舵機(jī)是船舶保持航向、改變航向、旋回的重要操縱設(shè)備，其基本原理是利用原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)有操舵信號時(shí)，油泵開始排吸油，產(chǎn)生的高壓油通過管路系統(tǒng)進(jìn)入轉(zhuǎn)舵油缸，推動(dòng)油缸中的柱塞或葉片運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)舵桿、舵葉轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)舵轉(zhuǎn)至要求的角度后，通過反饋系統(tǒng)使油泵停止排吸油，舵就停在所需的舵角上。
目前在內(nèi)河船舶中，電動(dòng)液壓舵機(jī)被廣泛使用，其核心部件是由油泵和三位四通電磁閥組成，通過遙控系統(tǒng)既可在駕駛室也可在舵機(jī)艙分別控制，它具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、快速、結(jié)構(gòu)緊湊、操作輕便、動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有突發(fā)故障頻率高等缺點(diǎn)，在實(shí)際營運(yùn)中，因液壓舵機(jī)突發(fā)故障而導(dǎo)致船舶失控的事故很多，故本文對電動(dòng)液壓舵機(jī)的常見故障和原因進(jìn)行分析，探討了排除故障的相應(yīng)方法，以供船舶管理人員和檢驗(yàn)人員參考。
常見故障及排除方法
舵
機(jī)
失
靈
舵機(jī)失靈即舵機(jī)不能動(dòng)作，故障的原因：
一是主泵不能供油，此時(shí)可更換備用泵進(jìn)行驗(yàn)證，如備用泵工作正常，則說明主泵故障，應(yīng)拆下檢修；
二是主油路旁通或嚴(yán)重泄漏，主要原因在于備用泵鎖閉不嚴(yán)或閥件故障，造成供油不暢，導(dǎo)致舵機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)；
三是主油路完全閉塞，如管路中截止閥未打開、吸油管濾器堵死等，可打開相應(yīng)截止閥、拆洗濾器；
四是油箱油位太低，泵吸口進(jìn)氣，應(yīng)修復(fù)低液位報(bào)警器、加油、排氣；
五是換向閥與操舵手輪脫開；
六是電磁閥供電線路故障，如橋式整流或降壓變壓器燒毀；
七是裝有失電保護(hù)裝置的舵機(jī)，當(dāng)發(fā)生失電故障時(shí)造成電機(jī)停轉(zhuǎn)；
八是由于舵角指示器機(jī)械故障或線路故障，操舵時(shí)無舵角顯示，造成舵機(jī)失靈的假象。
航行中舵機(jī)失靈時(shí)應(yīng)采取的應(yīng)急措施
1.一般應(yīng)急措施
① 航行中發(fā)現(xiàn)舵機(jī)失靈，駕駛臺應(yīng)先轉(zhuǎn)換為輔助操舵系統(tǒng)，并通知船長和機(jī)艙值班人員。
② 機(jī)艙值班人員立即起動(dòng)輔助或應(yīng)急操舵裝置，同時(shí)通知輪機(jī)長。
③ 輪機(jī)長迅速到舵機(jī)房，組織機(jī)艙人員進(jìn)行相應(yīng)的操作和搶修。
④ 船長到駕駛臺，按照舵機(jī)的損壞情況指揮船舶的應(yīng)急操縱。
2.當(dāng)舵機(jī)因控制系統(tǒng)故障而失靈時(shí)采取的應(yīng)急措施
舵機(jī)的控制系統(tǒng)故障，是指駕駛臺不能有效地通過主、輔操舵裝置操縱舵機(jī)的緊急狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)采取如下應(yīng)急措施：
① 在舵機(jī)應(yīng)急操縱過程中，值班輪機(jī)員不能遠(yuǎn)離操縱臺，按車令操縱主機(jī)，執(zhí)行船長和輪機(jī)長的命令。
② 船長應(yīng)安排一名駕駛員和水手到舵機(jī)房，負(fù)責(zé)接聽駕駛臺的舵令，配合輪機(jī)員操縱舵機(jī)。
③ 輪機(jī)員應(yīng)指導(dǎo)值班水手的操舵，盡快使其能獨(dú)立操作應(yīng)急操舵裝置。
④ 機(jī)艙人員應(yīng)加強(qiáng)輪機(jī)值班，盡全力搶修駕駛室主、輔操舵裝置，使其盡快恢復(fù)功能。
⑤ 向公司匯報(bào)駕駛室主、輔操舵裝置失靈的經(jīng)過，并請求駛向最近海岸有能力修復(fù)主、輔操舵裝置的有關(guān)港口進(jìn)行修復(fù)。
⑥ 輪機(jī)長作詳細(xì)的事故報(bào)告:發(fā)生故障的時(shí)間、海況、地點(diǎn)、原因、搶修經(jīng)過和采取的措施及可能需要的支援。
3.當(dāng)舵機(jī)因電源故障而失靈時(shí)采取的應(yīng)急措施
船長應(yīng)上駕駛臺親自指揮，并召集甲板部人員采取應(yīng)急措施。
① 若船舶在海上航行，則：
A. 值班駕駛員應(yīng)按《國際信號規(guī)則》和《國際海上避碰規(guī)則》規(guī)定顯示號燈、號型。
B. 加強(qiáng)繚望，并用VHF發(fā)布通告。
C. 可利用主機(jī)操縱船舶，安全離開航線，若水深合適，應(yīng)隨時(shí)準(zhǔn)備拋錨。
D. 應(yīng)換用任何備用轉(zhuǎn)舵裝置。
② 若船舶正在進(jìn)出港或狹水道航行，則應(yīng)：
A. 立即備錨、盡快選擇合適地點(diǎn)拋錨。
B. 按《國際信號規(guī)則》和《國際海上避碰規(guī)則》顯示號燈、號型。
C. 加強(qiáng)繚望并用VHF發(fā)布通告，提醒來往船只注意安全。
D. 必要時(shí)要求港方派拖船協(xié)助拖航。
如果輪機(jī)部自行搶修困難或無效時(shí)，輪機(jī)長應(yīng)立即報(bào)告船長，說明舵機(jī)失靈的原因，已經(jīng)進(jìn)行的搶修措施，需提供的支援和準(zhǔn)備進(jìn)一步采取的措施。
只
能
單
向
轉(zhuǎn)
舵
遙控系統(tǒng)不能完成舵的正反向運(yùn)轉(zhuǎn)。
故障的原因：
一是主操舵開關(guān)單邊接觸不良，此時(shí)應(yīng)立即使用應(yīng)急操舵開關(guān)，待停航后，再對操舵開關(guān)進(jìn)行檢修；
二是電磁閥線圈故障引起電磁閥只能單邊工作，或是舵機(jī)專用閥卡死，引起舵機(jī)單向轉(zhuǎn)舵，此時(shí)必須停航檢修，查找原因，及時(shí)修復(fù)；
三是更換備用泵測試后，若發(fā)現(xiàn)舵機(jī)運(yùn)行正常，則要檢查主油泵是否只能單向排油；四是主油路單方向不通或旁通泄漏嚴(yán)重，此時(shí)可觀察單側(cè)安全閥壓力表，是否有壓力過低的情況，以及主油路鎖閉閥回油時(shí)開啟的情況，如不能開啟，則有旁通泄漏，需拆下檢修。
轉(zhuǎn)
舵
慢
舵在設(shè)計(jì)航速下自一舷的35°轉(zhuǎn)至另一舷的30°所需時(shí)間超過設(shè)計(jì)值（一般為20秒），其原因可能有：
一是油路不通暢，如溢流閥閥芯被臟物卡死、油箱內(nèi)過濾器被臟物堵塞、單向截流閥開度不足、溢流閥調(diào)壓不足等，排除方法相應(yīng)為：拆開清洗閥芯并重新調(diào)整壓力、清洗過濾器或油太臟需更換、調(diào)大截流口、調(diào)高壓力到規(guī)定值；
二是存在泄漏、閥件關(guān)閉不嚴(yán)等情況，如油缸、管接頭或閥件內(nèi)外嚴(yán)重泄漏、推舵裝置嚴(yán)重內(nèi)泄等，排除方法是消除泄漏、更換密封圈等；
三是系統(tǒng)內(nèi)空氣較多，放氣即可；
四是油泵流量過小，存在內(nèi)泄漏、局部損壞、變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程太短、轉(zhuǎn)速太低等問題，都會導(dǎo)致油泵流量太小不能順利完成轉(zhuǎn)舵的故障，此時(shí)重點(diǎn)檢查油泵和皮帶；
五是遙控系統(tǒng)動(dòng)作過慢。此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查伺服電機(jī)系統(tǒng)，有無電路故障、激磁電流不足、反饋信號太強(qiáng)等故障。此外，伺服油缸系統(tǒng)的輔泵流量不足、調(diào)速閥流量太小、伺服油缸嚴(yán)重泄漏等，也會造成轉(zhuǎn)舵緩慢，不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成轉(zhuǎn)舵過程。
沖
舵
沖舵即舵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)越過指令舵角卻不停止轉(zhuǎn)動(dòng)的故障。原因
一是變量泵機(jī)構(gòu)不能及時(shí)回中，或因變量機(jī)構(gòu)卡死、油孔堵塞等原因不能回中；
二是遙控伺服油缸的換向閥或閥控型主油路換向閥因閥芯在一端卡住不能回中；
三是遙控伺服油路閉鎖不嚴(yán)、油路存在泄漏或旁通管路；
四是控制系統(tǒng)反饋線路出現(xiàn)故障，不能將工作情況正常反饋到指示面板。
排除方法是：對第一、二條，用小螺絲刀在換向閥一頭的小孔往里推就可將閥芯回中，根本的解決辦法是更換液壓油，清洗閥件和管路，若還出現(xiàn)閥芯卡死的故障，再將閥芯作研磨和拋光處理。
異
常
噪
音
和
振
動(dòng)
先更換備用泵測試，若噪音和振動(dòng)消除，則是主油泵可能存在問題；
二是管路內(nèi)有空氣或者是液壓油中有水；
三是因吸油管的濾器堵塞或吸入管漏氣、油溫低、粘度太大等原因產(chǎn)生的液體噪音；四是因?qū)χ胁涣?、軸承損壞等原因產(chǎn)生的油泵機(jī)組噪音；
五是管路或其他零件固定不到位；
六是主油路鎖閉閥在舵承受負(fù)扭矩且轉(zhuǎn)動(dòng)快時(shí)敲擊而產(chǎn)生的噪音；
七是舵承磨損嚴(yán)重超過合理值，或者潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的機(jī)器噪音；
八是液體流動(dòng)方向的迅速改變或急劇停止運(yùn)動(dòng)造成的液壓沖擊，使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生溫升，連接件松動(dòng)，甚至破壞管路、液壓元件和儀表，主要由壓力閥調(diào)整不當(dāng)或發(fā)生故障、油液黏度太低、系統(tǒng)中進(jìn)入大量空氣等原因。
舵
穩(wěn)
不
住
舵穩(wěn)不住是指舵按指令轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定角度后，在未進(jìn)行操舵的情況下，舵自行發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。原因：
一是管路中有空氣，放氣即可；
二是安全閥卡死，可拆開安全閥清洗排除臟物，重新調(diào)壓后鎖緊；
三是雙向液壓鎖泄漏，可清洗閥件，修整閥口或更換雙向液壓鎖；四是油缸活塞密封圈磨損漏油，更換油缸密封圈即可；
四是舵機(jī)專用閥卡死，可清洗閥件，如發(fā)現(xiàn)是閥芯彈簧斷裂，則更換彈簧。
停
泊
時(shí)
舵
轉(zhuǎn)
動(dòng)
一是緩沖閥失靈或閥芯被臟物堵塞而卡死，可拆洗后并重新調(diào)整壓力；
二是油缸活塞密封圈磨損漏油，更換油缸密封圈即可；
三是舵機(jī)專用閥卡死，也有可能引起自行轉(zhuǎn)舵，清洗閥件即可。
因
液
壓
油
產(chǎn)
生
的
故
障
據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)75%以上的故障是由于油液污染造成的，常見的因液壓油引起的故障有：安全閥卡死、油缸活塞密封圈磨損老化、緩沖閥失靈或卡死、油箱內(nèi)過濾器堵塞等。液壓油品質(zhì)是否良好是液壓舵機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證，國際海上人命安全公約（SOLAS）有此類條款規(guī)定：液壓操縱的操舵設(shè)備應(yīng)設(shè)有能針對該液壓系統(tǒng)的形式和設(shè)計(jì)保持液體清潔的裝置。國內(nèi)的船檢規(guī)范也有類似的條款規(guī)定。
要保證舵機(jī)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，防止造成系統(tǒng)工作不穩(wěn)定并使快速性降低，提高液壓元件壽命，在選擇液壓油的時(shí)候，要做到：1.粘度適宜，具有良好的粘溫性能；2.化學(xué)穩(wěn)定性好，即不易因氧化、受熱、水解而變質(zhì)；3.閃點(diǎn)高，凝固點(diǎn)低，能滿足防火和在低溫環(huán)境工作的要求；4.不易與水進(jìn)行乳化和形成空氣泡沫。液壓油中含有氣泡會使工作不穩(wěn)定，油液發(fā)熱，產(chǎn)生噪音，增大功耗，嚴(yán)重甚至損壞油泵；5.雜質(zhì)少，含水量不超過0.1%。在日常維護(hù)工作中，要做到保持油液的清潔度、保持油溫恒定、防止空氣混入等防護(hù)措施。
液壓油的品質(zhì)鑒定可采用比較簡單直觀的濾紙滴油法，即用直徑為2mm左右的金屬絲將油樣沾起并滴在濾紙上，待濾紙吸干油滴后，看其所形成的滴痕。由于油液在濾紙上將從中心向周圍滲透、擴(kuò)散，并將固體粒子積留在中心部位，故中心部位顏色較深，而擴(kuò)散部分則顏色較淺。顯然，若油液未變質(zhì)，整個(gè)滴痕的顏色就應(yīng)比較均勻，否則就會產(chǎn)生顏色明顯有別的環(huán)形斑痕，而且斑痕越明顯，變質(zhì)的程度就越嚴(yán)重。如果滴痕呈現(xiàn)棕色或灰色，則表明油中已生成膠質(zhì)、瀝青或炭渣。
液壓舵機(jī)在內(nèi)河船舶中已經(jīng)廣泛使用，舵機(jī)作為船舶的重要輔機(jī)，其可靠性與船舶安全密切相關(guān)。本文通過對液壓舵機(jī)常見故障的論述和分析，提出了相應(yīng)的解決方法，然而，同一故障產(chǎn)生的原因又是多種多樣的，一定要具體問題具體分析。因此，在分析處理故障時(shí)需做好以下幾項(xiàng)工作：
1、首先向操作、使用者仔細(xì)詢問設(shè)備的運(yùn)行情況，全面了解故障發(fā)生前后所出現(xiàn)的各種異?，F(xiàn)象。
2、熟悉設(shè)備的工作原理、性能和結(jié)構(gòu)，查找設(shè)備的原始記錄并做一些必要的測量和實(shí)驗(yàn)，以便對故障的原因做出正確的分析和判斷。
3、故障處理后還要做必要的數(shù)據(jù)測量和試驗(yàn)，并記錄存檔，為日后處理故障積累經(jīng)驗(yàn)。
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