“長鯨6號”液壓舵機的工作原理及日常管理

趙六軍

（長江武漢航道工程局,武漢　430014）

“長鯨6號”液壓舵機的工作原理及日常管理

趙六軍

（長江武漢航道工程局,武漢430014）

摘要：船舶航行方向的改變主要由船舵來實現，因此舵機系統是船舶操縱性的有力保證。本文主要通過三個方面進行講述，首先以“長鯨6號”為例詳細描述了其閥控型液壓舵機的工作原理；然后根據舵機液壓系統工作原理其特點分析了潛在故障和預防措施；最后又對舵機液壓系統的日常管理和維護做了簡要論述。希望能使船舶操縱人員有所借鑒，防止船舵故障的發生，維護好其液壓系統，確保船舶航行的安全。

關鍵詞：液壓舵機；故障分析；日常管理

“長鯨6號”自航耙吸式挖泥船是目前國內挖深最大的疏浚船舶之一，由我國自行設計建造，它能夠在水中按指揮改變航向或維持指定航向，這都要依靠船舶的舵機系統來實現，它安裝在船的尾部，其動力最常見的是由由液壓系統提供。

1　舵機液壓系統工作原理

下面以“長鯨6號”為例來介紹其液壓舵機的組成和工作原理，圖1所示為它的液壓系統圖。（長鯨6號為雙舵機系統,這里以其中一個為例）

圖1　閥控舵機液壓系統圖

舵機工作時單向定量泵按調整好的方向連續轉動，三位四通電液換向閥控制轉舵油缸輸入液壓油的方向。

由駕駛臺給出指令舵角信號，當它與實際舵角信號偏離時，根據偏差方向的不同，相應一側的線圈通電，泵就向相應一側液壓油缸供油，對側油缸的液壓油通過閉式液壓系統流回泵的吸口，柱塞移動，然后推動舵柄轉向和舵葉轉動。

信號無偏差時，換向閥電磁線圈斷電，閥芯在中位停止，此時泵卸荷，不用轉舵。

2　潛在故障分析及預防措施

舵機操作系統主要靠由液壓系統操控，在實際工作中液壓系統很可能會出現故障，這里列舉出可能出現的故障，并闡述相應地預防措施。

2.1系統故障

液壓系統密封出現問題，系統就會出現液壓油供應不足的情況。液壓系統管道內就可能進入空氣。這些問題可能會使系統造成以下故障：

（1）轉舵速度慢。液壓油供應不足，操舵時船舵就會反應緩慢。原因可能是油箱油位較低；液壓元件泄露嚴重。

（2）一側舵故障。由于單邊液壓油缸或單邊安全閥泄露嚴重，使單側舵不能正常運轉。

（3）舵機溫度過高。系統管路不干凈或液壓油粘度高，導致管路阻力太大。節流閥造成功率損失過多。

（4）應急反應不夠靈敏。如果船上沒有配備備用系統，會導致有應急需要時，系統無法很快響應或根本不能響應。

其實系統中所有的故障并非單獨存在的，都是有一定的聯系的。

2.2預防措施

上一節介紹了系統潛在故障，通過分析看出，出現故障的主要原因是密封不良，閥組件安裝不合適；系統中流入空氣等引起的。可以采取以下預防措施：

（1）船舵系統要滿足各種國家的規范要求，安裝前所有資料圖紙要送船檢部門審批，審批同意才能嚴格按圖施工。

（2）安裝完成后要進行相關試驗，試驗合格經驗收后才能使用。

（3）定時檢查液壓系統，防止油位過低、油溫過高等現象的出現。

（4）平時注意對整個系統的維護保養，定時清洗系統和更換系統油。

3　舵機的日常管理及注意事項

3.1系統的清洗和充油

通過以上對舵機工作原理及可能出現故障和引起原因的分析，可以看出液壓系統對整個系統的正常工作起著很重要的作用。

船舶裝舵機時，首先要使用專門的清洗油清洗，洗完后不易放干凈，油中要加入防銹劑和抗氧化劑，預防舵機生銹。

液壓油充油步驟：

（1）開啟液壓油缸放氣閥、旁通閥，經過濾器向油缸加油，當放氣閥處流出連續的液壓油時，關閉放氣閥、旁通閥。停止加油。

（2）閉式系統向補油箱加油，開式系統向主油箱加油，達到油位計指示的高位為止。

（3）采用應急操舵，操縱主油泵，用小流量分別向兩側轉舵，并反復開啟柱塞伸出側的放氣閥。柱塞運動達到平穩時為止。

3.2舵機日常管理，注意事項

（1）液壓油箱油位要確定油位在規定的范圍內，油位增高表明系統中混入空氣，油位降低過快說明系統存在泄漏現象。

（2）排出壓力和吸入壓力必須符合正常數值。壓力表閥保持常閉，用時打開。

（3）過濾器要經常檢查前后壓差，及時清洗或更換，如發現雜質必須查找來源。

（4）舵桿處不要滲水，液壓部件防止漏油。

（5）舵機操作時保持運轉平穩、安靜。防止機械噪音、液體噪音等。

（6）閥和螺帽要時常預緊，防止松動、錯位。

現代科技的發展，人工智能越來越深入到生活的方方面面，這就使得舵機液壓系統的日常檢查維護工作越來越方便。因為，日常的管理工作中，如果經常去舵機艙比較麻煩，而且值班人員也不可能時時都到那里去，因此現代的船舵系統都采取了自動控制監控系統，如低油位報警系統、高油溫報警、油壓監測系統、監測濾器前后壓差檢測系統等等，一旦出現故障，系統就會自動報警。

4　結論

本文主要介紹了“長鯨6號”液壓舵機的工作原理，并對其潛在故障進行了分析，根據故障的形成原因列出相應的預防措施，最后講述了船舶在使用過程中對舵機的日常管理與維護方法，并闡述了需要注意的事項。

參考文獻：

［1］費千.船舶輔機［M］［第3版］.大連：大連海事大學出版社，2008.143-146.

［2］高小濤.船舶舵機的營運檢驗［J］.廣東造船,2010（01）.

［3］中國船級社.鋼質海船入級與建造規范輪機［S］.北京：人民交通出版社，1996.

作者簡介：趙六軍，本科，助理工程師，工作單位：長江武漢航道工程局。