柱塞式液压舵机原理、日常检查及各种报警测试方法简介

本轮采用南京绿洲机器有限公司生产的型号为RD1000-4型柱塞式舵机为泵控型舵机，采用ABB公司生产的型号为M2BAX225SMB4的马达，主油泵采用丹佛斯公司生产的型号为90R100A51NN80L4S1FF6FBM242420的变向变量泵，付油泵为定向定量泵，付油泵和主油泵为组合在一起共用一个马达，该油泵自带安全阀。阀箱上集成了4个溢流安全阀和两组液压锁，以及控制油路的阀件都集合在一起。

舵机系统原理图

柱塞式舵机由转舵机构、动力泵站、油箱、应急操舵装置及其管路组成。转舵机构通过舵柄将扭矩传递给舵杆，带动舵叶左右摆动。系统配置两套液压动力系统，两套系统可以互为备用，也可同时使用，电动机驱动液压泵提供液压动力，其中一套液压动力系统出现问题时可通过手动隔离球阀对其隔离。舵机的转向取决于驾控台（或本地）操舵的讯号，电液换向阀采用中位为“H”型的三位四通，左转舵时左位通， 右转舵时右位通，不转舵时中位通。控制液压泵的斜盘摆动方向，从而控制舵机转到方向。左转舵至限位开关动作时， 左阀关闭， 只可进行右转舵操作； 右转舵至限位开关动作时 ，右阀关闭， 只可进行左转舵操作。操舵同时设有液压锁报警。泵组起动箱和驾驶台报警板均可进行操舵控制，自动舵与手动操舵可在驾驶台进行切换。

转舵机构主要由柱塞、油缸、舵柄，滑块等部件组成。柱塞受油压作用后往复直线运动，从而带动舵的摆动，柱塞限制极限行程从而实现舵机转动的极限角度。在转舵机构的油缸内上设有 V 型密封圈，确保转舵机构保持良好的密封，能够长期有效地工作，并且密封圈更换方便。

由于本轮舵机集成度较高，所以对我们平时的工作要求也就更高，针对我轮的实际情况对于使用中舵机的检查将按照望，闻，问，切的四个步骤进行检查，这样才能及时的发现问题，处理问题，解决问题，将故障扼杀在摇篮里。

1、望（看）

1.1看两台舵机液压舵机装置的各元件，零件以及管路系统有无损伤、松动及漏油 现象，反馈装置是否断裂

1.2看两台舵机的马达电流是否正常

1.3看两台舵机的控制油压力及各油缸的压力是否正常

1.4看两台舵机的油柜及备用油柜的液位是否正常

1.5看两台舵机的马达联轴节胶垫是否正常

1.6看滤器的压差发讯器是否报警

2、闻（听）

2.1听舵机转舵的声音是否正常

2.2听马达和油泵运转的声音是否正常

3、问（询问）

3.1询问上个班人员舵机有无异常

3.2询问主管人员舵机有无异常

4、切（摸）

4.1摸油柜的油温是否正常，正常工作油温为 30～50℃，工作最高油温允许值为 70℃

4.2摸舵机马达表面温度是否过高

4.3摸舵机油泵表面温度是否过高

4.4摸各管路是否有异常振动

对于未运行的舵机我们需要及时的保养及检查来确保舵机处于随时可用的状态，每台舵机报警面板上有8个报警，分别是泵组失电、泵组过载、泵组断相、泵组低油位、泵组低油压、泵组高温、泵组滤器阻塞、泵组液压锁主要由三个环节组成:

（1）系统非正常状态检测警示环节

在检测警示环节中，声光警示反映系统的八种非正常状态。当某一种非正常状 态出现时，驾驶台报警板和机舱集控室报警板上的对应报警灯就点亮，并发出声响报警。

（2）声警消除环节

声警消除环节中当出现声光报警时，揿一下消音按钮，即可消除声报警。这时仍有光报警，直到引起该报警的非正常状态解除，方熄灭。

（3）报警检验环节

报警检验环节用于检验各报警元件正常与否。揿下检查按钮，所有报警灯应亮，蜂鸣器应响。按钮松开后，声光报警应停止。

所有报警灯信号均伴有声响报警，均远传至驾驶台报警板和集控室报警板，配 VDR 延伸报警信号。

特别提醒：系统失电自动停机，系统电源恢复后泵组自动起动；其余报警时不停机。

各报警试验方法如下：

试验步骤	报警接线箱	驾驶台报警板 集控室报警板
灯测试	按下-S11， 所有灯亮， -H2 响； 松开-S11，灯灭， -H2 灭	按下-S11， 所有灯亮， -H2 响； 松开-S11，灯灭， -H2 灭
模拟 1#控制电源失电	断开-X1：10、11， -1H1 亮， -H2 响	-1H1 亮， -H2 响
模拟 1#主电源失电	断开-X1：10、128， -1H10 亮， -H2 响	-1H10 亮，-H2 响
模拟 1#泵组过载	断开-X1：10、12， -1H2 亮， -H2 响	-1H2 亮， -H2 响
模拟 1#泵组断相	断开-X1：10、13， -1H3 亮， -H2 响	-1H3 亮， -H2 响
模拟 1#泵组低油位	断开-X1：17、18， -1H4 亮， -H2 响	-1H4 亮， -H2 响
模拟 1#泵组低油压	短接-X1：19、20， -1H5 亮， -H2 响	-1H5 亮， -H2 响
模拟 1#泵组高油温	短接-X1：21、22， -1H6 亮， -H2 响	-1H6 亮， -H2 响
模拟 1#泵组滤器阻	短接-X1：23、24， -1H7 亮， -H2 响	-1H7 亮， -H2 响
模拟 1#接地故障	短接-X1：10、130， -H5 亮， -H2 响	-H5 亮，-H2 响
模拟 1#泵组左液压锁	1#操左舵，断开-X1：26， -1H8 亮， -H2 响	-1H8 亮， -H2 响
模拟 1#泵组右液压锁	1#操右舵，断开-X1：28， -1H8 亮， -H2 响	-1H8 亮， -H2 响
模拟 2#控制电源失电	断开-X1：30、31， -2H1 亮， -H2 响	-2H1 亮， -H2 响
模拟 2#主电源失电	断开-X1：30、129， -2H10 亮， -H2 响	-2H10 亮，-H2 响
模拟 2#泵组过载	断开-X1：30、32， -2H2 亮， -H2 响	-2H2 亮， -H2 响
模拟 2#泵组断相	断开-X1：30、33， -2H3 亮， -H2 响	-2H3 亮， -H2 响
模拟 2#泵组低油位	断开-X1：37、38， -2H4 亮， -H2 响	-2H4 亮， -H2 响
模拟 2#泵组低油压	短接-X1：39、40， -2H5 亮， -H2 响	-2H5 亮， -H2 响
模拟 2#泵组高油温	短接-X1：41、42， -2H6 亮， -H2 响	-2H6 亮， -H2 响
模拟 2#泵组滤器阻	短接-X1：43、44， -2H7 亮， -H2 响	-2H7 亮， -H2 响
模拟 2#泵组左液压锁	2#操左舵，断开-X1：46， -2H8 亮， -H2 响	-2H8 亮， -H2 响
模拟 2#泵组右液压锁	2#操右舵，断开-X1：48， -2H8 亮， -H2 响	-2H8 亮， -H2 响
模拟 2#接地故障	短接-X1：30、131， -H6 亮， -H2 响	-H6 亮，-H2 响
模拟 PLC 软/硬件故障	将 PLC 开关打到“STOP”状态	-H3 亮，响
	按-S11 可消除声警	按-S11 可消除声警
	恢复端子连接状态，报警解除	报警解除

电控系统投入使用后须进行日常维护和定期保养，闲置不工作时须切断其动力电源， 并将主回路和控制回路的断路器置于断开位置。 电控系统的箱门除检修时外须始终保持关闭，目的是防止杂物、污物进入。电控系统的面板需定期进行擦试，以保持外观的整洁。马达需要定期做绝缘检查，包括对地绝缘和相间绝缘，并做好记录！

此外还应经常检查舵机使其满足SOLAS公约的要求，公约要求如下：

1、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时，不会导致另一装置不能工作。

2、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。安全阀的调定应不超过设计压力。安全阀应有足够尺寸并布置成能够避免过度升高的压力超过设计压力。

3、主操舵装置和舵杆应具有足够强度，并能在最大营运前进航速下操纵船舶，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° 转至另一舷35°以及于相同条件下在不超过28 s 内将舵自一舷35°转至另一舷30°。

4、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，并能在紧急情况下迅速投入工作，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60 s 内将舵自一舷15° 转至另一舷15°；

5、 如果要求舵柄处舵杆直径超过230 mm（不包括冰区加强），应设有由应急电源或位于舵机舱内的独立动力源在45 s 内自动供电的替代动力源，该替代动力源应具有至少连续运转 30min 的能力。

6、要求的操舵装置动力设备及其有关的控制系统和舵角指示器。

作者：柏仕福轮机长  2023年11月6日