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大连海洋大学
船舶工程毕业论文
关于船舶舵机的安全检查

姓名：王福越

船舶舵机的安全检查

摘 要：由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性，所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作，本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述，使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。

关键词：舵 舵机 安全检查

一、前言
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尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由，是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的，当船舶航行时船舵发生故障，对船舶安全的影响是巨大的。
二、舵机的基本组成
船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的，而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位，也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。
船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高，工作平稳安全可靠，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。所以现代化的大中型船舶上，广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。
液压舵机一般采用电动机带动油泵，因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质，利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能，然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能，来实现舵的左、右转向。　　
液压舵机由三大部分组成：推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能，推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能．并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二：一是传递舵令，二是控制操舵精度。
按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求，其中主要内容有：
1．每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置，应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。
2．具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵，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°所需时间不超过28s。
3．能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l 5°且需时间不超过60s。
4．驾驶室与舵机室之间，应设有通信设施。
5．操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置，应装设限位开关或类似设备，使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步，而不应与舵机的控制相同步。
6．舵装置应有保持舵位不动的制动装置。
7．当主操舵装置要求动力操作时，应设有1个固定贮油箱，其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接，使液压系统能在舵机室内便于充液，并应设有液位计。
8．应设置两个独立的控制系统，见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时，除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外，不必设置第2个独立控制系统。
9．驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。
10．由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。
三、舵机容易出现的故障
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。
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。
四、对舵机安检的重点
针对舵机容易出现的故障点，船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。
检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求，船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置，一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时，应急舵仍然可以继续保持舵的有效性，保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操，观察应急舵是否能够使用，运转是否正常。
检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时，一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令，另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳，无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时，应反映灵敏，能够达到28S的时间要求。
检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器，舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置，其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时，就会影响到驾驶员的对船舶的操纵，使驾驶员的判断产生误差，有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时，是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数，另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。
检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。
当舵角转动到最大角度时，油缸的活塞继续压缩液油，而舵叶已不再继续偏转，致使油缸内的压力不断增加，容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关，限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时，应让船舶驾驶员分别打满左、右舵，观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。
检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油，不漏气和不积气，才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时，应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污，还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时，应让船方开动舵机，注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。
同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质，是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约（SOLAS）对此有规定：液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响，一是液压油在运转过程中，机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中，对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映，油品会渐渐下降，达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵，因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备，这也是在检查过程中应当注意的。
在对舵机的检查过程中其他需要注意的，在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明，并通过与机舱工人的交谈，以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作，对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。
船舶舵机是船舶航行的重要设备，船舶是依靠操纵舵机来控制或改变航向。所以对船舶实施PSC或FSC安全检查时，安检人员必须对舵机进行相应设备检查或船员操作性检查，以验证设备的性能及船员的适任能力否符合是公约及有关法规的要求。本文通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机检查中易出现的问题和检查重点进行分析，使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。
　　SOLAS公约的规定　每艘船舶应配备使主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置主操舵装置和辅助操舵装置的布置应使两者中之一在发生故障不会导致另一装置不能工作。
　　所有操舵装置的部件和舵杆应为主管机关满意的坚固和可靠的构造。凡在液压系统中能被隔断的和由于动力源或外力作用能产生压力的任何部件，应设置安全阀。
　　主操舵装置和舵杆应具有足够强度，并能在验证的最大营运前进航速下操纵船舶；舵杆直径超过12OMM,其主操舵装置应为动力操作能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速前进时将舵自一舷35。度至另一舷35。并于相同条件下在不超过28s内将舵自一舷35度转至另一舷3O度。
　　辅助操舵装置应具有足够强度和足以在可航行的航速下操纵船舶，并能于紧急时迅速投入工作；舵杆直径超过230MM，其主操舵装置应为动力操作，能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速的一半或7节前进时(取大者)，在不超过60s内将舵自一舷15，转至另一舷15度。
　　主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动；能从驾驶室某一位置投人工作。操舵装置的任何一台动力设备失电时，应在驾驶室里发出听觉和视觉报警。
　　应按下列要求设操舵装置的控制装置：对于主操舵装置在驾驶室和舵机舱；对于位于舵机舱的辅助操舵装置，如系动力操纵也应能在驾驶室进行操作，并应独立于主操舵装置的控制系统。
　　能从驾驶室操作的任何主操舵装置和辅助操舵装置的控制系统应符合下列要求：如系电动者应由在舵机室内操舵装置电力线路上一点设独立电路供电或由向操舵装置电力线路供电的配电板上邻近该电力线路处的一点直接供电；应在舵机室内设有将驾驶室操作的控制系统与其所控制的操舵装置断开的装置；系统能从驾驶室某一位置投人工作；当控制系统的电源供应发生故障时应在驾驶室发出听觉和视觉报警；应仅对操舵装置控制供电线路设有短路保护。
　　驾驶室与舵机舱之间应设有通信设施。
　　舵角位置应：当主操舵装置系动力操纵时在驾驶室显示舵角指示应独立于操舵装置控制系统；能在舵机舱内辨认出来。
　　液压操纵的操舵装置应设有下列设施：每个液体贮存器设低位警报器以便确切和尽早地指示液体泄漏应在驾驶室和机器处所内易于观察的地方发出听觉和视觉报警；当主操舵装置要求动力操纵时设置一个固定储存柜其容量足以至少为一个动力执行系统(包括贮存器)进行再充液储存柜应用管系固定联结以使能从舵机舱内容易地再次为液压系统充液并应设有液位指示器
　　舵机舱应：易于到达并尽可能与机器处所分开；且有适当的布置以保证有到达操舵装置和控制器的工作通道这些布置应包括扶手栏杆和格子板或其他防滑地板以保证液体泄漏时有适宜的工作条件。
　　ISM规则的规定
　　作为SOLAS公约第Ⅸ章的内容列入强制性要求。
　　ISM1O船舶和设备的维护
　　10．1公司应当制定程序保证船舶及设备按照有关规定和标准以及公司可能制定的任何附加要求进行维护。
　　10．2为满足这些要求公司应当保证：按照适当的间隔期进行检查；任何不符合规定的情况及可能的原因得到报告；采取适当的纠正措施；保存这些活动的记录。
　　10_3公司应当制定有关程序以便标识那些会因突发性运行故障而导致险情的设备和技术系统并提供具体措施以提高这些设备和系统的可靠性这些措施应当包括对备用装置及设备或非连续使用的技术系统的定期测试