從一起偏舵險情淺談舵機管理

摘? 要：船舶舵機出現故障，嚴重影響船舶的安全。當船舶舵機發生故障時，輪機長要熟悉舵機的操作流程，盡快查找故障原因，第一時間恢復舵的使用功能，避免發生船舶航行事故或者由此導致的滯航。

關鍵詞：自動舵;非隨動舵;應急舵;舵角訊號反饋器;舵角訊號發生器;機械限位開關;微動開關

0 引 言

2022年2月22日下午，某輪計劃從青島開船。13：00，輪機長提前到機艙進行巡回檢查，當檢查舵機時，發現No.2舵機伺服活塞連接短桿下垂。輪機長把下垂的連接短桿扳平，然后電話通知大管輪和電機員進行試舵。發現機械舵角0°角時，駕駛臺舵角顯示左15°;當駕駛臺操舵手輪左滿舵時，舵角只能轉到左22°，右舵運行正常。俗話說“大海航行靠舵手”，如果舵出現故障了，航海經驗再豐富的水手也無法開船！

1 險情處理經過

經過仔細檢查，又發現連接短桿一端的絲桿彎曲，故障現象見圖1和圖2。輪機長判斷彎曲的絲桿不太可能對舵角產生這么大的影響，于是讓大管輪和電機員調節No.2舵機訊號反饋器內的舵角0位凸輪S5的位置，首先確保舵機0°角不能有偏差，然后調節No.2舵機訊號反饋器內左舵微動開關凸輪S2的位置，但無論怎么調，舵角都不能達到左滿舵。

考慮到快開船了，輪機長迅速跑到駕駛臺把情況報告給船長，這時離泊拖船已到船邊，輪機長一邊和船長協商是否晚點開船，一邊把情況用微信的方式向岸基主管匯報。岸基主管指示：盡量別影響開船，用應急舵試試。真是“一語點破夢中人”，輪機長立即想到了判斷自動舵故障的方法，他隨即奔到舵機間，用應急舵操舵：0舵角正常，左右最大舵角正常。然后，輪機長又閃電般登上駕駛臺，和駕駛員一起試驗非隨動操舵是否正常，試驗驗證了自己判斷：舵機機械部分沒問題，自動舵控制系統異常，應急舵（包括非隨動舵）正常。檢修試驗過程見圖3、圖4和圖5。船長看到用非隨動舵手柄可以正常操舵，于是立即命令帶拖船離泊。輪機長安排大管輪手持對講機，舵機間值班，以應對意外情況的發生。

2 進一步處理過程

離開青島到下一個港口拋錨，大概需要5 h，輪機長利用這段時間，查閱資料，為進一步的維修做準備。23：12，船拋錨后，大管輪換新彎曲的絲桿，電機員拆檢左舵的機械限位開關并檢查了舵角反饋器內凸輪的固定螺絲是否松動。然后裝復試舵，結果駕駛臺自動舵手輪操舵正常，從而避免了一起因舵機失靈而引起的滯航。

3 故障分析

3.1 自動舵和非隨動舵簡述

自動操舵、手動操舵、遙控操舵都屬于隨動操舵，舵角指示信號通過伺服放大器加至舵機控制系統，實際舵角跟隨指令變化，并且有舵角反饋和限制，見圖6。

在非隨動操舵模式下，操舵信號直接發送至左右舵電磁閥，繞開了伺服放大器，舵角反饋器不起作用，屬于開環控制，見圖7。

本船舵機是川崎-武漢FM21-102-T050電動液壓舵機，自動舵采用的是SPERRY公司的產品。以舵轉向左舷狀態來簡述自動舵：

（1）當舵角超過左舵35.5°時，左舷的自動舵限位開關動作。即當使用No.1舵機時GXP1閉合;當使用No.2舵機時GXP2閉合。如圖8所示，圖紙上的GXP1對應No.1舵機訊號反饋器內的S1微動開關;GXP2對應No.2舵機訊號反饋器內的S2微動開關。也就是No.1舵機訊號反饋器內的微動開關S1和S3控制左右舵的限位;No.2舵機訊號反饋器內的微動開關S2和S4控制左右舵的限位，見圖9。

（2）當舵角超過左舵36.5°時，左舷舵角機械限位開關動作。即圖8中的RP1或RP2動作（使用No.1舵機時RP1動作;使用No.2舵機時RP2動作），機械限位又俗稱為大限位，實物見圖10，當機械限位起作用時，無負荷裝置（即液壓系統里的卸荷閥）起作用，圖8中的UD1或UD2停止勵磁，此時舵停止轉動。

（3）當發出向右舷操舵的信號時，伺服油缸的電磁閥動作（見圖7），伺服油缸運動，左舷自動舵限位開關松開（GXP1或GXP2開），卸荷裝置動作（UD1或UD2勵磁），舵轉向右舷，當左舷舵角機械限位開關松開后，操舵處于正常狀態。

通過對自動舵的動作流程，我們可以知道，當自動舵失效時，我們要第一時間轉到應急舵，使訊號反饋器不起作用，去掉許多限制，這樣可以確保船舶不處于失控狀態。

當然，在使用應急舵時（包括NFU香蕉柄操舵），當舵角超出30°時，應立即將操縱桿開關回復至中間位置，以避免柱塞撞擊液壓油缸內的機械阻擋器。操舵時，操作者必須清楚地知道舵機的特性，當舵角接近限制位置時，要小心操舵。

3.2 本次偏舵分析

（1）訊號反饋器連接短桿下垂，使No.2舵機訊號反饋器內的微動開關S5的位置發生變化，導致偏舵。

（2）因為連接短桿下垂后，在轉左舵的時候可能在左22°時，No.2舵機訊號反饋器內的微動開關S2就已經碰到觸頭閉合。

（3）當0°角調整后，測試最大舵角和機械限位開關工況后，可能機械限位開關沒有及時復位，當舵角從0°向左滿舵轉動時，左舵機械限位開關一直處于閉合狀態，轉到左22°時，微動開關S2碰到觸頭閉合，在微動開關和機械限位開關雙重作用下，卸荷電磁閥起作用，舵角停止運轉，這是舵只能轉到左22°的主要原因。限位串聯接線圖， 如圖11所示。

4 經驗總結

此種類型的自動舵控制系統，舵機的主油泵和伺服油泵以及與伺服油泵相連的自動舵是相互對應的。如果駕駛臺先啟動No.1舵機，No.1伺服油泵以及與之相連訊號反饋器投入運行，No.2伺服油泵和No.2訊號反饋器不運行。所以，當No.2自動舵失效時，應立即停掉No.2舵機（即停No.2舵機主油泵，No.2伺服油泵和自動舵控制系統也隨著停止），然后啟動No.1舵機，No.1伺服油泵和No.1自動舵控制系統也隨著投入運行，而不是增開一臺舵機主油泵。當2臺自動舵控制系統都出現故障時，再考慮應急操舵。

當遇到外部檢查時，檢查官要試驗舵角機械限位器功能是否正常，船上人員如果不熟悉自動舵的工作原理，就很難測試出機械限位是否正常。因為按照說明書，微動開關和機械限位開關是串聯的，微動開關是35.5°時閉合，只有超過35.5°時，按下機械限位開關的觸頭，轉舵才能停止，如果在35.5°之前按下機械限位觸頭，轉舵是不會停止的，所以要向檢查官解釋半天，才能得到認可。 有的船在修船時，把微動開關調到20°時閉合，這樣當舵角轉到左右20°時，按下相對應的機械限位開關觸頭，在雙重限位的作用下，轉舵會立即停止，動作很明顯。有的船電機員，干脆把微動開關和機械限位開關并聯連接，只要有一個閉合，就會停止轉舵，這里不建議船員自行修改電路，會帶來不安全的隱患。

5 預防措施

（1） 舵機間每天檢查，要仔細觀察連接短桿有沒有發生位置偏轉，在0舵角時訊號反饋器傳動桿，是不是在垂直位置，檢查各鎖緊螺母和關節臼螺栓是否松脫，見圖12。

（2）各連接銷按時加注牛油，若發現連接銷與銷孔間隙過大，及時換新連接銷。

（3）電機員經常檢查訊號反饋器盒內各凸輪固定內六角螺絲是否松動，檢查機械限位開關是否正常。

6 結 語

作為輪機管理人員，不僅要熟悉各種機械的原理和性能，還要儲備一定的電氣知識，這樣才能保證船舶的安全航行，維護船舶所有人最大利益。

作者簡介：

王鵬標，輪機長，（E-mail）wg070421@163.com，15821539328