KaMeWa噴水推進(jìn)器操舵反應(yīng)慢故障分析

張維

摘 要：針對(duì)船舶在航行中操舵時(shí)，出現(xiàn)其中一臺(tái)或多臺(tái)KaMeWa反應(yīng)慢而報(bào)警的故障現(xiàn)象，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了該故障報(bào)警在液壓伺服系統(tǒng)方面的原因，并對(duì)各種原因進(jìn)行分析，提出相關(guān)預(yù)防及處理措施，為船舶輪機(jī)人員及維修人員排查KaMeWa操舵慢故障提供參考。

關(guān)鍵詞：KaMeWa 噴水推進(jìn)器 操舵慢 液壓伺服 故障分析

KaMeWa噴水推進(jìn)器被廣泛應(yīng)用于高速客輪，現(xiàn)往返于香港與珠三角的CKS高速客船及往返于港澳地區(qū)的“金光飛航”、“噴射飛航”等高速客船，大部分均采用KaMeWa噴水推進(jìn)器。

對(duì)采用KaMeWa噴水推進(jìn)器的高速客船駕駛?cè)藛T、輪機(jī)人員和維修人員來說，操舵時(shí)出現(xiàn)一臺(tái)或者多臺(tái)KaMeWa反應(yīng)慢而報(bào)警的故障并不少見。特別是靠泊或離泊碼頭時(shí)，此故障往往會(huì)造成險(xiǎn)情。操舵反應(yīng)慢原因大致可分為電遙控系統(tǒng)故障和液壓伺服系統(tǒng)故障。本文主要從液壓伺服系統(tǒng)方面，對(duì)操舵反應(yīng)慢產(chǎn)生的各種原因進(jìn)行分析，并提出相關(guān)預(yù)防及處理措施。

1.KaMeWa液壓伺服系統(tǒng)工作原理

KaMeWa SII噴水推進(jìn)器液壓伺服系統(tǒng)主要由兩個(gè)回路構(gòu)成：一個(gè)是液壓回路，用于操縱舵或戽液壓缸（油唧）位置；另外一個(gè)是潤(rùn)滑與冷卻回路，用于使水泵軸承腔保持一定的油壓并使液壓油得到冷卻。當(dāng)其中任何一個(gè)系統(tǒng)的液壓泵出現(xiàn)故障時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)可互為備用，形成混合回路。

1. 1液壓回路

此回路由主油泵、控制閥件、動(dòng)作油缸、相關(guān)管路組處。

由主油泵P1輸出的壓力油經(jīng)濾器F1到三位四通電-液壓比例控制閥V10和V11閥，來自電控系統(tǒng)的信號(hào)通過控制這兩個(gè)閥的動(dòng)作來控制液壓油的流向和流量，進(jìn)而控制液壓油缸（油唧）的動(dòng)作。液壓油缸（油唧）是通過兩端的壓力差推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，從而改變噴筒或水戽的位置從而改變水流方向，以達(dá)到操縱船舶的作用。其中V10閥控制舵液壓油缸（油唧），V11閥控制戽液壓油缸（油唧）。

平衡閥V18、V41/V42起溢流保護(hù)的作用，以保證在風(fēng)浪、水流或者其他外力作用下，舵/戽液壓油路不會(huì)出現(xiàn)超壓，平衡液壓油缸（油唧）活塞兩端的壓力，保護(hù)系統(tǒng)的安全。

1.2潤(rùn)滑回路

此回路由電動(dòng)泵、液壓油柜、閥件、軸承腔及管路組處。

由電動(dòng)泵P21輸出的潤(rùn)滑油經(jīng)濾器F21和流量開關(guān)FS21后流入噴水推進(jìn)器泵體中的軸承腔進(jìn)行潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油從軸承腔出來經(jīng)過節(jié)流閥V23再回油柜。

潤(rùn)滑油壓可通過調(diào)節(jié)針閥V23達(dá)到所需值，如油壓超過最大允許值，減壓閥V24將打開泄壓。

1.3混合回路

當(dāng)液壓回路或潤(rùn)滑回路其中任意一個(gè)液壓泵出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過切換V21使兩個(gè)回路互為備用，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。

2.KaMeWa操舵反應(yīng)慢故障原因分析及處理措施

2. 1油管漏油或者入水

如果油管泄漏會(huì)導(dǎo)致控制油壓不足，而液壓油中混有海水乳化變質(zhì)則會(huì)影響其液壓效果令操作反應(yīng)慢。

首先需檢查KaMeWa上油唧的所有油管是否有漏油跡象，油箱油量是否充足，是否有少油或者液壓油渾濁的情況。如有以上現(xiàn)象則需要更換新的油管及更換液壓油。

2.2液壓油缸（油唧）內(nèi)部漏油或液壓油缸（油唧）唧桿折斷

如果液壓油缸（油唧）內(nèi)部漏油，將不能保證其活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)兩端的壓力差，影響其操作反應(yīng)慢。某一舵液壓油缸（油唧）唧桿折斷將直接造成其向該方向操作滯后。

如果操作時(shí)發(fā)現(xiàn)只有向某一方向操舵時(shí)才反應(yīng)慢，而未發(fā)現(xiàn)油管有漏油情況等，則可能是相應(yīng)的液壓油缸（油唧）內(nèi)部漏油導(dǎo)致。另外船舶使用年期到一定時(shí)候，唧桿的內(nèi)部損傷無法從外部簡(jiǎn)單查看，唧桿折斷也時(shí)有發(fā)生。此時(shí)則需要更換新液壓油缸（油唧）修復(fù)。

2.3控制油路上的閥門損壞

（1）V4安全泄壓閥損壞

V4閥是防止KaMeWa油路中的油壓過高（超過220bar）的泄壓保護(hù)閥，V4閥損壞使得油壓未到保護(hù)點(diǎn)就過早將油壓泄走，導(dǎo)致控制油路油壓不足，操作反應(yīng)慢。V4閥除了常規(guī)損壞外，液壓油乳化變質(zhì)也是其加快損壞的原因。

（2）V10油路轉(zhuǎn)換閥損壞

V10轉(zhuǎn)換閥是改變液壓油走向從而改變操舵方向，V10閥損壞會(huì)導(dǎo)致?lián)Q向時(shí)液壓油不能及時(shí)改變流向或回油，引致操舵反應(yīng)慢。

處理時(shí)可分別對(duì)調(diào)兩臺(tái)KaMeWa上對(duì)應(yīng)的閥門，試操作以確定是否閥門問題，確定后可更換新閥修復(fù)。

2.4液壓泵故障

主機(jī)帶動(dòng)的PTO主油泵損壞，會(huì)影響提供給KaMeWa的控制油壓，如果只在使用PTO泵工作時(shí)才出現(xiàn)報(bào)警，改用后備電動(dòng)泵操作后故障消失，則很有可能是PTO泵故障。同理，如果只是使用后備電動(dòng)泵才出現(xiàn)報(bào)警，那就是后備電動(dòng)泵故障。如PTO泵故障，可先調(diào)節(jié)PTO泵流量及壓力，如未果則需要更換新泵修復(fù)。

2.5反饋線損壞或伸縮不暢

反饋線損壞或積鹽嚴(yán)重導(dǎo)致伸縮不暢會(huì)使反饋的信息出錯(cuò)，實(shí)際KaMeWa船舵是反應(yīng)正常而在控制臺(tái)顯示反應(yīng)慢報(bào)警。此時(shí)需更換反饋線，但實(shí)踐中此故障較少出現(xiàn)。

3.KaMeWa操舵反應(yīng)慢故障預(yù)防措施

KaMeWa操舵反應(yīng)慢故障后果可大可小，因此我們駕駛和輪機(jī)人員在日常操縱和管理船舶時(shí)更應(yīng)注意預(yù)防該故障的產(chǎn)生。

駕駛?cè)藛T在日常操縱中，應(yīng)盡量避免突然快速變速或者換向，以及在主機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)舵、戽同時(shí)操作，以免壓力過高和壓力沖擊，損壞液壓缸等。另外在操一方向滿舵時(shí)，方向舵轉(zhuǎn)到25度左右應(yīng)先停一下，然后再逐漸操到滿舵角，避免沖擊。

輪機(jī)人員在日常管理中，應(yīng)經(jīng)常檢查油管、接頭等是否有漏油，反饋線的外觀情況，一有發(fā)現(xiàn)，應(yīng)盡快進(jìn)行處理。檢查液壓油缸（油唧）唧桿的外觀情況，上排KaMeWa大修時(shí)，唧桿應(yīng)作探傷處理，特別是年期較長(zhǎng)的船舶。輪機(jī)人員也應(yīng)時(shí)刻關(guān)注平時(shí)液壓油的加油量、損耗量、液壓油溫度及液壓油的質(zhì)量等，如發(fā)現(xiàn)有少油、加油損耗異常，應(yīng)盡快查明原因修復(fù)；如發(fā)現(xiàn)液壓油有變質(zhì)、泡沫多、沉淀多、油水分離等現(xiàn)象，應(yīng)查明乳化變質(zhì)原因，并清洗系統(tǒng)及更換液壓油，以及檢查控制油路上相關(guān)閥件的狀態(tài)。應(yīng)關(guān)注KaMeWa系統(tǒng)的控制油壓及潤(rùn)滑油壓，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)查明原因修復(fù)。

4.結(jié)語

KaMeWa噴水推進(jìn)器操舵慢存在較大的安全隱患，應(yīng)盡量避免該故障的發(fā)生。了解KaMeWa操舵慢發(fā)生的各個(gè)原因，輪機(jī)管理人員及維修人員可以快速找到故障原因，做出相應(yīng)處理措施，保證船舶的正常使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rolls-Royce AB.KaMeWa Waterjets SII series Description and User Manual.2005

[2]王家新.高速客輪噴水推進(jìn)系統(tǒng)典型故障分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001.endprint