“长鲸6号”液压舵机的工作原理及日常管理

赵六军

（长江武汉航道工程局,武汉　430014）

“长鲸6号”液压舵机的工作原理及日常管理

赵六军

（长江武汉航道工程局,武汉430014）

摘要：船舶航行方向的改变主要由船舵来实现，因此舵机系统是船舶操纵性的有力保证。本文主要通过三个方面进行讲述，首先以“长鲸6号”为例详细描述了其阀控型液压舵机的工作原理；然后根据舵机液压系统工作原理其特点分析了潜在故障和预防措施；最后又对舵机液压系统的日常管理和维护做了简要论述。希望能使船舶操纵人员有所借鉴，防止船舵故障的发生，维护好其液压系统，确保船舶航行的安全。

关键词：液压舵机；故障分析；日常管理

“长鲸6号”自航耙吸式挖泥船是目前国内挖深最大的疏浚船舶之一，由我国自行设计建造，它能够在水中按指挥改变航向或维持指定航向，这都要依靠船舶的舵机系统来实现，它安装在船的尾部，其动力最常见的是由由液压系统提供。

1　舵机液压系统工作原理

下面以“长鲸6号”为例来介绍其液压舵机的组成和工作原理，图1所示为它的液压系统图。（长鲸6号为双舵机系统,这里以其中一个为例）

图1　阀控舵机液压系统图

舵机工作时单向定量泵按调整好的方向连续转动，三位四通电液换向阀控制转舵油缸输入液压油的方向。

由驾驶台给出指令舵角信号，当它与实际舵角信号偏离时，根据偏差方向的不同，相应一侧的线圈通电，泵就向相应一侧液压油缸供油，对侧油缸的液压油通过闭式液压系统流回泵的吸口，柱塞移动，然后推动舵柄转向和舵叶转动。

信号无偏差时，换向阀电磁线圈断电，阀芯在中位停止，此时泵卸荷，不用转舵。

2　潜在故障分析及预防措施

舵机操作系统主要靠由液压系统操控，在实际工作中液压系统很可能会出现故障，这里列举出可能出现的故障，并阐述相应地预防措施。

2.1系统故障

液压系统密封出现问题，系统就会出现液压油供应不足的情况。液压系统管道内就可能进入空气。这些问题可能会使系统造成以下故障：

（1）转舵速度慢。液压油供应不足，操舵时船舵就会反应缓慢。原因可能是油箱油位较低；液压元件泄露严重。

（2）一侧舵故障。由于单边液压油缸或单边安全阀泄露严重，使单侧舵不能正常运转。

（3）舵机温度过高。系统管路不干净或液压油粘度高，导致管路阻力太大。节流阀造成功率损失过多。

（4）应急反应不够灵敏。如果船上没有配备备用系统，会导致有应急需要时，系统无法很快响应或根本不能响应。

其实系统中所有的故障并非单独存在的，都是有一定的联系的。

2.2预防措施

上一节介绍了系统潜在故障，通过分析看出，出现故障的主要原因是密封不良，阀组件安装不合适；系统中流入空气等引起的。可以采取以下预防措施：

（1）船舵系统要满足各种国家的规范要求，安装前所有资料图纸要送船检部门审批，审批同意才能严格按图施工。

（2）安装完成后要进行相关试验，试验合格经验收后才能使用。

（3）定时检查液压系统，防止油位过低、油温过高等现象的出现。

（4）平时注意对整个系统的维护保养，定时清洗系统和更换系统油。

3　舵机的日常管理及注意事项

3.1系统的清洗和充油

通过以上对舵机工作原理及可能出现故障和引起原因的分析，可以看出液压系统对整个系统的正常工作起着很重要的作用。

船舶装舵机时，首先要使用专门的清洗油清洗，洗完后不易放干净，油中要加入防锈剂和抗氧化剂，预防舵机生锈。

液压油充油步骤：

（1）开启液压油缸放气阀、旁通阀，经过滤器向油缸加油，当放气阀处流出连续的液压油时，关闭放气阀、旁通阀。停止加油。

（2）闭式系统向补油箱加油，开式系统向主油箱加油，达到油位计指示的高位为止。

（3）采用应急操舵，操纵主油泵，用小流量分别向两侧转舵，并反复开启柱塞伸出侧的放气阀。柱塞运动达到平稳时为止。

3.2舵机日常管理，注意事项

（1）液压油箱油位要确定油位在规定的范围内，油位增高表明系统中混入空气，油位降低过快说明系统存在泄漏现象。

（2）排出压力和吸入压力必须符合正常数值。压力表阀保持常闭，用时打开。

（3）过滤器要经常检查前后压差，及时清洗或更换，如发现杂质必须查找来源。

（4）舵杆处不要渗水，液压部件防止漏油。

（5）舵机操作时保持运转平稳、安静。防止机械噪音、液体噪音等。

（6）阀和螺帽要时常预紧，防止松动、错位。

现代科技的发展，人工智能越来越深入到生活的方方面面，这就使得舵机液压系统的日常检查维护工作越来越方便。因为，日常的管理工作中，如果经常去舵机舱比较麻烦，而且值班人员也不可能时时都到那里去，因此现代的船舵系统都采取了自动控制监控系统，如低油位报警系统、高油温报警、油压监测系统、监测滤器前后压差检测系统等等，一旦出现故障，系统就会自动报警。

4　结论

本文主要介绍了“长鲸6号”液压舵机的工作原理，并对其潜在故障进行了分析，根据故障的形成原因列出相应的预防措施，最后讲述了船舶在使用过程中对舵机的日常管理与维护方法，并阐述了需要注意的事项。

参考文献：

［1］费千.船舶辅机［M］［第3版］.大连：大连海事大学出版社，2008.143-146.

［2］高小涛.船舶舵机的营运检验［J］.广东造船,2010（01）.

［3］中国船级社.钢质海船入级与建造规范轮机［S］.北京：人民交通出版社，1996.

作者简介：赵六军，本科，助理工程师，工作单位：长江武汉航道工程局。