拖輪舵系故障分析處理與實例解析

摘 要：在港口碼頭、海上橋梁及防坡堤建設過程中，需要大量自航船舶拖輪，其舵系是航行的關鍵設備。本文分析了拖輪舵系的常見故障及其產生的原因，提出了故障修理的技術要求，并針對我公司拖輪舵系故障維修實例進行了分析。

關鍵詞：拖輪舵系 故障分析 故障修理 實例解析

中圖分類號：U6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0102-01

1 舵系常見故障與分析

（1）舵沉重，轉舵不靈敏，轉滿舵需較長時間。在舵機功能正常情況下，發(fā)生該故障的可能原因有：舵葉進水使轉舵負荷增加；舵桿彎曲或扭曲變形，使各舵承負荷不均，摩擦力增加；舵承損壞；舵系安裝不正使某些配合件單面卡緊等原因造成。

（2）轉舵時聲音異常，有嚴重的撞擊現(xiàn)象。主要是舵承與舵桿、舵軸、舵銷等的配合間隙過大、轉舵時舵葉忽左忽右產生撞擊，或上舵承滾珠碎裂、護圈松動，轉舵沉重并產生撞擊。

（3）轉舵不準確，舵角不正，正舵時舵角不在零位。舵角指示器正常時，主要是以下原因造成：舵桿扭曲變形，舵葉方向隨之變化；安裝舵時舵角沒對準零位。當舵角指示器發(fā)生故障指示錯誤時，轉舵也就不準。

（4）操舵輕松，但航向失去控制。可能是舵桿折斷或舵桿與舵葉連接法蘭螺栓脫落使舵葉落水丟失等原因引起。

（5）舵系振動。主要是由于舵系安裝不正，舵承間隙過大，舵系安裝部位的船體強度、剛度不足，上舵承底座強度不夠等造成。

2 舵系修理技術要求

船舶進塢后，在舵系拆卸前應進行全面勘驗，以確定修理內容和范圍，并作為修后驗收的依據。首先進行外觀檢查，觀察各部位是否有變形，轉動舵葉看是否靈活，檢查密封裝置是否損壞；然后用塞尺測量檢查各配合件的間隙，如舵桿與舵承的配合間隙，舵銷與舵銷承間隙等等；最后結合圖紙和規(guī)范的要求數(shù)據，判斷出具體的損壞位置，再進行修理。

2.1 舵桿和舵銷修理

舵桿過度磨損可采用堆焊金屬，光車后繼續(xù)使用。銹蝕面積超過總面積的25%應進行光車、補焊或堆焊不銹鋼，光車后軸徑減小值不得超過公稱直徑的10%，個別殘留斑痕深度不超過0.5 mm；舵桿裂紋可進行焊補修理；舵桿上不允許有橫向裂紋。舵桿彎曲變形時，直線度不大于2 mm/m允許冷校直；大于2 mm/m進行熱校直，加熱溫度不超過650 ℃。

舵銷磨損嚴重，與舵承間隙量過大時，可以對舵銷進行堆焊光車，調整舵銷和舵承的間隙量，達到最佳配合。

2.2 舵承修理

上舵承的檢修：上舵承大多為滾動軸承，當軸承發(fā)生銹蝕、剝蝕、護圈破裂、滾珠（滾柱）嚴重磨損或破碎、轉動不靈活時，均應予以換新。白合金或鐵梨木滑動軸承磨損嚴重時，分別采用重澆白合金或更換鐵梨木進行修理。

2.3 密封裝置修理

對密封橡膠和密封填料進行檢查，發(fā)現(xiàn)有漏滲水現(xiàn)象的應馬上更換或者增加填料壓緊，防止其腐蝕設備和影響航行安全。

3 實例分析與修理方案

實例1：泥駁155、156舵桿因擱淺上移卡死的事故。

故障分析：泥駁155、156舵為懸掛舵，舵葉底部比導流圈還低200 mm，該船在曹妃甸港運泥至預定位置進行拋泥作業(yè)時，因當?shù)睾降垒^窄，航道外水深淺，特別是遇到低潮時，船舶擱淺坐底，且當?shù)赜坷溯^大，擱淺后被涌浪來回推擊，發(fā)生舵葉被推擊向上，造成舵桿上移，甲板蓋被頂開，上舵承護圈和滾珠脫落，舵桿卡死，造成舵系完全失效，無法工作。因上舵承變形移位，中間舵承不受力，只起導向固定作用，只能是上舵承被頂起后，護圈脫落，舵桿偏移中心線，再加上自重因素，造成舵桿徑向偏移，與軸承護圈卡在一起。

修理方案：因船舶施工環(huán)境惡劣無大型修理設備，只能利用液壓千斤頂，倒鏈滑車等簡單設備，修理方案如下。

（1）先將液壓千斤頂放置舵柄位置，上頂舵柄以便將舵桿頂起，使舵桿與上舵承脫開，便于調整上舵承。

（2）用倒鏈，鋼絲繩將舵桿固定住，防止將止跳環(huán)拆下后，舵桿下移。

（3）脫落的滾珠抹上黃油后裝復原位，將護圈水平放平并來回四面輕輕敲擊，以便滾珠能慢慢鑲入護圈，并將護圈下端部分鑲入軸承座中。

（4）裝復止跳環(huán)，撤去倒鏈。由于舵桿和舵承位置仍然不正，相互間有力存在，所以此時舵還是卡在原位。

（5）在舵桿上方焊接一工字鋼橫梁，液壓頂1放置在工字鋼橫梁和舵桿之間，用液壓頂2放置在舵桿和側板之間，其放置位置由舵承和舵承座間隙量決定。右側隙量小，左側間隙量大，液壓頂2放置右側往左頂，使左右兩側間隙平均，舵桿位于正中。

（6）用液壓頂1往下頂住舵桿，移動液壓頂2的位置來回調整舵承和舵承座的間隙量，工人用木質或其他非硬質工具敲擊護圈四周，使舵承和舵桿能在上下左右的力的綜合作用下，往下移動。最終舵承鑲入舵承座，舵桿回復了原來高度。

（7）啟動副發(fā)電機、液壓泵，駕駛室操舵，來回轉舵幾次。測試結果：轉舵靈敏，不卡滯，無異響，此時舵系已回復功能，可以正常使用。

實例2：交工53舵系（導流管式舵）使用中有異響和振動，并導致整個船舶尾部的振動。

故障分析：交工53在其操船航行時，尾部振動偏擺，明顯可以聽到舵的敲擊異響，且舵效差。我們認為是舵系的舵桿和軸承，舵銷和襯套的間隙量過大，導致舵桿，舵銷來回偏擺敲擊，發(fā)出異響。

修理方案：經拆檢和測量，確定修理方案如下。

（1）舵銷與舵銷銅套磨損嚴重，間隙量遠遠超標。因塢期限制，決定對舵銷補焊光車，銅套上車床內孔光車配合舵銷間隙（舵銷與銅套要求的安裝間隙在0.80～1.00 mm，極限間隙6.00 mm）。

（2）中間軸承銅套磨損不多，光車即可。

（3）舵桿與上舵承（滾珠軸承）間隙量過大，拆檢后發(fā)現(xiàn)，舵承磨損不大，舵桿工作軸頸由于長時間腐蝕，銹蝕嚴重，需將舵桿經行補焊，上車床找正光車至標準尺寸（軸承內孔與舵桿軸頸配合值在0.45～0.70mm）。

雖然拖輪舵系的故障較為復雜，但只要我們了解舵系的結構，了解其結構間正確的配合量，再結合修船現(xiàn)場的實際，充分利用現(xiàn)場的工具，運用我們的智慧，總會找到解決問題的方法。而且通過理論和實際的結合，通過舵系問題的解決，我們可以找到船舶維修管理的相通之處，那就是：完善理論、結合實際、勇于創(chuàng)新、精益求精。

參考文獻

[1]魏海軍，金國平.輪機維護與修理[M].大連海事大學出版社出版，2008（4）.

[2]王福根.船舶軸舵裝置[M].哈爾濱工程大學出版社，2003（3）.

[3]張劍.船舶維修技術實用手冊[M].吉林科學技術出版，2005（7）.