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對(duì)于船舶而言，要使其能在航線上穩(wěn)定而安全的運(yùn)行，那么則需要保證自動(dòng)操舵儀能夠正常工作。

實(shí)際上，其中舵機(jī)震蕩帶來(lái)的問(wèn)題的發(fā)生頻次最高。

在我國(guó)，船舵制造行業(yè)在近幾十年來(lái)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，特別是小型船舶，年制造數(shù)量非常驚人，并且性能相當(dāng)可靠。

因此，我國(guó)自主制造的船舶自動(dòng)操舵儀完全符合國(guó)際主流水平。

筆者將對(duì)自動(dòng)操舵儀這一部件進(jìn)行一些簡(jiǎn)單介紹，繼而重點(diǎn)針對(duì)船舶自動(dòng)操舵儀的常見(jiàn) 故障提出故障診斷與檢測(cè)方案，旨在通過(guò)有益的探討不斷豐富船舶控制技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為提高船舶的自動(dòng)控制水平建言獻(xiàn)策。

常規(guī)自動(dòng)操舵通常是指用電羅經(jīng)或磁羅經(jīng)檢測(cè)航向偏差，在通過(guò)航向控制器進(jìn)行舵角操縱，達(dá)到航向糾偏。

羅經(jīng)對(duì)船舶實(shí)際的航行方向進(jìn)行實(shí)時(shí)把控，我們由此可以了解船舶的航行是否存在方向誤差以及多大的誤差，得到信號(hào)數(shù)據(jù)之后，自動(dòng)操舵儀可以直接對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)舵進(jìn)行控制，以此來(lái)調(diào)整航行方向。

對(duì)于自動(dòng)操舵儀而言，目前一般存在兩種主要的操作方式，它們分別是手動(dòng)與自動(dòng)。

當(dāng)船只是在大海中運(yùn)行時(shí)，一般自動(dòng)操舵的工作方案比較完善，這種能夠大大提高航行方向不出現(xiàn)錯(cuò)誤，由此可以減輕工作人員的工作強(qiáng)度并且避免不必要的資源浪費(fèi)。

而如果船只需要在港灣轉(zhuǎn)向時(shí)，這種情況下人工操舵更加靈活，另外當(dāng)海面上能見(jiàn)度較低之時(shí)也不宜采用自動(dòng)操舵方案。

筆者繪制了圖1以表示自動(dòng)操舵儀的工作方案。

圖1 自動(dòng)舵工作原理

首先，操舵儀可以接受指令，對(duì)舵機(jī)實(shí)施控制以達(dá)到讓其一直保持在正確航線上。

當(dāng)前，一些性能較強(qiáng)的操舵儀的精度控制范圍相比于人工控制顯得更具優(yōu)勢(shì)，幾乎不會(huì)發(fā)生偏航的問(wèn)題，這對(duì)于航程的行進(jìn)與資源的合理調(diào)配都是非常友好的。

用于海洋船舶的操舵儀操舵范圍應(yīng)為±35°，用于內(nèi)河船舶的操舵范圍應(yīng)為±40°。

自動(dòng)操舵有兩種工況：

一種是自動(dòng)穩(wěn)定航向；

另一種是改變航向。

對(duì)于平常的自動(dòng)舵而言，它只能做到保持不變的方向行進(jìn)的功能，而如果是航跡舵，則能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)航行方向進(jìn)行調(diào)整。

搭配著ECDIS，自動(dòng)操舵儀對(duì)于航跡的控制非常嚴(yán)格。

1.自動(dòng)舵不工作 

①檢查液壓舵機(jī)的電源、機(jī)械傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)電磁閥是否出現(xiàn)異常。

②檢查舵機(jī)和操舵系統(tǒng)的電源。

對(duì)于操舵系統(tǒng)，重點(diǎn)檢查其電源、變壓器是否能正常通電，確認(rèn)其無(wú)故障后用手柄操 舵，看與舵機(jī)連接的電源是否已接入，配套的電路是不是能正常通電，等等。

③檢查自動(dòng)舵指令發(fā)訊部分。

自動(dòng)舵指令發(fā)訊常用電位器或自整角機(jī)。

自整角機(jī)舵令發(fā)訊包括：

舵令發(fā)送機(jī)、接收機(jī)和相敏整流。

如果我們調(diào)整航向整定旋鈕的話，那么整角 發(fā)送機(jī)與相敏整流則會(huì)對(duì)外進(jìn)行輸出，一般來(lái)說(shuō)，會(huì)有1V交流電壓輸入至自整角機(jī)。

相敏整流應(yīng)有0.8V的直流電壓輸出。

另外我們是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方向來(lái)控制電壓的極性。

通過(guò)上述的工作，我們可以分別對(duì)指令法迅各個(gè)零部件做出故障排查。

④檢查機(jī)械傳動(dòng)部分，觀察齒輪的嚙合狀態(tài)。

⑤放大電路和開(kāi)關(guān)電路作如下檢查：

檢查信號(hào)比較單元、運(yùn)算放大器電路、脈沖形成與開(kāi)關(guān)電路以及繼電開(kāi)關(guān)或可控硅電路的工作狀態(tài)。

2.自動(dòng)舵不準(zhǔn)確修理

(1) 零部件的檢查與診斷

檢查舵葉機(jī)械零位、分羅經(jīng)跟隨主羅經(jīng)是否準(zhǔn)確，接收機(jī)機(jī)械傳動(dòng)，其阻力矩是不是超過(guò)了規(guī)定值 0.01N·m；檢查舵訊的發(fā)送、接受時(shí)，以自整角機(jī)作為例子，則需要分別對(duì)以下幾個(gè)方面檢驗(yàn)：

①自整角機(jī)的校零，其方法為：

找到零位，取下機(jī)器外殼的固件，利用萬(wàn)用表對(duì)其輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，需要調(diào)整時(shí)，可以直接用手轉(zhuǎn)動(dòng)外殼，但是不能去調(diào)整轉(zhuǎn)子。

這時(shí)接線間的電壓會(huì)慢慢降低，待到變成 0.1V 時(shí)停止操作。

如果仍然為零點(diǎn)，便可以將取下的固件安裝回原位。

②當(dāng)以上操作無(wú)誤時(shí)，如果沒(méi)有辦法找到零點(diǎn)，可以初步判斷激磁繞組是否存在故障，比如當(dāng)其發(fā)生斷路時(shí)，便可能產(chǎn)生上述情況，當(dāng)然，另外如果整步繞組是處于短路的狀態(tài)，也會(huì)造成此類現(xiàn)象。

這個(gè)時(shí)候先修好它們?cè)龠M(jìn)行零點(diǎn)的校正即可。 

(2) 相敏整流電路的檢查與診斷

查看輸出功率是否存在異常，正常情況下，如果整流電路沒(méi)有輸入時(shí)，其輸出的電壓會(huì)在0.02V以下。

除此之外，還需要對(duì)付邊電壓的對(duì)稱性進(jìn)行檢查。

另外，當(dāng)橋臂電阻不符合二極管特性時(shí)也是不行的。

只要這些部件都不存在問(wèn)題，我們則可以直接對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，直至平衡為止。

(3) 放大電路的檢查與診斷

對(duì)于放大電路而言，檢查結(jié)點(diǎn)的電壓工作是非常重要的，只有所有電壓都符合要求之時(shí)，才能保證放大器的靈敏度。

另外，還應(yīng)當(dāng)注意各個(gè)電路開(kāi)關(guān)與閥門的狀態(tài)，以及最終的電機(jī)是否正常工作。

(4) 自動(dòng)舵機(jī)的檢查與診斷

一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)舵在長(zhǎng)期的工作當(dāng)中，各個(gè)小部件是很容易被磨損的，由此我們需要對(duì)它們的狀態(tài)有一個(gè)清晰的了解。

比如傳動(dòng)部件的摩擦是否過(guò)大，各類電器元件是否正常。

3.自動(dòng)舵不穩(wěn)定修理

①查看放大器的狀態(tài)，如若增益太大，整個(gè)系統(tǒng)便會(huì)發(fā)生不正常震動(dòng)的問(wèn)題。

另外，對(duì)于開(kāi)關(guān)放大器電路而言，由于其具備明顯的繼電器特征，一定得保證靈敏度大于寬度的兩倍方可，否則系統(tǒng)容易崩潰。

另外，不穩(wěn)定檢修還包括各個(gè)指令的發(fā)送與接收以及反饋的監(jiān)測(cè)。

②監(jiān)測(cè)指令輸入輸出是否正常，舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度存不存在過(guò)大的現(xiàn)象，另外，液壓系統(tǒng)如果發(fā)生漏油的問(wèn)題，也會(huì)造成系統(tǒng)崩潰的問(wèn)題。

③在完成所有的檢測(cè)與維護(hù)工作之后，是有一些儀器設(shè)備再次對(duì)維護(hù)成果進(jìn)行二次檢查，并且恢復(fù)施工現(xiàn)場(chǎng)的整潔。

END