組，以備交換使用。在相互轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)迅速可靠，轉(zhuǎn)換時(shí)間不超過10秒。并應(yīng)設(shè)有轉(zhuǎn)換的信號(hào)標(biāo)記。⑧凡液壓泵操舵裝置的壓縮機(jī)由主機(jī)帶動(dòng)者應(yīng)設(shè)蓄能器或手動(dòng)液壓泵。

4.2轉(zhuǎn)在實(shí)際檢驗(yàn)工作中，發(fā)現(xiàn)內(nèi)河中小型船舶存在以下幾點(diǎn)主要問題

①液壓舵機(jī)的管系泄漏情況比較普遍，液壓系統(tǒng)密封性差。由于內(nèi)河一些中小型船舶船員的素質(zhì)較低，受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)，船舶所有人或經(jīng)營(yíng)人在建造船舶時(shí)不按相關(guān)規(guī)范要求布置管系，管系的材料及焊接達(dá)不到相關(guān)要求。②主操舵裝置與應(yīng)急操舵裝置轉(zhuǎn)換時(shí)間達(dá)不到規(guī)范要求。部分內(nèi)河中小型船舶駕駛?cè)藛T長(zhǎng)期只使用主操舵裝置，不使用應(yīng)急操舵裝置，致使應(yīng)急操舵裝置發(fā)生故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易造成船舶安全事故的隱患。③舵機(jī)液壓系統(tǒng)中液壓油不符合規(guī)范要求。某些個(gè)體船東為貪圖便宜，使用不符合規(guī)范要求的劣質(zhì)液壓油，或長(zhǎng)期不更換、補(bǔ)充液壓油，致使液壓油粘度等指標(biāo)完全不合適，造成液壓油傳遞壓力不足，造成舵機(jī)失靈。

針對(duì)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的內(nèi)河中小型船舶存在的主要問題，作為船舶檢驗(yàn)人員結(jié)合以上問題就可以有的放矢地開展檢驗(yàn)工作。首先對(duì)舵、舵桿和舵機(jī)進(jìn)行外部檢驗(yàn)，觀察舵機(jī)系統(tǒng)是否有嚴(yán)重的變形、管系是否有漏泄等現(xiàn)象。然后要檢查舵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。其次要檢查舵角指示的準(zhǔn)確性也很重要。檢驗(yàn)舵角指示器時(shí)，先讓船員把舵機(jī)把舵葉放至零位，驗(yàn)船師觀察舵角指示器上指針是否在零位，如在零位則舵角指示器指示準(zhǔn)確，如有誤差則要進(jìn)行調(diào)整。檢查應(yīng)急舵的有效性也不能忽視。檢驗(yàn)應(yīng)急舵時(shí)可以讓船方操作應(yīng)急舵，檢驗(yàn)應(yīng)急舵是否能夠正常使用，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是否達(dá)到規(guī)范要求時(shí)間以及船方對(duì)應(yīng)急舵操作是否熟練。檢查舵角限位器的有效性。檢驗(yàn)液壓舵的液壓系統(tǒng)的密封性能。因?yàn)槎嫒~的轉(zhuǎn)動(dòng)是依靠液壓油缸內(nèi)液壓油傳遞的電動(dòng)機(jī)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)的。因此必須保證舵機(jī)的液壓系統(tǒng)要不漏油，不漏氣和不積氣，才能有效傳達(dá)液壓力。船舶進(jìn)行中間檢驗(yàn)和特別（換證）檢驗(yàn)上塢后，必要時(shí)還要檢查一下舵機(jī)時(shí)液壓油的品質(zhì)。在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過過程中，液壓油的品質(zhì)會(huì)達(dá)不到油品粘度及壓力要求，進(jìn)而影響液壓機(jī)器液壓效果。如果一旦發(fā)現(xiàn)油品不合格，應(yīng)當(dāng)督促船主立即更換液壓油人，保障液壓效果。另外如果液壓油柜沒有安裝低油位報(bào)警系統(tǒng)的，還應(yīng)該檢查液壓油柜中的油量，使其油位保持一個(gè)合理油位。如果液壓油柜中安裝有低油位報(bào)警系統(tǒng)的，應(yīng)試驗(yàn)油位報(bào)警系統(tǒng)是否能有效運(yùn)行。

5.結(jié)語

內(nèi)河中小型船舶液壓舵機(jī)的檢驗(yàn)是影響船舶航行安全一項(xiàng)重要檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目多，檢驗(yàn)要求高，因此要求船舶檢驗(yàn)人員對(duì)液壓舵機(jī)要進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《鋼質(zhì)內(nèi)河船入級(jí)與建造規(guī)范 輪機(jī)》.北京：人民交通出版社，2002年.

[2]王福根.《船舶軸舵系裝置》.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2003年.

[3]費(fèi)千.《船舶輔機(jī)》.大連：大連海事大學(xué)出版社，2001年.

[4]滿一新.《輪機(jī)維護(hù)與修理》.大連：大連海事大學(xué)出版社，2005年 .