目录
0 引言-------------------------------------------------------------------1
1 液压舵机概述-----------------------------------------------------------1
1.1 液压舵机的基本工作原理--------------------------------------------1
1.2 船舶建造规范对舵机的基本要求--------------------------------------2 人工膜肺2 液压舵机的故障种类分析-------------------------------------------------
3 2.1 无舵--------------------------------------------------------------3 2.2 跑舵——稳舵时偏离所停舵角----------------------------------------
4 2.3 舵速太慢----------------------------------------------------------6
2.4 滞舵--------------------------------------------------------------6
2.5 实际舵角与操舵角不符----------------------------------------------7
3 轮机员日常维护的重点---------------------------------------------------7 3.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------7 3.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------8
3.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------8 3.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------8
3.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------8
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3.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------8 3.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------9
3.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11 结论---------------------------------------------------------------------11 致谢语-------------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------------13
0 引言
海洋现今在人类社会发展中占据非常重要的地位,海洋的资源丰富多彩,不仅是天然的宝库,而且也为国与国之间提供廉价劳动力和经济发展。海上运输是体现世界各个国家国民经济、文化实力的重要方式也是天然的交通工具。
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研究表明,船舶操舵装置是改变船舶航向或根据设计航向维持船舶航行的重要控制装置。在船舶航行作业中,它承担着控制、转弯和保持航向的重要责任。总之,船舶的航行安全与船舶操舵装置的质量密切相关。在船舶日常运行中,液压舵存在各种故障,主要分为两个部分。一个属于硬件故障,两个属于软件故障。故障类是指硬件转向器和舵机相关的机械,功能障碍设备,使舵机不能正常工作,起到常见故障的作用有:1通讯故障,2系统故障,3液压系统故障。软件故障是与舵机操作有关的管理系统,机组人员在舵机的操作中存在问题。通常,船员对舵的操作不熟悉,必要时不能启动应急舵。因此,加强日常的维护和保养工作,对转向器的可靠性、延长器无故障寿命是非常重要的,工程师必须与要求严格执行指令的规定,不是因为舵机正常工作和维护的轻松管理。1液压舵机概述
舵机是改变船舶航向或保持船舶按设计航向航行的重要控制装置。在船舶航行作业中,它承担着控制、转弯和保持航向的重要责任。总之,船舶的海上安全和船舶操舵装置的运转是否正常,故障及时维修,排除是密切相关的。
1.1 液压舵机的基本工作原理
舵主要由舵、舵杆、舵等部件组成。舵与舵的舵机驱动的实现位置的变化,接受驾驶员的命令和参数一致,与转向齿轮更容易到位的舵系统失灵,而且海洋督察船舶安全检查注意。
船舶的舵机按驱动功率分为蒸汽转向器、电动舵机和电动液压舵机(液压执行机构)。液压舵机具有重量轻、体积小、灵敏度高、工作平稳、安全可靠、能缓冲波浪对舵的冲击、噪声小、振动小等优点,可实现无级调速、功率范围。因此,液压转向器在现代大中型船舶中得到了广泛的应用。因此,以液压舵机作为分析对象。液压转向器一
般采用电动机驱动油泵,也叫电动液压舵机。液压转向齿轮油作为能量传递介质,实现了不可压缩的可控性和液压油的流量、压力和流量。舵机泵通过机械能转化为流体的压力能,然后通过机械能将压力转换为机械能,通过左右方向实现转向舵。
x射线探测器1—电动机,2—双向变量泵;3—放气阀,4—变量泵控制杆,5 —浮动杆,6 —储能弹簧,7—舵柄,8—反馈杆,9—撞杆,10—舵杆,11—舵角指示器的发送器,12—旁通阀,13—安全阀,14—转舵油缸,15—调节螺母,16 —液压遥控受动器,17—电气遥控伺服油缸
图1-1液压舵机工作原理图
液压舵机由三部分组成:舵推机构、液压系统和转向控制系统。舵推机构的作用是将水力能量转换为机械能,带动舵叶偏转。液压系统的作用是向转向器提供足够的液压能量,并设置必要的保护和控制装置。转向控制系统主要有两种功能:一是通过舵令,二是控制转向精度。
1.2 船舶建造规范对舵机的基本要求
(1)每艘船应配备一个主操舵装置和一个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置应满足,当其中一个发生故障时,不应使另一个转向失败。
(2)主操舵装置具有足够的强度,可以进行转向的最大营运前进的速度,从35度到另一侧两边的舵在35度,在相同的条件下,从35度到30度所需的时间小于28s一边。在线销售系统
(3)辅助操舵装置可以控制在最大运行速度不小于7kn一半,使舵是从15度到15度的另一边,和时间不超过60s。
(4)驾驶室和驾驶室之间应提供通讯设施。
(5)舵机应配备有效的舵角限制器。转向动力转向器、限位开关应安装或类似的设备,使舵在舵停止停止。应安装限位开关或类似设备,转向机构本身不应控制同步、相位同步和转向装置。
(6)舵装置应装有不动舵的制动装置。
(7)当主操舵装置的动力运行要求时,应配备固定的储液罐,其容积至少足以使动力转向系统包括一个充液循环罐。罐体应与管道固定连接,使液压系统能很容易地装进转向器室,并提供液位计。
(8)应提供两个独立的控制系统,每个系统都能在驾驶室中运行。然而,这并不需要一对转向手轮或手柄。如果控制系统由液压传动控制单元组成,除10000吨以上的油轮、化学品船、液化气运输船外,无需建立第二独立控制系统。
(9)驾驶室和转向器室应配备适当的操作说明和示意图。这些指令应该是转向器控制系统和动力转向系统程序。
(10)每个由一个或多个动力单元组成的电动或电液转向装置,至少由主开关由两个独立的馈线供电。但是其中一条线路可以用应急交换机供电。
2 液压舵机的故障种类分析
2.1 无舵
该故障的根本原因是主泵没向转舵机构供油或转舵机构不能回油,撞杆无往复运动。其影响因素有:
(1) 油泵电动机电源断路,油泵空转,主油路换向阀未换向,或转舵机构进回油路旁通。其中油泵空转和换向阀不换向,主要与操纵系统有关。
(2) 操纵油路的工作油压过低或建立不起油压,远操纵机构传动件的卡死或紧固件的松动、折断或脱落,追随机构的贮存弹簧张力太小,或换向阀卡住等,都会因变量机构仍在中位而导致变向变量泵空转,因换向阀不能换向而导致定向定量泵的排油直接经换向阀旁通回油箱。
(3) 影响操纵油压的主要因素是系统中的阀件,如旁通阀和限位旁通阀的开启,溢
流阀的调整压力过低或阀芯被污物硌起或节流孔堵塞等。
(4) 造成转舵机构不能回油的原因,主要是主油路上的液动单向阀不能开启,或由
于未引入控制油,或是控制活塞卡死。
2.2 跑舵——稳舵时偏离所停舵角
其主要原因是:
(1)主油路锁闭不紧引起。
(2)控制系统工作不稳定。
通过研究一些典型的案例,我们可以熟悉液压舵机故障运行的前兆,过程及其后果,使轮机员在使用过程中做到心中有数,有备无患,防止液压舵机故障的发生并及时发现以防止其进一步发展导致更重大的后果,下面提供一部分故障案例,以供读者参考。
某集装箱船采用HATLAPA厂家的TELERAMR4ST650型四油缸十字头撞杆式舵机,舵机油泵为主油泵和控制油泵一体式装置,选用REXTOTH厂家的A2P250型,工作流量为300L/分,舵机工作力矩为2784kN.m。某日机工在巡回检查中发现舵机间停用的备用NO.2舵机油泵管系中有异常声响,即报告大管轮,大管轮启用NO.2舵机油泵联机工作,声响消除,工况正常,抵锚地对两台舵机进行运转和操舵试验,无异常。后正常航行时发现NO.1舵机油泵单独使用、自动舵方式情况下,发生跑舵现象。
任一农舵机存在的故障立即引起了船舶的重视,轮机长立即组织人员对两台舵机在不同工况下进行了试舵,取得了准确的第一手资料,并将其试验结果报公司技术部门,并作了记录,如表2-1所示。
表2-1
运行舵机航速海况转舵情况
NO.1舵机油泵
NO.2舵机油泵NO.1+NO.2 舵机油泵 15kn
15kn
15kn
和风浪轻
和风浪轻
和风浪轻
左舵在15°范围内尚能转动,但舵效
慢;右舵能至30°但回舵在10°卡舵,
启用两台舵机恢复正常
正常
正常