德潔輪可變距（CPP）系統故障分析及排除

鄭建

摘 要：本文對德潔輪可變螺距出現故障原因進行分析，對系統調試、故障排除等整個過程作出了詳細的記錄。

關鍵詞：德潔輪可變距 系統故障 尾軸

基本情況簡介

2009年6月16號對德潔輪左右尾軸進行抽軸檢驗。在裝配完工實驗時，出現右尾軸可變螺距單方向操縱移動到最大位置不能返回，懷疑反饋機構有故障，隨將右可變螺距伺服活塞反饋桿與反饋鏈條連接處的網罩折除，發現右邊可變螺距反饋鏈條支稱架斷裂，以致于不能反饋所引起，結果出現上述現象。造成可變螺距反饋鏈條支稱架斷裂原因可能是：廠方在裝配時不小心使反饋鏈條與殼體有卡滯現象，使反饋鏈條移動時阻力增加而斷裂。廠方為了查找可變螺距反饋鏈條支稱架斷裂原因，錯誤的將左右CPP反饋與指示同位電位器與反饋機構脫離進行比對，結果使左、右CPP反饋與指示同位電位器安裝后不在原始位置。實驗時，集控室或駕駛臺發令手柄在零位時，而CPP實際槳葉角度與指示角度均偏離零位。

原因分析

在遙控系統作用下，操作指令不變時反饋電位器已經改變原位，所以出現了與零位操作指令信號的偏差，偏差信號經過CPU處理變成電壓或電流信號作用到執行單元，通過液壓動力推動槳葉角度按照操作指令方向轉動，同時反饋機構通過機械連接帶動同位電位器軸反向轉動，反饋信號到CPU經過處理與操作指令進行比對，直到二者信號偏差消除為止，執行單元停止動作，槳葉角度停止轉動。

故障消除

為了把操作指令零位、反饋零位及指示零位的調整一致，首先要確定槳葉角度實際零位指針所在位置并做好標記。分在船塢內和水上兩種情況進行零位確定，船塢內確定槳葉角度零位即確定槳葉上零位刻度線要與槳轂上零位刻度線對齊，而水上要找出槳葉零位即在槳葉轉動情況下，船舶既無進車也無倒車速度時槳葉所在位置。這兩種情況下槳葉零位在理論上是一致的，而在實際調節過程中往往會有偏差。前者為粗略槳葉零位確定，后者為精細槳葉零位調節。在實踐中，兩種情況往往都要先后進行。

1、首先介紹德潔輪在船塢內槳葉零位初步調整步驟

將CPP由遙控控制轉為機旁控制（德潔輪無轉換開關，只好將電磁閥電源斷開）。系統首次加油，使用應急操縱桿正、倒車方向操縱到槳葉正倒車最大位置并使系統安全閥打開（反復多次）為止，目的是對系統除氣，以減少油系統氣體所產生誤差和引起波動。此操作過程中要檢查槳葉正倒車移動方向和位置是否準確，并要找到塢底槳葉上零位刻度線與槳轂零位指示刻度線一致，并在舵機房將槳葉角度指示所在位置作好標記，此標記為機械零位位置。

將CPP由機旁控制轉為遙控控制（將電磁閥電源接通）并將操縱桿置于零位，槳葉角度及表指示馬上發生變化，直到指令信號與反饋信號平衡為止。在集控室或駕駛臺遙控控制情況下，通過對德潔輪左右CPP槳葉角度反饋同位電位器反復調節，即變化反饋信號與操縱指令之間的偏差，驅使執行機構正倒車電磁閥通電，接通油路，利用正倒車伺服活塞來轉動槳葉。當舵機房槳葉角度指針與所做零位標記重合時，要使其保持不動并將同位電位器與軸鎖死。

調整集控室或駕駛臺正倒車槳葉角度指示（也表示負荷指示），此時即使操縱桿在零位、實際槳葉角度在零位，而駕駛臺、集控室的表指針（反饋指示）也不一定在零位。首先對表指針零位調節，即對板DC0018上電位器P2進行調節，直到表針指零為止。表指針零位調整后必須對正、倒車最大指示調整，即將操縱桿分別放在正、倒車最大位置（100%），調節板DC0018上電位器P1使正車指針指示在正車100%位置，調節板DC0018上電位器P3使倒車指針指示在倒車100%位置。

在船塢內對左、右CPP槳葉角度 經過反復操縱比對驗證。集控室、駕駛臺、舵機房及槳葉實際刻度指示均正常。待出塢后在水中進行槳葉轉動零位校驗。

2、左、右CPP槳葉零位進行精細調節步驟

2009年6月底出塢，在左右主機吊缸檢修實驗完工后 ，起動主機并合上離合器分別對左右CPP槳葉角度進行水上實驗。右機CPP零位、正車、倒車操縱均正常，而左機CPP在駕駛臺操縱桿置零位時船舶有進速，將左機駕駛臺操縱桿置倒車一個半格（即倒車15%負荷 ），船舶進速停止。檢查舵機房左CPP槳葉角度指針向倒車方向偏離零位標記一個半格。由于反饋機構及指針與槳葉轉動角度為機械連接，在零位、正車、倒車都調節正常情況下不可能發生零位偏移。也就出現了槳葉理論零位與實際零位不一致的情況，需要對左CPP槳葉零位進行精細調節。

槳葉理論零位與實際零位不一致的原因分析：

船舶建造完工出廠后，槳葉原始零位與槳轂零位標記線一致時，在槳葉轉動過程中出現船舶有15%的進車負荷，通過Rolls—Royce電氣工程師精密調節，對參數進行修正，消除了操縱桿在零位時|船舶有15%的進車負荷的偏差。而此時水下槳葉零位標記線與槳轂零位標記線應向倒車方向錯開一個半格的位置（只有船舶在船塢內才能驗證）。這種情況可能由于槳葉在原始鑄造時，槳葉形狀偏離理論螺距線或由于船體形狀或其他阻力引起。

由于德潔輪在實際生產過程中經常出現槳葉纏繞鋼絲、輪胎、鋼板等硬質物體，槳葉損壞嚴重。在槳葉修補過程中，個別槳葉需要切除三分之一后再焊補修理，僅憑經驗而無槳葉模具對比，修補完成后不能做實驗僅對每只槳葉大體稱重。可能引起槳葉零位與實際槳葉零位標記線偏離。

后來，由于左尾軸在廠方裝配時出現尾密封重力油柜油與系統油路串通，不得不再次進塢抽出尾軸檢驗。抽軸前再次做槳葉轉動檢查，操縱桿在零位時塢內槳葉零位標記線與槳轂零位標記線一致。抽軸時對尾密封重力油柜油與系統油相關聯密封件檢查，發現一道阻隔兩油路相通的尾密封裝配反引起壓力油進入系統油。前次尾密封組裝在廠方車間而此次組裝在現場時時有人監督。裝配完工后對重力油柜進行補油加壓0.8Kgf/cm2。三個小時無泄漏油后再對系統油補油，在觀察系統油有無漏油的幾個小時里再次對左CPP槳葉零位、正車、倒車進行校驗，并仍使操縱桿在零位時塢內槳葉零位標記線與槳轂零位標記線一致。船舶再次出塢后開起主機帶動槳葉轉動，操縱桿在零位時船舶仍有進速，將操縱桿放在倒車一格半時船舶進速消除。這就說明了對CPP槳葉零位粗略調節的整個過程沒有差錯，也就可以放心對其進行精確調節了。

3、左CPP槳葉零位精確調節過程

先將左CPP主板DC0016上開關S1轉到允許調節位置（Adjustment possible），將Parameter左右主機選擇鈕轉換到左機位置（Port），找出Parameter顯示器上葉角零位的原始參數，步驟如下：

按（Clear）鍵 顯示器顯示 FUNCTION ：

按（F2）鍵 顯示器顯示 ADJUST NO：

按數字2鍵 顯示器顯示 ADJUST NO：2

按（ENTER）鍵 顯示器顯示 P2=2092 數字2092為參數可改變。

在槳葉轉動情況下，將操縱桿放在倒車一格半位置（即倒車15%負荷），此時船舶剛好既無進速也無倒速。再進行以下操作：

3.1自動調節

按（SPACE）鍵 顯示器顯示 DEPOSIT OK

這時CPU已經自動認定操縱桿放在倒車一格半位置（即倒車15%負荷）時為零位，內部參數自動更改。這時應將操縱桿放在零位，否則要出現倒車一格半船速（即倒車15%負荷的船速）。

安上面槳葉零位精確調節步驟（二）中3查看P2值已經自動改變為2056

將左CPP主板DC0016上開關S1轉到保護位置。

3.2手動調節：（適用于小范圍零位修正，調節值每次要在5—15內）

安上面槳葉零位精確調節步驟（三）查到P2值為2092

操縱桿應放在零位，此時船舶有進速。

按（.）鍵 顯示器顯示 P2=“ ？”要輸入新數據（逐漸減小數值）。

按（ENTER） 顯示器顯示 DEPOSIT OK 延時一會兒 顯示器顯示 P2=“ …”這時CPU按照新參數改變槳葉角度

經過反復多次修改數據，直致船舶進速消除為止。

將左CPP主板DC0016上開關S1轉到保護位置。

不論手動調節或是自動調節零位，都應按照船塢內槳葉零位初步調整步驟（一）中3對指示表的正、倒車最大位置指示進行校驗。

總結

德潔輪左、右可變螺距（CPP）出現故障后，參照技術資料進行了以上故障原因分析并在反復調試過程中總結了以下三點：

反饋及指示同位電位器與葉角指示軸不允許隨意脫開，否則就要按照以上步驟進行調整；更換電位器時，同樣需按上述步驟調節。

針對德潔輪左CPP槳葉零位塢內與出塢后實驗出現偏差，再下次進塢抽尾軸時可能還會發生，因此只要按以上步驟細心調節即可。

對其他類型可變螺距船舶，盡管結構有所不同，但原理是一樣的，仍有一定的參考作用。（作者單位：煙臺打撈局）