2015年11月
第43卷第22期
机床与液压
MACHINE TOOL&HYDRAULICS
DOI: 10.3969/j. issn.1001-3881.2015.22.061
船用机液压系统分析及典型故障处理
王孝霖，许历，韩星星，苏先明，解强（中国卫星海上测控部，江苏江阴214431）
Nov.2015 Vol.43 No.22
摘要：介绍某远洋船舶能机液压系统的组成和各液压元件的功能，分析该转叶式能机液压系统的操能原理。以能机液压系统的一起典型故障为例，详细介绍了故障处理的方法和过程，并结合先导电磁阀的结构原理对故障产生的机制进行了分析。针对液压油污染易引起舵机故障的问题，提出了相应的预防措施。
关键词：舵机；液压系统；故障机制；先导电磁阀；液压油
中图分类号：U664.4+1；TH137文献标志码：B文章编号：1001-3881（2015）22-187-3
船舵安装在船舶的尾部，主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成，其作用是改变或维持船舶航向。船舶航向的改变是依靠舵机带动舵叶来实现的，舵机在整个舵系统中处于重要地位。舵机的性能决定着船舶的回转时间和半径，影响着船舶的机动性。在船舶航行过程中舵机发生故障时，轻则导致偏离航向，重则影响应急规避造成事故，对船舶安全的影响是巨大的。
船舶舵机按照驱动动力的不同可分为3类，即蒸汽舵机、电动舵机和液压舵机[2]。液压能机具有质量轻、尺寸小、灵敏度高，工作平稳安全可靠等优点，能缓冲风浪对能叶的冲击，运转噪声低、振动小，而且可实现无极变速，在现代大申型船崩上得到了广泛应用[3]。
1测量船舵机液压系统分析
某远洋船舶采用双舵设计，配备了2台Rolls-Royce公司生产的SR743X2型转叶式能机。转舵执行机构为球形，内部腔室结构为三腔型，主要由转能油缸、定叶、球形转子、转叶、密封装置等部件组成。其中，定叶固定在缸体内部，转叶固定在转子上，在液压油的压力作用下，3个转叶在环形转能油内日带动舵杆以恒扭矩转能。该舵机为阀控型液压舵机，其液压系统如图1所示。
系统设有1号和2号两个相同的泵单元，两个单向定量泵3作主泵，经过操纵阀7和分配阀9，分别与3个转舵油缸C1C2、C3C4、C5C6组成2个可各自独立工作的闭式系统。2个泵单元中各设有分配阀9，该阀的旁通、隔离、工作3种工况可由旋塞手动调整，阀9常处于工作工况，可使2个泵单元并联工作同时向转舵油缸供油。正常航行时单用1台主泵供油
收稿日期：2014-09-24
转舵，其流量即能满足在28s内将舵由任一35°转至一般30的要求，并能达到额定转扭短矩。进出港或窄水道航行时，可双泵并联工作，扭矩不变，转能速度可以提高1倍[*」。
操纵阀7控制油液的流向，同时兼做主油路锁闭阀；电气遥控的电磁换向阀8作为操纵阀7的先导闵，控制油由主油路提供。先导式溢流阀5做主泵安全阀兼卸荷阀，整定压力为12.5MPa；溢流阀10作防浪阀，整定压力为15.6MPa。单向阀4位于泵的出口处起保护作用，防止系统中的液压冲击影响泵的工作，或当泵检修时防止油液倒灌。液控单向阀6位于回油路，起保压作用3。
在1号泵单元中，当操纵阀7两端的先导阀8电磁线圈均断电时，两个先导阀均处于下工作位，阀7 因两端控制油经先导阀8通油箱而回中，从而闭锁转能油缸油路，主泵排油经操纵闵7泄回油箱，能保证主泵卸荷。若电气遥控系统使便操纵阀某一端遍的先导阀通电，该导阀将处于上工作位，控制油从泵出口主油路经该导阀8进人操纵阀顶端，推动操纵阀阀芯离开中位，主泵排油经操纵阀和分配阀进人环形油缸。左转舵时，先导阀8.1电磁线圈通电，控制油进人操纵阀右端，向左推动操纵阀阀芯，使得操纵阀处于右工作位，此时C1、C3、C5为进油腔，C2、C4、C6为回油腔，液压油推动导叶进而带动能杆耗顺时针转动从而实现左转舵；右转舵时，先导阀8.2电磁线圈通电，操纵阀处于左工作位，此时C2、C4、C6为进油腔，C1、C3、C5为回油腔，液压油推动导叶进而带动舵杆逆时针转动，从而实现右转舵。当电力遥控系统失灵时，可在舵机舱直接顶动先导阀8的阀芯操能。
作者简介：王孝霖（1989一），男，硕士，助理工程师，主要从事船舶动力装置状态监测、故障诊断与维修工作。E-mail
wangxiaolin423@163.com。