关于舵机故障的几点思考

无人机飞行器舵机故障浅析摘要：随着通信技术和自动控制技术的发展和完善，民用无人机也有了日新月异的进步。

舵机系统是无人机姿态控制的核心装置，飞控计算机通过舵机来控制无人机进行转向、俯仰、起降等重要动作。

当舵机发生故障时，无人机就会失控，进而导致撞机、坠毁或偏离预定航线，所以，对舵机系统的故障诊断方法进行研究有助于提升无人机的控制性能，同时也能减少无人机维护、开发的成本。

文中采用搭建故障观测器的思路，提出了一种基于子空间辨识的卡尔曼滤波故障检测方法。

关键词：无人机飞行器；舵机故障；检测方法引言无人飞行器（UnmannedAerialVehicle，简称UAV）已有百年的发展历史，一般是指无人驾驶的航空器，最早用于训练使用。

无人飞行器具有结构简单、成本低廉等诸多优点，在军事领域及其它众多领域发挥了越来越重要的作用。

1无人飞行器故障概述在工程实践中，故障的概念为：在未经允许的情况下，至少特征属性或者一个变量与标准的、正常的、可以接受的值或范围发生了偏离，导致系统出现失灵或者失效状况的一种状态。

故障诊断的任务是根据能够获得的测量量，通过算法构建比较器，当系统的测量量偏离正常值时判断发生了故障，然后根据特定的算法或逻辑对待测系统进行故障类型的判断，最后量化故障的程度。

对无人飞行器来讲，故障的定义为某项或者多项性能和指标发生明显异常，导致无人飞行器不能完成任务。

常见的无人飞行器故障有翼面故障。

舵机故障、陀螺故障、发动机故障等。

舵机是无人飞行器的动作执行机构。

如果无人飞行器结构复杂，系统繁冗，必然带来部件增多的现实，其平均故障间隔时间也会降低。

因此，对无人飞行器的故障模型分析，就显得尤为重要。

2舵机故障舵机故障属于执行机构故障，常见的故障类型有翼面卡死、翼面损坏、翼面松动等，均影响升降舵、副翼、方向舵的力矩系数。

翼面卡死与翼面损坏能够理解为执行机构的动作恒定，翼面松动能够理解为翼面的不稳定性。

系统残差可以对故障进行诊断，但是这种方法的前提是需要掌握无人飞行器完整的状况，然而这是不切实际的。

液压舵机的故障分析及处理措施液压舵机是一种常见的舵机类型，用于控制船舶、飞机、汽车等交通工具的方向。

然而，在长期的使用过程中，液压舵机可能会浮现各种故障。

本文将详细介绍液压舵机的故障分析及相应的处理措施。

一、液压舵机故障分析1. 液压舵机无法工作当液压舵机无法工作时，可能存在以下几种故障原因：- 液压舵机电源故障：检查电源路线是否连接稳定，是否有电流输出。

- 液压舵机电磁阀故障：检查电磁阀的路线是否正常，是否存在阻塞或者损坏。

- 液压舵机泵故障：检查液压泵的工作状态，是否存在漏油、压力不足等问题。

- 液压舵机传感器故障：检查传感器的连接是否正常，是否损坏或者失效。

2. 液压舵机运动不稳定当液压舵机在工作过程中运动不稳定时，可能存在以下几种故障原因：- 液压舵机油液污染：检查液压舵机的油液是否干净，是否存在杂质或者污染物。

- 液压舵机阀门故障：检查液压舵机阀门的工作状态，是否存在卡阻、漏油等问题。

- 液压舵机缸体漏油：检查液压舵机缸体是否存在漏油现象，是否需要更换密封件。

3. 液压舵机噪音过大当液压舵机在工作过程中产生噪音过大时，可能存在以下几种故障原因：- 液压舵机泵故障：检查液压泵的工作状态，是否存在异响或者振动。

- 液压舵机油液不足：检查液压舵机的油液是否充足，是否需要添加或者更换。

- 液压舵机管道松动：检查液压舵机管道连接是否坚固，是否存在松动或者漏气现象。

二、液压舵机故障处理措施1. 液压舵机无法工作的处理措施- 检查电源路线，确保电源连接稳定，并检查电流输出情况。

- 检查电磁阀路线，清洁或者更换损坏的电磁阀。

- 检查液压泵的工作状态，修复漏油或者更换压力不足的泵。

- 检查传感器的连接，修复或者更换损坏的传感器。

2. 液压舵机运动不稳定的处理措施- 定期更换液压舵机的油液，并确保油液的干净和充足。

- 检查液压舵机阀门的工作状态，清洁或者更换卡阻、漏油的阀门。

- 检查液压舵机缸体是否漏油，更换密封件以修复漏油问题。

舵机液压系统产生故障原因分析摘要：舵机是船舶上的一种大甲板机械。

舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定，选型时主要考虑扭矩大小。

船用舵机目前多用电液式，即液压设备由电动设备进行遥控操作。

本文中就针对相对常见的泵控型液压舵机为例，对液压系统失效原因，进行分析并对可能出现的故障点进行故障排除。

关键词：舵机；大甲板机械；故障排除引言舵机是船舶上的一种大甲板机械。

舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定，选型时主要考虑扭矩大小。

船用舵机目前多用电液式，即液压设备由电动设备进行遥控操作。

有两种类型：一种是往复柱塞式舵机，其原理是通过高低压油的转换而做功产生直线运动，并通过舵柄转换成旋转运动。

另一种是转叶式舵机，其原理是高低压油直接作用于转子，体积小而高效，但成本较高。

1.舵机液压系统产生故障原因分析1.1液压系统常见故障类型根据液压油流向变换方法的不同，液压舵机分为泵控型液压舵机和阀控型液压舵机。

其液压系统都是由动力元件液压泵、控制元件、执行元件、辅助元件、工作介质液压油等五部分组成。

液压舵机是在海上进行使用，由于受到使用环境的限制，舵机液压系统故障不容易进行检测，也比较难以发现，同时出现故障的类型又呈现多样化。

因此要对舵机在使用过程中液压系统容易出现的故障进行统计和分析，找出产生各种故障之间内在的共同因素，总结出容易出现以下比较常见的几种故障类型。

1.1.1异常振动和响声当液压系统出现故障时，往往表现为产生异常的振动和响声。

当舵机运行过程中出现异常的振动和响声，很大可能是液压系统中某一个环节出现了故障。

图1 舵机液压系统示意图1.1.2液压系统液压油压力不足或压力波动较大液压系统中液压油的压力决定了执行元件液压缸输出的推力的大小。

液压油压力不足或没有压力都将难以驱动舵叶转动，从而不足以产生足够的转船图2 舵机液压系统压力不足或压力波动较大系统原因示意图1.1.3液压油流量不稳定液压系统中液压油的流量决定了执行元件液压缸移动的速度。

液压舵机故障分析[摘要]此文通过一起船舶发生的故障实例分析，对该型舵机系统的液压控制原理进行了介绍，对故障机理进行了详尽的分析。

[关键词] 液压舵机故障分析1 设备情况介绍某集装箱船采用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2784kNm。

2 故障现象简述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。

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安技部门，工况如表1：表1运行舵机航速海况转舵情况NO.1舵机油泵15kn 和风轻浪左舵在15度范围内尚能转动，但舵效慢；右舵能至30度但回舵在10度卡舵，启用两台舵机恢复正常NO.2舵机油泵15kn 和风轻浪正常NO.1+NO.2 舵机油泵15kn 和风轻浪正常该试验结果报安技部门后，安技部门根据故障是在大负荷情况下出现的这一现象，怀疑是NO.1舵机系统防浪阀出现问题，另考虑到两台舵机系统主油路是连通的，为缩小故障范围，安技部门即电告船舶立即做两台舵机系统隔离情况下的试验，船舶根据要求进行了试验，试验结果如表2：表2运行舵机航速海况转舵情况NO.1舵机油泵关闭C3/C4阀15kn 和风轻浪正常NO.2舵机油泵关闭C1/C2阀15kn 和风轻浪正常经过这样的试验，可以认为在两套舵机系统隔离情况下NO.1舵机油泵和NO.2舵机油泵单独运行时是正常的，防浪阀也可以认为是正常的，问题集中在非隔离情况下两套舵机系统互相影响的原因是什么？船舶在继续观察NO.1舵机油泵马达和NO.2舵机油泵马达单独使用工况中，发现NO.1舵机油泵使用，NO.2舵机油泵停用情况下马达跟转，而NO.1舵机油泵马达在相同情况无此现象，进一步观察油泵斜轴指示，并作了记录如表3：表3运行舵机NO.1舵机油泵倾斜角度指示NO.2舵机油泵倾斜角度指示NO.1舵机泵左10 偏右5振荡NO.2舵机泵保持为0 正常来回摆动NO.1+NO.2 舵机油泵正常来回摆动正常来回摆动至此疑点可以集中在NO.2舵机油泵在停用时斜轴指示停留在偏右并来回振荡上。

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。

液压舵机的常见故障及原因液压舵机是航空器上的重要部件之一，用于操纵飞机的方向舵。

其常见故障及原因如下：1. 泄漏：液压舵机在工作过程中出现泄漏是常见的故障。

泄漏可能是由密封件老化、磨损或破裂引起的。

另外，油液管路松动或损坏也会导致液压舵机泄漏。

2. 过载：液压舵机在工作时，如果受到超过其承载能力的过载，可能会导致故障。

过载可能是由于飞机操纵超过设计限制，或者是受到意外的外部力量引起的。

3. 阻尼不良：液压舵机阻尼不良也是常见的故障之一。

阻尼不良可能是由于阻尼材料老化、磨损或失效引起的，也可能是由于阻尼流体漏损或污染引起的。

4. 节流阀故障：液压舵机的节流阀负责控制液压油的流量和压力。

如果节流阀出现故障，可能会导致液压舵机工作不正常。

节流阀故障常见的原因包括阀芯卡住、阀口堵塞或阀座磨损等。

5. 操作杆连接松动：液压舵机与操作杆连接的部分，如果连接松动或断裂，会导致舵面无法正常操纵，从而导致液压舵机失效。

6. 油液污染：液压舵机的油液污染会影响其正常工作。

油液污染可能是由于进入系统的外部杂质、密封件磨损产生的金属颗粒等引起的。

7. 液压舵机堵塞：液压舵机内部的液压油路可能因为堵塞而无法正常工作。

油路堵塞的原因可能是油液中的污染物、沉积物或阀芯磨损产生的金属颗粒等。

针对以上故障和原因，可以采取以下措施进行维修和解决：1. 密封件和管路的维护：定期检查和更换液压舵机的密封件，避免老化和磨损引起的泄漏问题。

此外，保持油液管路的紧固和完整性，防止松动和损坏引起的泄漏。

2. 控制超载：飞行员应确保在飞行操作中不超过液压舵机的设计极限。

此外，加强对外部力量和意外事件的防范，避免液压舵机受到过大的外力冲击。

3. 阻尼材料和阻尼流体的维护：定期检查和更换液压舵机的阻尼材料，避免老化和磨损引起的阻尼不良。

定期更换阻尼流体，防止其污染或漏损引起的问题。

4. 节流阀的维修和清洗：定期对液压舵机中的节流阀进行维修和清洗，保持其正常工作。

船舶舵机的常见故障及日常安全检查应注意的问题摘要：船舶在海中能够按照驾驶员的指令航行，使船舶改变航向或则维持指定的航向，是依靠安装在船舶尾部的舵机来实现的，由此可见，舵对于船舶的正常航行的重要性是不容置疑的。

当船舶航行时因舵机发生故障对船舶安全的影响是巨大的，对于舵机日常比较容易出现故障的情况，主要分为两大部分。

一是属于硬件类的故障，二是属于软件类的故障。

关键词：概述；故障；注意问题；掌握重点舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍，使得舵机不能正常工作发挥效用。

常见的主要有：1、通信系统的故障。

驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机，舵机接收不到舵令。

驾驶台与舵机间无法通话等。

2、电力系统的故障。

动力电路、配电板等电力输出故障，使电动机无法正常运转。

两路电力线路只有一路可以使用。

3、液压系统的故障。

液压系统密封性能出现问题，有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。

使液压系统不能正常运行。

软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度，船员对舵机的操作存在的问题。

通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉，在需要的时候无法启动应急舵。

综上所述，加强船舶舵机的日常安全检查和及时的维修保养对舵机的工作可靠性延长舵机的无故障使用时间尤其重要，轮机员必须对舵机的基本知识和日常安全检查的重点有所了解。

一、液压舵机概述（一）基本概念从实用意义上讲舵机是使船舶转向的动力机械设备，例如电动液压舵机是指电动机和它所驱动的液压泵所组成，但船上一般笼统地把整个操舵装置称为舵机。

液压舵机基本组成：（1）操纵系统；（2）控制元件；（3）转舵机构；（4）动力输出源。

（二）液压舵机的类型和工作原理现今大型船舶基本都采用电动液压舵机，根据液压油流向控制方法不同可分为泵控型和阀控型两种。

1、泵控型双向变量油泵设置在舵机室，由电动机驱动做单项回转，油泵的流量和吸排方向则通过与浮动杆5的C 相连接的控制杆4控制，依靠油泵控制C偏离中位的方向和距离，来决定油泵的吸排方向和流量。

论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规范对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------8 4.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11 致谢-------------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------------131 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。

论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规范对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------8 4.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11 致谢-------------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------------13 1 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。

浅谈船舶舵机自修及注意事项摘要：船舶舵机系统是船上最重要的系统之一，船舶在大海中航行，对船舶舵系故障的排查检修和保养是确保船舶安全及时完成航行任务的重要保障。

本文就船舶舵机自修及保养主要事项进行简述，以供参考。

关键词：船舶，舵机系统，故障检修，保养注意事项Abstract: the ship steering gear system is one of the most important system on board, the ship sailing in the sea, to the ship rudder system maintenance and maintenance of the fault testing is to ensure that the ship security finish the task of sailing important guarantee. This paper mainly and maintain the ship itself steering gear for this, for reference.Keywords: ships, steering gear system, breakdown maintenance, maintenance of the matters needing attention大海航行靠舵手，船舶航行是通过船舶舵系操纵的，舵系是船上最重要的设备系统之一，一旦发生故障，便会造成船舶处于失控，无法航行，随时可能带来严重后果，如果船舶是在复杂的水域进出港口，后果更是不堪设想。

因此，船舶在大海航行时，如何对船舶系出现的故障进行及时的排除，也就是船员学会对船舶舵机进行自修，对确保船舶安全及时地完成航行任务是非常重要的。

一、船舶舵机故障及检修船舶舵机系统的故障是多种多样的，但归纳起来可分为两种：既一般故障和复杂故障，一般故障通常是一些小的问题而引起的，只要检查方法得当，这些问题船员自己一般都能解决；复杂故障由于船上技术和检修条件的限制，船上一般无法自行解决，往往需要岸上专业人员帮助解决，这里就不多述。