船用液压舵机的调试

液压舵机原理简析、调试以及故障分析作者：韦胜圣袁冬冬张磊来源：《珠江水运》2013年第20期摘要：上海外高桥造船有限公司177000DWT散货船的舵机是船上典型的液压系统应用的例子。

本文对该系统原理图进行了简要的分析，特别是文章中的对舵机常见故障的分析，为我们在调试舵机的过程中，提供了明朗的操作思路。

关键词：液压舵机工作原理控制系统安全阀故障舵设备是应用最为广泛的船舶操纵设备，它由操纵位置，传动机构，舵机，推舵机构和舵叶等部分组成。

上海外高桥造船有限公司系列177000DWT散货轮采用的是日本三菱生产的泵控型电液操舵装置即液压舵机。

液压舵机装置以电动机带动油泵，利用高压油泵产生的推力推动操舵机构。

它具有工作平稳，结构紧凑，重量轻，体积小，控制容易，易于实现自动化，零件寿命长，推舵力矩范围广等多种优点。

下面我来介绍一下此种泵控型液压舵机的组成，工作原理，舵机试验调试以及我们调试过程中常见的故障分析。

1.舵机的基本组成和工作原理如图1所示，该型舵机主要由两台互为备用的斜轴式柱塞变量油泵组，两台伺服油泵组及阀件及四个推舵油缸组成。

工作原理：接通电源，将NO.1机组置主控，NO.2机组置待机。

启动NO.1机组，阀13尚未通电，此时伺服油泵7已经启动，并输出控制油，经阀13右位，作用在阀3的左端（右端控制油经阀13右位，卸油箱），使阀3处于左位，所以锁闭转舵油缸油路，并使主泵的吸排口旁通，从而保证无论泵变量机构处于什么状态均能卸载起动。

起动过程结束后，阀13通电，工作于左位，伺服油泵7输出的控制油，作用在阀3右端（左端控制油经阀3左位，卸油箱），则阀3换至右位，使主油路接通。

主泵停止或力矩马达输入信号为零时，卸荷电磁阀13均失电，阀3右端控制油泄回油箱，使阀3工作于左位，所以主泵卸荷而主油路锁闭。

这样，既能锁闭备用主泵油路，又能在舵转到指令舵角时，转舵油缸锁闭，而工作主泵油路旁通，即使工作主泵零位调节不准也不会引起跑舵。

舵设备由舵、舵机、转舵装置、操舵装置及其附属装置组成。

舵手通过转动操舵手柄，控制机械或液压装置带动舵杆转动，实现对舵叶的正转、反转和停止。

而舵叶相对水流方向产生的水动力力矩，迫使船舶改变或保持航向。

所以，船舶驾驶员须对舵机设备进行经常性的检查和调整，以验证设备性能的可靠性和安全性。

舵的种类按舵叶剖面形状可分为平板舵、复板舵、流线型舵；按舵杆轴线位置可分为平衡舵、不平衡舵、半平衡舵；按支承情况可分为悬挂舵、半悬挂舵、多支承舵；按舵叶侧面形状可分为长方形舵、倒梯形舵、斜梯形舵；还有一些特殊作用的特种舵，例如襟翼舵、平旋推进器、横向喷流舵、反应舵等等。

一、SOLAS公约对船舶操舵装置的要求1、对主操舵装置的要求。

对一般船舶而言，应设置主操舵装置和辅助操舵装置，它们的布置应满足当其中的一个失效时应不致使另一个失灵。

主操舵装置和舵杆应具有足够的强度并能在最大营运航速时进行操舵，舵杆直径大于120mm，其操舵装置应为动力操作，使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°，并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需的时间不超过28s。

2、对辅助操舵装置的要求。

辅助操舵装置具有足够的强度并足以在可驾驶的航速下操纵船舶，并能在紧急时迅速投入工作。

舵柄处的舵杆直径大于230mm时，该操舵装置应为动力操作。

在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵，使舵自一舷的15°转至另一舷的15°，且所需时间不超过60s。

3、主、辅操舵装置动力设备布置要求。

主、辅操舵装置的动力设备应布置成当动力源发生故障失效后又恢复输送时，能自动再启动。

能从驾驶室位置使其投入工作。

任一台操舵装置动力设备的动力源发生故障时，应在驾驶室里发出听觉和视觉报警。

4、操舵装置控制系统布置要求。

主操舵装置应在驾驶室和舵机室两处都设有控制器。

当主操舵装置是由两台或几台相同的动力设备组成不设辅助操舵装置时，应设置两个独立的控制系统，且每个系统均应能在驾驶室控制。

浅析建造船舶液压舵机检验要点及注意问题摘要：本文通过以50kN.m摆缸式液压舵机为例，根据贵港航区液压舵机安装工艺，浅析了建造船舶液压舵机的检验要点及注意问题。

关键词：建造船舶液压舵机检验要点注意问题《钢质内河船舶建造规范》（2009）中明文规定：“操舵装置（舵机）：系指在正常航行情况下，为驾驶船舶而使舵产生动作所必需的设备，包括操舵装置控制系统、舵机装置动力设备及其附属设备和转舵机构。

”舵机是利用装在船尾的舵来操纵船舶航向的转舵变向法，克服水压力对舵轴所产生的转舵力矩。

为了克服转舵力矩，船舶就必须安装舵机。

舵机是船舶最重要的机械设备之一，它在保证船舶的安全航行，使船舶具有良好的操纵性方面，起着重要的作用。

目前贵港航区的建造船舶，基本都是安装摆缸式液压舵机。

本文以在广西贵港市江南船业有限责任公司建造的工号为“JNC2012-11”船舶的50kN.m摆缸式液压舵机作为浅析对象。

该舵机的特点是：运转平稳、快速、结构紧凑、操作轻便、灵敏度高、效率高，能缓冲风浪对舵叶的冲击，运转噪音低、振动小，而且可实现无级变速，功率的范围广。

1.液压舵机检验要点及注意问题液压舵机检验项目繁多、时间跨度长，分为在船台上、下水前及下水后的检验。

根据贵港航区液压舵机安装工艺的先后顺序，浅析了验船师在检验过程中的检验要点及注意问题。

1 . 1在船台对舵杆、舵叶的检验（1）舵杆检验。

主要检验舵杆材料、直径（上、下舵承处舵杆直径）、水平法兰（厚度、直径φ）、绞配螺栓直径φ、螺栓中心至法兰边缘的距离等技术参数是否与设计图纸相符。

（2）舵叶检验。

①检验舵叶材料、面积及焊接情况、舵叶板厚度、水平加强筋间距、厚度、宽度等技术参数。

②舵叶的密性试验。

将水罐至顶板以上2.5m（舵叶可横放），检验是否有渗漏现象。

也可以用压缩空气充入舵叶内部，在外表面涂以肥皂水进行试验，气压不小于0.02MPa，但也不大于0.03MPa，若无肥皂泡产生，即无泄漏。

浅谈大型船舶舵机系统的调试及故障船舶舵机装置主要用来驱动和控制舵叶的转动，以保证船舶能够在达到要求的情况下准确、安全的将舵叶转到指定的舵角并且能够保持在那指定的舵角，从而保证船舶能够航行在指定的航线上，然而舵机装置若故障则会直接影响到船舶的航行安全。

本文主要介绍了大型船舶舵机在建造过程中的系统调试方法，以及简单的分析调试过程中容易出现的一些问题，希望能够帮助的相关人员。

标签：故障分析;调试;大型船舶一、电动液压舵机电气系统的具体调试步骤电动液压舵主要是由舵机电控箱、舵机液压电机、油温开关、油液位开关、舵机油脂泵控制箱等一些重要的部件组成。

液压电机装置以电动机带动油泵，利用高压油泵产生的推力推动操舵机构。

它具有工作平稳，结构紧凑，重量轻，体积小，控制容易，易于实现自动化，零件寿命长，推舵力矩范围广等多种优点。

在电动液压舵机电气系统的具体调试过程中，首先应该检查的就是两台油泵电机控制箱;其次是要分别检查舵机控制箱的报警点到集控台、驾控台舵机报警板的正确运行、失压、错相、以及油温高、低油位等一些问题的存在;最后要将舵叶放置在机械舵角零位，还要将自动舵反馈装置以及舵角发讯器也全部调整到零位，需要特别注意的是一定要将它们的推动连杆调整到平行四边形的位置上。

舵机功能在实验过程中，单油泵舵机角度左35度—右30度，右35度—左30度，船舶检测规范最大不得超过28秒。

二、大型船舶舵机控制系统的检查和具体调试方法大型船舶舵机控制系统的检查以及具体的调试方法是：需要启动一套舵机动力装置，在驾驶台当中进行操作，并且要从中位开始，分别向两舷转舵，每增加5°的时候需要进行校核一次，直至到最大舵角。

然后在开始换用另一套动力装置和备用的遥控系统作同样的试验。

三、大型船舶舵机的安全阀调试调试之前需要做的准备工作工作油箱的油位因保持在油位计限位范围的2/3左右，如果在油不足时，需要从加油口进行补油。

在补油的时候千万千万要注意相同牌号的舵机油;还一定要注意检查各舵机油缸上的放气考克有没有正常关闭;检查舵机油温是否过高或过低，油压是否在正常的范围内;检查各滑动表面，在油缸、柱塞等滑动表面加以适量的工作油液，根据需要添加适量的润滑油或润滑脂。

大型船舶舵机系统的调试及故障分析罗智敏;梁思渊【摘要】船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶艉部船舵的位置来实现.因此船舶舵机对于船舶航行安全来说很重要,因此对船舶舵机调试的重要性也是不言而谕.该文通过介绍船厂建造的大型船舶舵机系统的调试方法,以及分析调试中易出现的故障,为调试人员在进行舵机调试工作时提供了参考.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】7页(P83-89)【关键词】大型船舶;舵机;调试;故障分析【作者】罗智敏;梁思渊【作者单位】上海外高桥造船有限公司,上海 200137;上海外高桥造船有限公司,上海 200137【正文语种】中文【中图分类】U664大型船舶通常是指15万吨以上的船舶。

在舵机调试过程中，要注意舵角指示器的指示误差，舵角限位开关动作正确性的校核，液压系统溢流阀、安全阀按图纸要求调整并清除转舵系统的振动和噪声，检查断电报警、过载报警的声音信号装置的可靠性等方面。

舵机经过性能调试后，无论是在船舶航行中，还是在锚泊时，都必须特别注意正常的巡查工作。

当舵机出现问题时应立即停泵检查原因，并采取消除措施，否则将直接影响船舶的航行安全。

(1) 清洁整个舵机系统。

包括清洁控制箱(舵机、舵承油脂泵)、电动机接线盒、舵机报警板、反馈装置、电磁阀、限位开关、执行电动机、自动操舵仪、自动舵控制箱、液压单元和系统管路等。

(2) 熟悉图纸及舵机系统的工作原理。

认真仔细检查系统设备安装及接线的完整性及正确性。

(3) 检查舵机控制箱与报警分站(SAU1)接口及其报警点的设制。

(4) 检查自动舵操舵仪与计程仪、VDR、SAU1之间的接口。

(5) 检查绝缘电阻。

主回路和控制线路的绝缘电阻值必须符合技术规范要求，自动舵控制回路测量时应该用万用表10 K档检查绝缘，严禁使用500 V高阻计测量，以免高压损坏半导体、集成电路元器件。

船⽤泵控型和阀控型舵机的调速原理⼀、舵的作⽤原理和对舵机的要求1.舵的作⽤：船舶的操纵性，是船舶的主要航⾏性能之⼀。

舵是船舶操纵装置的⼀个重要部件。

舵是⼀块平板或具有流线型截⾯的板，称为舵叶。

装在船尾中纵剖⾯或对称于中纵剖⾯的位置上。

它垂直地浸没在⽔中，并能绕舵轴转动。

舵有两⼤功能：⼀是保持船舶预定航向的能⼒，称为航向稳定性；⼆是改变船舶运动⽅向的能⼒，称回转性。

通常把⼆者统称为船舶的操纵性。

2.舵的作⽤原理：当⽔流以某冲⾓冲⾄舵叶上时，便产⽣了流体动⼒，此作⽤⼒通过舵杆传递并船体上，从⽽迫使船舶转向，也就达到了调整航向的⽬的。

3.操舵转向的基本原理4.对舵机的要求（1）满⾜船舶操纵性能要求舵机应能保征⾜够⼤的转舵⼒矩，在任何航⾏条件下，确保正常⼯作。

在最⼤航速时，能够将舵转动到最⼤舵⾓位置。

舵机应保证⾜够的转舵速度。

⼀般海船舵机，通常从⼀舷的最⼤舵⾓35°转到另⼀舷的最⼤舵⾓35所需要的时间应不超过30s，并应能在28s内⾃⼀舷35转°到另⼀舷的30 °位置。

在船舶最⼤倒航速度(最⼤正航速度的⼀半)时，舵机应保证正常⼯作不致损坏。

（2）⼯作可靠，⽣命⼒强舵机的结构强度⾜以承受巨浪冲击。

它应备有两套操舵装置，可以互相换⽤，并有备⽤动⼒和应急装置。

当船舶半速但不⼩于7kn前进时，备⽤动⼒应能使舵在60s内⾃⼀舷15 °转⾄另⼀舷15 °。

.主操舵装置和备⽤操舵装置应能迅速简便地互相换⽤。

操舵装置应有舵⾓限制器。

舵机⼯作应平稳，⽆撞击。

（3）操纵灵活、轻便、正确在任何情况下，舵叶都能及时准确地转到要求的舵⾓位置。

操舵⾓与实际舵⾓间的误差⼩，不⾃动跑舵。

应设舵⾓指⽰器显⽰出实际舵⾓。

（4）结构紧凑，占空间地位⼩（5）维护管理⽅便4.舵机的基本组成舵机除舵设备本⾝外，主要由转舵装置，操舵装置，能源和控制系统以及其它附件等组成。

转舵装装置(或称推舵装置)包括发出转舵⼒矩的执⾏油缸，执⾏电动机以及将⼒和⼒矩传递到舵柱上的传动机构。

船舶动力系统技术的调试与维护船舶作为人类在水上的移动工具，其动力系统是其不可或缺的组成部分。

船舶动力系统包括主机、舵机、推进器、蓄电池、发电机等。

这些设备需要经过一定的调试与维护，才能保证船舶的安全、可靠、高效地运行。

第一部分：船舶动力系统调试技术1.主机的调试：主机是船舶动力系统的重要组成部分之一，不仅是船舶的动力源，同时也保证了船舶航行方向的温和变化。

在调试主机时，首先需要进行的就是负载试车。

通过此步骤，可以确保主机能够正常承受全负荷、半负荷、低负荷等条件下的工作要求。

同时，在试车过程中还要注意主机的运转性能，如振动、声响等指标的检测，以确保主机的运行稳定性。

2.舵机的调试：舵机是调整船舶行驶方向的关键设备，其调试需要注重舵机锁定力、操作性能和反馈性能等指标的检测。

在进行舵机调试时，还需要注意船舶的载荷情况以及舵机位置调整的精度。

3.推进器的调试：推进器是船舶动力系统的主要推进装置，其调试需要注意推进器的功率、效率、负载扭矩等指标的检测。

在调试过程中，还需要注意推进器的工作温度和润滑情况，以确保其能够在长时间运行中保持稳定状态。

第二部分：船舶动力系统维护技术1.主机的维护：主机是船舶动力系统的核心设备之一，因此其维护非常重要。

在主机维护中需注意机油、润滑油和水的定期更换，检查主机的机油压力和温度等指标，以确保主机在任何情况下都能够正常运行。

2.舵机的维护：舵机的维护需要注重其零件的清洗和润滑。

确保舵机的润滑系统正常，并定期对其进行检查，避免生锈和离散。

3.推进器的维护：推进器的维护需注意原材料及材料及零配件的检查和清洗、液压系统的维护检查、叶轮和轮柿等部件的维护保养。

第三部分：船舶动力系统延迟时间维护技术1.主机的检修：船舶主机需要经过定期的检修，以保证其性能和可靠性。

在检修过程中，应对主机进行完整的分解和组装。

同时，在主机重新安装后，还需要进行全负荷试车以确保其运作正常。

2.舵机的检修：由于舵机通常需要经常操作，因此其检修需要更加频繁。