自動(dòng)舵故障原因分析及對(duì)策

余澤智

（湛江航保廠524002）

自動(dòng)舵故障原因分析及對(duì)策

余澤智

（湛江航保廠524002）

自動(dòng)舵是自動(dòng)控制船舶航向的一種設(shè)備，它在遠(yuǎn)洋船舶的控制系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要的作用。自動(dòng)舵的性能和穩(wěn)定性直接影響到船舶的安全性、操作性和經(jīng)濟(jì)性。自動(dòng)舵出現(xiàn)故障時(shí)，若不能進(jìn)行正確分析和及時(shí)解決，將對(duì)船舶的航行安全構(gòu)成極大的危害。因此，對(duì)自動(dòng)舵的常見故障進(jìn)行分析并給出相應(yīng)解決辦法十分必要，本文將從自動(dòng)舵的定義及組成，自動(dòng)舵常見故障分析及解決方法等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。

自動(dòng)舵；故障分析；對(duì)策

自動(dòng)舵在現(xiàn)代遠(yuǎn)洋航行中起著重要作用，它能保證船舶沿著正確的航向航行，并能有效排除干擾航向的外界因素，是操控船舶的主要設(shè)備。自動(dòng)舵的應(yīng)用不僅可以節(jié)省燃料，而且可以降低機(jī)械磨損和節(jié)省人力。自動(dòng)舵種類繁多，操控系統(tǒng)復(fù)雜，故障種類也較多，因此，本文以相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，對(duì)自動(dòng)舵常見故障加以分析并給出解決方案。

1 自動(dòng)舵的定義及組成

自動(dòng)舵是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，它由航向給定環(huán)節(jié)、航向檢測(cè)環(huán)節(jié)、航向偏差與舵角反饋比較環(huán)節(jié)、給定航向與實(shí)際航向比較環(huán)節(jié)、控制器、舵、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、舵角反饋機(jī)構(gòu)等組成?？刂破鞯男阅軟Q定了舵系統(tǒng)的性能。

自動(dòng)操舵儀是人們總結(jié)操舵規(guī)律所設(shè)計(jì)的一種裝置，船是系統(tǒng)的調(diào)節(jié)對(duì)象，航向是被調(diào)節(jié)量。自動(dòng)舵通常有兩個(gè)控制站，一個(gè)在駕駛臺(tái)，一個(gè)在機(jī)艙，為了避免同時(shí)操作，控制站之間需設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)。船舶主操控站一般都裝有應(yīng)急操舵系統(tǒng)、隨動(dòng)操舵系統(tǒng)和自動(dòng)操舵系統(tǒng)。當(dāng)自動(dòng)舵出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)對(duì)三個(gè)操舵系統(tǒng)逐一進(jìn)行檢查。

2 自動(dòng)操舵系統(tǒng)常見故障及解決方法

2.1 自動(dòng)舵不工作及解決對(duì)策

自動(dòng)舵不工作時(shí)要對(duì)執(zhí)行裝置的電源電路和自動(dòng)操舵系統(tǒng)電源電路分別進(jìn)行檢查。

2.1.1 檢查執(zhí)行裝置系統(tǒng)的電源電路

（1）檢查主電源、機(jī)組、主變壓器是否正常。

（2）在駕駛室采用手柄操舵，查看電源電路是否正常。

（3）在舵機(jī)房采用手柄操舵，查看電源電路是否正常。

（4）手動(dòng)操舵，檢查液壓源、電動(dòng)機(jī)電磁閥和機(jī)械傳動(dòng)是否正常。

2.1.2 檢查自動(dòng)操舵系統(tǒng)的電源電路

（1）分別檢查主變壓器的初級(jí)繞組供電和次級(jí)繞組的輸出電壓是否正常。

（2）檢查穩(wěn)壓電路和整流電路的端電壓是否正常，若有異常，應(yīng)對(duì)電路的元器件和線路進(jìn)行檢修。

（3）檢查自動(dòng)舵指令發(fā)訊部分。自動(dòng)舵的指令發(fā)訊部分通常包括舵令發(fā)送機(jī)、相敏整流和接收機(jī)，應(yīng)對(duì)以上部分分別進(jìn)行檢查。正常情況下，旋轉(zhuǎn)航向調(diào)整按鈕時(shí)，相敏整流和自整角發(fā)送機(jī)應(yīng)有輸出，輸出電壓和旋轉(zhuǎn)的角度應(yīng)成正比。

（4）檢查機(jī)械傳動(dòng)裝置，查看齒輪咬合狀態(tài)。

（5）檢查開關(guān)電路和放大電路。

（6）檢查信號(hào)比較單元、繼電器開關(guān)和可控硅。

2.2 自動(dòng)舵不靈敏及其解決對(duì)策

通常自動(dòng)舵不靈敏與自動(dòng)舵不準(zhǔn)確有很大關(guān)系，應(yīng)對(duì)以下部分進(jìn)行檢查。

（1）檢查機(jī)械傳動(dòng)部分滑動(dòng)是否正常。

（2）檢查電子電路增益是否正常。

（3）檢查執(zhí)行電機(jī)和液壓源是否正常。

2.3 自動(dòng)舵不準(zhǔn)確及解決對(duì)策

（1）檢查分羅經(jīng)跟隨主羅京是否準(zhǔn)確。

（2）檢查舵頁的機(jī)械零位是否正確。

（3）檢查接收機(jī)機(jī)械傳動(dòng)部分，保證阻力矩小于0.01NM。

（4）檢查舵訊的發(fā)送、接收和反饋是否正常。通常，自整角校零要確定機(jī)械零位，松開自整角外殼固定件，用萬用表測(cè)量輸出電壓，直到接線間電壓接近于零即可。若該點(diǎn)仍不是穩(wěn)定零點(diǎn)，需檢查激磁繞組是否斷路、相敏整流電路是否正常。

（5）檢查電源變壓器的副邊電壓是否對(duì)稱，檢查四個(gè)橋臂的電阻和二極管特性是否一致。

（6）檢查放大電路。檢查電路各節(jié)點(diǎn)工作電壓是否正常；檢查檢查個(gè)元器件工作是否正常；檢查可控硅電路和電磁閥、執(zhí)行電機(jī)等工作是否正常；檢查放大器的靈敏度調(diào)節(jié)電路是否正常。

2.4 自動(dòng)舵不穩(wěn)定及解決對(duì)策

（1）檢查放大器增益是否過高。

（2）檢查開關(guān)電路的繼電器特性，其寬度調(diào)節(jié)不得超過靈敏度的1/2。

（3）檢查舵的旋轉(zhuǎn)速度是否過快。

（4）檢查液壓系統(tǒng)是否有漏油情況。

3 隨動(dòng)操舵系統(tǒng)常見故障及解決對(duì)策

通常，隨動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，都與相應(yīng)電路故障有關(guān)，這些故障包括：隨動(dòng)舵失靈、偏舵、舵角過大或過小，靈敏度低等。出現(xiàn)這些故障時(shí)要對(duì)各開關(guān)位置、印刷板電路和相關(guān)連線接頭進(jìn)行檢查。常見故障及解決方法如下：

（1）左右舵角不對(duì)稱。此時(shí)應(yīng)檢查相敏輸出信號(hào)是否對(duì)稱，自整角發(fā)送器是否偏離零位。若出現(xiàn)跑滿舵的情況，應(yīng)考慮是否舵角無信號(hào)，此時(shí)要檢查反饋電路是否有短路情況。

（2）手輪在零位時(shí)舵葉偏離零位。出現(xiàn)這種情況一般是相敏電路有故障，此時(shí)應(yīng)檢查各元件參數(shù)是否正確，舵機(jī)的機(jī)械部分是否正常。

（3）隨動(dòng)操舵時(shí)只能單向來舵。此時(shí)應(yīng)檢查放大器和可控硅電路是否有零器件損壞，電磁閥線圈是否動(dòng)作，電路焊接是否勞實(shí)。

（4）系統(tǒng)振蕩不穩(wěn)定。此時(shí)應(yīng)查看靈敏度旋鈕調(diào)節(jié)是否得當(dāng)，檢查靈敏度調(diào)節(jié)電路元器件和線路是否有損壞情況，有時(shí)操舵過快也會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。

4 應(yīng)急操舵系統(tǒng)常見故障及解決方法

應(yīng)急操舵裝置有兩套，一套安在在駕駛室，一套安在舵機(jī)室。它是一種線路簡(jiǎn)單的電動(dòng)舵操舵系統(tǒng)。電磁閥線圈電流的接通和斷開靠手柄的左右搬動(dòng)來控制，從而控制葉輪的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)應(yīng)急舵出現(xiàn)故障，應(yīng)從以下方面進(jìn)行檢查。

（1）檢查電磁閥線圈的供電是否正常

（2）檢查手柄開關(guān)觸點(diǎn)、電纜、電源是否正常。

（3）檢查油路管路是否正常，檢查舵機(jī)的機(jī)械管路是否正常。

5 結(jié)束語

自動(dòng)舵是遠(yuǎn)洋船舶的核心設(shè)備，其電氣控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，故障率較高，因此是日常檢修的重點(diǎn)。通常，船舶溫度高、震動(dòng)大，易導(dǎo)致元器件的松動(dòng)和損壞。電磁閥作為自動(dòng)舵的關(guān)鍵部件，出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)把它作為檢修重點(diǎn)，查看控制電磁閥的功放元件和液壓閥件是否正常。以上方法在應(yīng)對(duì)自動(dòng)舵一般故障時(shí)，效果明顯，能準(zhǔn)確查找問題所在，快速修護(hù)自動(dòng)舵系統(tǒng)，保證船舶航行安全。

[1]王煥文.船舶輔機(jī)電氣控制系統(tǒng)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2003.

[2]孫旭清.船舶電氣設(shè)備[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2004.

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