張峰
摘要:江蘇省地區內河中小型船舶眾多,內河船舶舵機使用頻率較高,船舶舵機的安全可靠對于船舶的航行安全、船舶操縱的靈活性都極其重要,本文根據自己工作實際,針對江蘇省內河船舶舵機容易出現的故障進行了分析,并對內河船舶舵機檢驗進行的重點論述,使船舶檢驗人員在進行內河船舶舵機檢驗工作時能夠結合內河中小型船舶的特點有所啟迪。
關鍵詞:內河;船舶;舵機;檢驗
前言
由于江蘇省內河航道密布,內河運輸業相當發達和完善,內河中小型船舶使用舵的情況更為頻繁,舵機安全對于內河中小型船舶操縱靈活性、安全性等比海船更為重要,江蘇省內河船舶眾多,通航密度高,一旦船舶舵機出現故障,對船舶航道安全、航行安全影響很大。因此船舶檢驗時要對舵機重點檢驗,保證舵機的正常工作是目前降低事故隱患、減少海損事故發生的主要保障之一。
1.船舶舵機的基本組成
船舵主要由舵機、舵桿、舵葉等部分組成。舵機是對航行安全影響較大且比較會出現故障的部位,船舶檢驗人員應當著重檢驗的地方。航行在江蘇省內河的船舶上,廣泛采用液壓舵機。所以本文以江蘇省內河船舶使用最多的液壓舵機作為分析對象。液壓舵機由三大部分組成:操舵控制系統液壓系統、與推舵機構。操舵控制系統的作用有二:一是用來傳遞舵令,二是操控用舵角度。
2.舵機的特點和結構
以江蘇省內河船舶常用的鎮江液壓件總廠生產的BZZ1-350全液壓舵機,該舵機轉向器在液壓泵正常工作時起計量馬達作用,以保證流進推力油缸的流量與操舵手輪上轉角成正比。當手輪向左旋轉一個角度時,油缸也推動舵柄向左旋轉一個角度;同理,手輪向右旋轉油缸也推動舵柄向右旋轉。當液壓泵失效或主機熄火時,人力轉動手輪帶動全液壓轉向器起到人力手油泵作用,把液壓油送到油缸,推動舵向左或向右旋轉,形成一個人力液壓舵機。該系統還安裝電磁閥,打開電磁閥開關,用原有的手動三位四通閥操舵,關閉則用全液壓轉向器操舵。
該舵機為典型的擺缸式轉舵機,而擺缸式轉舵機的主要特點有:①用雙作用活塞代替了單作用的撞桿,提高了油缸的利用率,故在扭矩及工作油壓相同的情況下,其外形尺寸和重量可大大減小。②各油缸與其活塞均自成一組,而且油缸與支架、活塞桿與舵柄采用鉸接,故結構簡單,安裝也比較方便。③由于采用了雙作用活塞,對油缸內表面的加工精度、活塞桿與油缸的同軸度、以及活塞與油缸間的密封等都有較高的要求。④當活塞的密封性因使用日久而變差時,轉舵速度就會變慢,運行的經濟性也將降低,而檢查和更換密封件又不如撞桿式方便。此外,當鉸接處磨損較大時,工作中也會出現撞擊。⑤系統工作時,理論排油量和進油量嚴格來說并不完全相等,如果使用奇數的雙作用活塞式油缸(在應急情況下)則相差更為明顯,所以在油路中必須采取容積補償措施。⑥扭矩特性不佳,故除個別采用四缸結構者公稱扭矩較大外,一般大多見諸于功率不大的舵機中,使用不如滑式舵機普遍。
3.舵機容易出現的故障
舵機除因海損事故需要進行修理外,一般情況下很少修理,具有較長的使用期內河船舶舵機平時出現的故障,一共有兩種類型。一種類型是硬件類的故障,另一種類型主要是船員操作不當或不熟練出現的故障。
舵機的硬件類的故障常見的主要有:①船舶打舵時有異常的聲音,或者有嚴重的撞擊現象。這主要是舵承與舵桿、舵軸、舵銷等的配合間隔過大造成的。②舵機舵角不正,打舵不準確。舵角指示器不正常時,可能會是以下方面:舵桿變形后舵葉方向隨之變化;裝舵角指示器時舵機舵角沒校正準確。當舵角指示器的傳感器發生故障,容易造成指示錯誤,打舵就不會準確。③船舶突然失控,操舵變得輕松。可能是舵葉丟失,或者是舵桿被折斷等導致。④液壓系統的故障。液壓系統出現漏氣,液壓油不足等使舵機的液壓系統不能正常運行。⑤轉舵重,舵葉不靈敏,轉舵時間長。其主要原因是舵機功能正常情況下,可能是舵葉變形;舵桿損壞,舵桿彎曲或扭曲變形,使舵受力面負荷不平衡,使舵在水中的摩擦力變大。
船員操作不當或不熟練出現的故障是指船員對舵機性能和有關船舶安全用舵制度不熟悉,操舵不熟練達到規范要求的操舵時間,一些人為造成舵機損壞的錯誤用舵習慣。
4.對內河中小型船舶舵機檢驗的重點
4.1按照《鋼質內河船入級與建造規范》對舵機的基本要求,其中主要內容有
①對于轉舵扭矩不超過25kN·m的非急流航段內河船舶,每艘船舶均應設置1個主操舵裝置和1個符合規范要求的輔助操舵裝置。主操舵裝置和輔助操舵裝置的布置,應滿足當它們中的1個失效時應不致使另1個也失靈。②內河非急流航區船舶,船長大于或等于30米,具有足夠的強度并能在最大營運前進航速時進行操舵,使舵自任一舷的35°轉至另一舷的35°,并且于相同條件下自一舷的35°轉至另一舷的30°所需時間不超過20s。③非急流航區船舶輔助操舵裝置能在最大營運前進航速的60%時進行操舵,使舵自一舷的l5°轉至另一舷的l5°且需時間不超過40s。④內河船長大于40米的船舶,駕駛室與舵機室之間,應設有通信設施。⑤操舵裝置應設有有效的舵角限位器。舵角限制器的安裝位置應比最大轉角大1°30'。⑥采用非隨動操縱方式時,閥控型液壓操舵的沖舵角應不大于2°,舵在任何位置均不應有明顯的跑舵現象。采用液壓操縱方式時,滯舵時間就不大于1秒。有操縱輪的液壓操舵設備,其手輪空轉應不大于半圈。⑦采用電動液壓操舵裝置時,應設兩套電動液壓泵組,以備交換使用。在相互轉換過程中應迅速可靠,轉換時間不超過10秒。并應設有轉換的信號標記。⑧凡液壓泵操舵裝置的壓縮機由主機帶動者應設蓄能器或手動液壓泵。
4.2轉在實際檢驗工作中,發現內河中小型船舶存在以下幾點主要問題
①液壓舵機的管系泄漏情況比較普遍,液壓系統密封性差。由于內河一些中小型船舶船員的素質較低,受經濟利益的驅動,船舶所有人或經營人在建造船舶時不按相關規范要求布置管系,管系的材料及焊接達不到相關要求。②主操舵裝置與應急操舵裝置轉換時間達不到規范要求。部分內河中小型船舶駕駛人員長期只使用主操舵裝置,不使用應急操舵裝置,致使應急操舵裝置發生故障不能及時發現,容易造成船舶安全事故的隱患。③舵機液壓系統中液壓油不符合規范要求。某些個體船東為貪圖便宜,使用不符合規范要求的劣質液壓油,或長期不更換、補充液壓油,致使液壓油粘度等指標完全不合適,造成液壓油傳遞壓力不足,造成舵機失靈。
針對檢驗中發現的內河中小型船舶存在的主要問題,作為船舶檢驗人員結合以上問題就可以有的放矢地開展檢驗工作。首先對舵、舵桿和舵機進行外部檢驗,觀察舵機系統是否有嚴重的變形、管系是否有漏泄等現象。然后要檢查舵的運轉情況。其次要檢查舵角指示的準確性也很重要。檢驗舵角指示器時,先讓船員把舵機把舵葉放至零位,驗船師觀察舵角指示器上指針是否在零位,如在零位則舵角指示器指示準確,如有誤差則要進行調整。檢查應急舵的有效性也不能忽視。檢驗應急舵時可以讓船方操作應急舵,檢驗應急舵是否能夠正常使用,運轉時間是否達到規范要求時間以及船方對應急舵操作是否熟練。檢查舵角限位器的有效性。檢驗液壓舵的液壓系統的密封性能。因為舵葉的轉動是依靠液壓油缸內液壓油傳遞的電動機動力來實現的。因此必須保證舵機的液壓系統要不漏油,不漏氣和不積氣,才能有效傳達液壓力。船舶進行中間檢驗和特別(換證)檢驗上塢后,必要時還要檢查一下舵機時液壓油的品質。在長期運轉過過程中,液壓油的品質會達不到油品粘度及壓力要求,進而影響液壓機器液壓效果。如果一旦發現油品不合格,應當督促船主立即更換液壓油人,保障液壓效果。另外如果液壓油柜沒有安裝低油位報警系統的,還應該檢查液壓油柜中的油量,使其油位保持一個合理油位。如果液壓油柜中安裝有低油位報警系統的,應試驗油位報警系統是否能有效運行。
5.結語
內河中小型船舶液壓舵機的檢驗是影響船舶航行安全一項重要檢驗,檢驗項目多,檢驗要求高,因此要求船舶檢驗人員對液壓舵機要進行認真、細致的檢驗。
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