液压舵机的故障研究分析及处理措施
某远洋救生船液压舵装置的故障分析及处理
故障维修某远洋救生船液压舵装置的故障分析及处理张文清（广州华南船舶修造厂 广州 510715）摘 要：文章分析了某船液压舵装置出现的两个故障，分别进行原因查找，详细阐述解决故障的过程和方法，成功排除了故障。
关键词：液压舵装置; 原因查找；排除故障某船为上世纪七十年代设计建造的万吨级远洋救生船，经过长年的高强度使用，装备整体老化，多个装备性能严重下降，其中65吨·米液压舵装置故障频发多发，严重影响舰艇的航行安全，经过各修理厂家的反复修理，仍存在向左操舵来舵慢和冲舵等故障，长期带着故障航行使用，特别是在港内航行、离靠码头和狭水道航行，存在重大的安全隐患，是困扰官兵的老大难问题。
由于该船服役了三十多年，图纸资料已经残缺不全，找不到电动液压舵装置的相关资料，甚至连液压系统原理图都没有，只能在现场根据实物摸索画出液压系统原理图，再进行故障的初步分析，确定修理方向，制定相应的修理工艺。
1 液压舵装置的组成和基本情况从液压舵装置上的铭牌上得知该推舵装置的力矩为65吨·米，操舵时间≤28秒，最大舵角2x35º。
两台30KW电动机各带一台主泵和一台副泵组成两套泵组，互为主备用泵组，它们既可以单独使用，也可以双泵组并联使用，操舵速度快一倍。
液压系统的主油路为闭式循环回路，主泵为双向变量柱塞泵，由副泵负责向伺服变量机构提供控制油压和给主油路进行补油。
副泵从油箱吸油加压至1.3-1.5MPa，过滤后至电磁换向阀V1，系统按操舵指令打开电磁换向阀V1的相应位置，压力油依次经过液控单向阀、节流阀进入伺服油缸，推动主泵的伺服变量控制滑阀机构，同时带动1#2#主泵斜盘转动，斜盘倾斜使主泵输出定量定向的压力油，经过液压锁止阀至工作油缸，推动四油缸滑式转舵机构转动，完成转舵需求。
2 故障原因分析与排查由于技术资料缺乏，在现场根据实物的布置和管路的走向，摸清楚液压舵装置的工作原理，初步把液压系统原理图描画出来，如图1，进行下一步的分析排查工作。
液压舵机的故障分析及处理措施
液压舵机的故障分析及处理措施液压舵机是一种常见的舵机类型，用于控制船舶、飞机、汽车等交通工具的方向。
然而，在长期的使用过程中，液压舵机可能会浮现各种故障。
本文将详细介绍液压舵机的故障分析及相应的处理措施。
一、液压舵机故障分析1. 液压舵机无法工作当液压舵机无法工作时，可能存在以下几种故障原因：- 液压舵机电源故障：检查电源路线是否连接稳定，是否有电流输出。
- 液压舵机电磁阀故障：检查电磁阀的路线是否正常，是否存在阻塞或者损坏。
- 液压舵机泵故障：检查液压泵的工作状态，是否存在漏油、压力不足等问题。
- 液压舵机传感器故障：检查传感器的连接是否正常，是否损坏或者失效。
2. 液压舵机运动不稳定当液压舵机在工作过程中运动不稳定时，可能存在以下几种故障原因：- 液压舵机油液污染：检查液压舵机的油液是否干净，是否存在杂质或者污染物。
- 液压舵机阀门故障：检查液压舵机阀门的工作状态，是否存在卡阻、漏油等问题。
- 液压舵机缸体漏油：检查液压舵机缸体是否存在漏油现象，是否需要更换密封件。
3. 液压舵机噪音过大当液压舵机在工作过程中产生噪音过大时，可能存在以下几种故障原因：- 液压舵机泵故障：检查液压泵的工作状态，是否存在异响或者振动。
- 液压舵机油液不足：检查液压舵机的油液是否充足，是否需要添加或者更换。
- 液压舵机管道松动：检查液压舵机管道连接是否坚固，是否存在松动或者漏气现象。
二、液压舵机故障处理措施1. 液压舵机无法工作的处理措施- 检查电源路线，确保电源连接稳定，并检查电流输出情况。
- 检查电磁阀路线，清洁或者更换损坏的电磁阀。
- 检查液压泵的工作状态，修复漏油或者更换压力不足的泵。
- 检查传感器的连接，修复或者更换损坏的传感器。
2. 液压舵机运动不稳定的处理措施- 定期更换液压舵机的油液，并确保油液的干净和充足。
- 检查液压舵机阀门的工作状态，清洁或者更换卡阻、漏油的阀门。
- 检查液压舵机缸体是否漏油，更换密封件以修复漏油问题。
液压舵机的故障分析及处理措施
论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规范对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------84.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11致谢-------------------------------------------------------------------12参考文献-----------------------------------------------------------------131 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。
液压舵机的故障分析与处理措施方案
论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------8 4.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11 致-------------------------------------------------------------------12参考文献-----------------------------------------------------------------131 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。
舵机液压系统产生故障原因分析
舵机液压系统产生故障原因分析摘要：舵机是船舶上的一种大甲板机械。
舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定，选型时主要考虑扭矩大小。
船用舵机目前多用电液式，即液压设备由电动设备进行遥控操作。
本文中就针对相对常见的泵控型液压舵机为例，对液压系统失效原因，进行分析并对可能出现的故障点进行故障排除。
关键词：舵机；大甲板机械；故障排除引言舵机是船舶上的一种大甲板机械。
舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定，选型时主要考虑扭矩大小。
船用舵机目前多用电液式，即液压设备由电动设备进行遥控操作。
有两种类型：一种是往复柱塞式舵机，其原理是通过高低压油的转换而做功产生直线运动，并通过舵柄转换成旋转运动。
另一种是转叶式舵机，其原理是高低压油直接作用于转子，体积小而高效，但成本较高。
1.舵机液压系统产生故障原因分析1.1液压系统常见故障类型根据液压油流向变换方法的不同，液压舵机分为泵控型液压舵机和阀控型液压舵机。
其液压系统都是由动力元件液压泵、控制元件、执行元件、辅助元件、工作介质液压油等五部分组成。
液压舵机是在海上进行使用，由于受到使用环境的限制，舵机液压系统故障不容易进行检测，也比较难以发现，同时出现故障的类型又呈现多样化。
因此要对舵机在使用过程中液压系统容易出现的故障进行统计和分析，找出产生各种故障之间内在的共同因素，总结出容易出现以下比较常见的几种故障类型。
1.1.1异常振动和响声当液压系统出现故障时，往往表现为产生异常的振动和响声。
当舵机运行过程中出现异常的振动和响声，很大可能是液压系统中某一个环节出现了故障。
图1 舵机液压系统示意图1.1.2液压系统液压油压力不足或压力波动较大液压系统中液压油的压力决定了执行元件液压缸输出的推力的大小。
液压油压力不足或没有压力都将难以驱动舵叶转动，从而不足以产生足够的转船图2 舵机液压系统压力不足或压力波动较大系统原因示意图1.1.3液压油流量不稳定液压系统中液压油的流量决定了执行元件液压缸移动的速度。
舵机故障分析
液压舵机故障分析[摘要]此文通过一起船舶发生的故障实例分析，对该型舵机系统的液压控制原理进行了介绍，对故障机理进行了详尽的分析。
[关键词] 液压舵机故障分析1 设备情况介绍某集装箱船采用HATLAPA厂家的TELERAMR4ST650型四油缸十字头撞杆式舵机，舵机油泵为主油泵和控制油泵一体式装置，选用REXTOTH厂家的A2P250型，工作流量为300L /分，舵机工作力矩为2784kNm。
2 故障现象简述某日机工在巡回检查中发现舵机间停用的备用NO.2舵机油泵管系中有异常声响，即报告大管轮，大管轮启用NO.2舵机油泵联机工作，声响消除，工况正常，抵锚地对两台舵机进行运转和操舵试验，无异常。
后正常航行时发现NO.1舵机油泵单独使用、自动舵方式情况下，发生跑舵现象。
舵机存在的故障立即引起了船舶的重视，轮机长立即组织人员对两台舵机在不同工况下进行了试舵，取得了准确的第一手资料，并将其试验结果报公司安技部门，工况如表1：表1运行舵机航速海况转舵情况NO.1舵机油泵15kn 和风轻浪左舵在15度范围内尚能转动，但舵效慢；右舵能至30度但回舵在10度卡舵，启用两台舵机恢复正常NO.2舵机油泵15kn 和风轻浪正常NO.1+NO.2 舵机油泵15kn 和风轻浪正常该试验结果报安技部门后，安技部门根据故障是在大负荷情况下出现的这一现象，怀疑是NO.1舵机系统防浪阀出现问题，另考虑到两台舵机系统主油路是连通的，为缩小故障范围，安技部门即电告船舶立即做两台舵机系统隔离情况下的试验，船舶根据要求进行了试验，试验结果如表2：表2运行舵机航速海况转舵情况NO.1舵机油泵关闭C3/C4阀15kn 和风轻浪正常NO.2舵机油泵关闭C1/C2阀15kn 和风轻浪正常经过这样的试验，可以认为在两套舵机系统隔离情况下NO.1舵机油泵和NO.2舵机油泵单独运行时是正常的，防浪阀也可以认为是正常的，问题集中在非隔离情况下两套舵机系统互相影响的原因是什么？船舶在继续观察NO.1舵机油泵马达和NO.2舵机油泵马达单独使用工况中，发现NO.1舵机油泵使用，NO.2舵机油泵停用情况下马达跟转，而NO.1舵机油泵马达在相同情况无此现象，进一步观察油泵斜轴指示，并作了记录如表3：表3运行舵机NO.1舵机油泵倾斜角度指示NO.2舵机油泵倾斜角度指示NO.1舵机泵左10 偏右5振荡NO.2舵机泵保持为0 正常来回摆动NO.1+NO.2 舵机油泵正常来回摆动正常来回摆动至此疑点可以集中在NO.2舵机油泵在停用时斜轴指示停留在偏右并来回振荡上。
船舶液压舵机的安全检查及故障分析
船舶液压舵机的安全检查及故障分析摘要：舵机主要是船舶保持航向、改变航向、旋回操纵船舶航行的主要设备，主要原理是利用油泵给液压管路进行供油，产生液压力至舵，保证舵有效的运转。
目前船舶海损的事故中有一定因素是液压舵机故障引起的。
因此，加强舵机安全，确保舵机正常的工作是降低事故出现，减少海损事故出现的主要措施。
基于此，本文主要对船舶液压舵机安全检查及其故障进行分析，以供借鉴参考。
关键词：船舶；液压舵机；安全检查；故障分析1 液压舵机的组成舵机基本上由操纵系统、控制元件、转舵机构、动力源组成。
其系统原理图如下：2 液压舵机的基本要求分析2.1 性能要求船舶必须具有两套操舵装置，一套主操舵装置与一套辅操舵装置，或者主操舵装置配置有两套以上提供动力的设备。
当中任何一套操舵装置失效时，另一套应能迅速启动并进行工作。
主操舵设备要具有足够强度，在最大吃水而且以最大营运航速前进时将舵自一舷35°转至另一舷35°，再将舵自一舷的35°转至另一舷30°所要的时间不能超过28秒。
如两套操舵装置均发生故障，可使用转向器做人力应急操舵.。
2.2 控制系统驾驶台和舵机室都应设有主操舵装置控制器。
当按设置两台动力设备时，主操舵装置应设置两套独立的控制系统，而且都可以在驾驶室控制。
主控制系统和辅助控制系统在驾驶室应可以操纵舵设备工作，如果驾驶室正在操纵舵机装置，在舵机控制室也应该可以对其脱开并控制操舵。
舵机间应与驾驶台设有通信装置。
2.3 液压系统应设有保持液压流体清洁的设备：每一液压系统的循环油箱应设低液位报警器。
非双套设置的液压舵机的液压缸体上与各管路连接处应设隔离阀。
液压系统必要时应设放气装置。
2.4 安全阀在管路系统能有被隔断部分，及科研产生压力差的部分需要设置安全阀。
其开启压力应满足大于1.25倍最大的工作压力，而不大于设计压力；安全阀最小排量应不小于所有泵能通过其排放的总容量的100%，在此情况下，计及在预定外界环境温度下液压油粘度的影响后，压力的开高不应超过开启压力的10%。
液压舵机的常见故障及原因
液压舵机的常见故障及原因液压舵机是航空器上的重要部件之一，用于操纵飞机的方向舵。
其常见故障及原因如下：1. 泄漏：液压舵机在工作过程中出现泄漏是常见的故障。
泄漏可能是由密封件老化、磨损或破裂引起的。
另外，油液管路松动或损坏也会导致液压舵机泄漏。
2. 过载：液压舵机在工作时，如果受到超过其承载能力的过载，可能会导致故障。
过载可能是由于飞机操纵超过设计限制，或者是受到意外的外部力量引起的。
3. 阻尼不良：液压舵机阻尼不良也是常见的故障之一。
阻尼不良可能是由于阻尼材料老化、磨损或失效引起的，也可能是由于阻尼流体漏损或污染引起的。
4. 节流阀故障：液压舵机的节流阀负责控制液压油的流量和压力。
如果节流阀出现故障，可能会导致液压舵机工作不正常。
节流阀故障常见的原因包括阀芯卡住、阀口堵塞或阀座磨损等。
5. 操作杆连接松动：液压舵机与操作杆连接的部分，如果连接松动或断裂，会导致舵面无法正常操纵，从而导致液压舵机失效。
6. 油液污染：液压舵机的油液污染会影响其正常工作。
油液污染可能是由于进入系统的外部杂质、密封件磨损产生的金属颗粒等引起的。
7. 液压舵机堵塞：液压舵机内部的液压油路可能因为堵塞而无法正常工作。
油路堵塞的原因可能是油液中的污染物、沉积物或阀芯磨损产生的金属颗粒等。
针对以上故障和原因，可以采取以下措施进行维修和解决：1. 密封件和管路的维护：定期检查和更换液压舵机的密封件，避免老化和磨损引起的泄漏问题。
此外，保持油液管路的紧固和完整性，防止松动和损坏引起的泄漏。
2. 控制超载：飞行员应确保在飞行操作中不超过液压舵机的设计极限。
此外，加强对外部力量和意外事件的防范，避免液压舵机受到过大的外力冲击。
3. 阻尼材料和阻尼流体的维护：定期检查和更换液压舵机的阻尼材料，避免老化和磨损引起的阻尼不良。
定期更换阻尼流体，防止其污染或漏损引起的问题。
4. 节流阀的维修和清洗：定期对液压舵机中的节流阀进行维修和清洗，保持其正常工作。
液压舵机常见故障分析 表格
开式系统油柜缺油或吸入管堵塞
换备用泵确认
主泵损坏
3.遥控系统失灵
控制油路无油压
液压遥控，控制油路旁通
控制油压低
控制油路严重泄漏
控制油压达最大值
舵机间的执行组件胶着
控制油压低或无油压
控制油路的溢流阀调定压力太低或发生故障
执行电动机不转
保险丝烧断、行程开关断开
执行电动机不转，但工作电流大
机械传动部分胶着
主换向阀阀芯胶着或弹簧断裂、漏装、弹力不足；电气反馈组件的机械连接松脱，电气组件变质或接头脏污、断路等
17.泵变量机构不能及时回中
观察变量机构，舵可能达最大限位舵角态
变量机构胶着，控制油压不足，差动活塞油道堵塞
18.控制杆系间隙过大
测量间隙
控制杆系各连接销磨损严重，导致间隙过大，使机械反馈动作不准确
8.主油路单向不通
主泵排压达最大值，换应急操舵，情况亦然
主油路一侧的液控单向阀的控制油路堵塞或可调节流阀关闭，造成这侧的单向阀回油时无法开启
9.主油路单向旁通
主泵排压低
主油路一侧安全阀的调整压力过低或发生失压故障
10.变量泵遥控系统执行组件速度太慢
船舶液压舵机的安全检查及故障分析
舵 设 备 是 船 舶 在 航 行 中 保 持 航 向 和 改 变 航 向 的 主 要 设
备 。由舵、舵机 、舵机传 动机构 、操舵 控制器和舵角指示器
等设备组成。 舵 机 是 整 个 舵 系 统 中比 较容 易 出 现 故 障 的 部位 ， 也 是 船 舶 轮 机 管 理 人 员 、 电机 员进 行 日常 维 护 保 养 时 特 别 注
意的地方。 二 、 舵 机 和 转 舵 装 置
（ ２ ）随 动 操 舵装 置 ： 这种 操舵 装 置 是 舵 轮 转 动 角 度 相 一 致 ，操 舵 时 ， 比较 直 观 。 （ ３ ） 自动 舵装 置 ：当 船 舶 受风 、浪 、潮 流 影 响 ，使 航 向 发 生偏 离 时 ，能 自动 保 持 在 既 定 航 向 上航 行 的装 置 。 舵 角 指 示 器 是 专 用 来 指 示 舵 角 转 动 的 度 数 ，分 为 机 械 和 电动 两 种 ：
舵 机 分 电动 舵 、 液 压 舵 机 两种 ，现 代 船 舶 上 大 多 采 用 液
压舵机 。故本文以液压舵机作为分析对 象。
液 压 舵 机 是 利 用液 体 的 压 力 使 舵 转 动 ，其 结 构 由两 个 或 四 个 带 有 活 塞 的液 压 缸 组 成 ，所 有 液 缸 和 液 管 装 满 液 体 ，各 管 都 与 电动 泵 连 通 。 当 转 舵 后 ，操 舵 器 使 电动 泵 转 动 ， 电 动
操 舵 传 动 装 置 有 液 压 与 电动 两 种 。
１ ． 液压操舵传动装置 由设在驾驶室 的液压机和设在舵机
舱 的受 动器 以 及 连 接 两 者 的管 系 所 组 成 。它 根 据 油压 的 不 可 缩 性 以及 流 量 、流 向 和 油 压 的 可 控 性 ， 使动能转化为液压能 ， 液 压 能 转 化 为 机 械 能 ，从 而 达 到 转 舵 的 目的 。 ２．电动 操 舵 传 动 装 置 一 般 都 有 两 套 独 立 操 舵 系 统 ， 当 一 套 操 舵 系 统 发 生 故 障 后 ，立 即可 以转 换 另一 套 操 舵 系 统 ，分 别 称 手 柄 操 舵 和 随从 操 舵 。 （ １ ）手 柄 操 舵 传 动 装 置 ： 直 接 控 制 系 统 工 作 步 骤 ，操 舵 手 柄 相 当 于 继 电器 的开 关 。需 要 注 意 的 是 当 舵 角 指 示 器 上 到
舵机液压锁定报警分析与测试研究
航海技术0 引 言轮机人员对船舶舵机液压锁定报警（Hydraulic Lock Alarm）的工作原理、报警原因和测试方法了解不多，舵机运行过程中出现该报警时，轮机人员往往无法快速分析和排除故障，因该报警导致船舶停航、搁浅或碰撞事故也时有发生。
因此有必要对各种类型舵机液压锁定报警的基本原理进行分析，并对该报警的常见原因和测试方法进行简单介绍，以供相关人员参考和借鉴。
1 液压锁定报警定义和规范要求舵机液压锁定是指因两套舵机系统中的液压油运动方向不一致，发生液压油堵塞或旁通，转舵机构不能完成操舵指令要求的动作，导致失去操舵能力的情况。
根据CCS、DNV 和LR 的规定，多于一套的舵机系统（动力或控制）同时运行时，液压锁定报警应能够识别系统故障并在下列情况下动作：在泵控型液压舵机中，变量泵的偏心位置（即变量泵中斜盘的倾斜方向）不符合操舵指令的要求；在阀控型液压舵机中，全流量三通阀处于不正确的位置。
发生液压锁定时，驾驶台应有声光报警来指示该故障。
[1]DNV 规范中还明确规定：当有超过一套的舵机系统布置在舵机室，且可以被同时操作时，则需考虑由单一故障引起液压锁定故障的风险。
液压锁定包含2套舵机系统（一般是完全相同的系统）发生彼此动作不一致现象而导致失去操舵能力故障的所有情形。
如2套舵机系统中的液压油相互冲击而引起的液压锁定故障，或是由于液压油旁通而导致的管路的油压下降，或者液压油的油压完全不能建立从而导致的无法转舵。
《钢质海船入级规范2018》第三篇中第13章“操舵装舵机液压锁定报警分析与测试研究置与锚机装置”规定：13.1.7.7液压阻塞：如操舵装置的布置多于一个系统（动力系统或控制系统），并能同时进行操作时，则应考虑由于单项故障而引起液压阻塞的危险性。
13.1.9.5液压阻塞报警：由单一故障引起的液压阻塞，可能会引起操舵失灵时，在驾驶室内应设置声光报警。
在下列情况下，此报警应动作：（1）变量泵控制系统的位置与所给操舵指令不一致；或（2）在定量泵系统中的全流量三通阀位置不正确。
液压舵机的故障分析及处理措施
论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规范对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------8 4.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11 致谢-------------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------------13 1 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。
泵控式舵机液压系统常见故障分析
泵控式舵机液压系统常见故障分析【摘要】文章对泵控型舵机液压系统常见的几种故障进行了分析,并提出了舵机日常管理中的一些注意事项。
【关键词】舵机；故障；液压系统；分析；管理一、前言舵系主要由舵、舵传动机构、舵机，舵机操纵系统等部分组成，航行时，通过舵机转动舵叶，使水流在舵叶上产生横向作用力，为船舶提供回转力矩，从而使船舶保持航向或回转，保证船舶安全航行作业。
液压舵机具有重量轻、尺寸小、工作平稳可靠，单位重量输出功率大、能缓冲风浪对舵叶的冲击、便于维护管理等优点，在船舶上得到了广泛的应用。
二、泵控式液压舵机基本组成液压舵机主要由两大部分组成(如图)(1) 转舵机构其作用是将液压能转换成机械能，使舵叶偏转。
(2) 液压系统其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。
液压系统包括液压油泵、控制阀件、转舵机构的液压执行部分以及管路等液压辅件。
三、泵控式舵机液压系统常见故障分析1．舵不能转动(1)主泵不能供油。
故障症状为舵机无法转动，是否是主泵不能供油造成的舵机不能转动，可通过换用备用泵加以验证。
如果是泵变量机构卡住，而两台主泵又是共用一套浮动杠杆机构，须先将故障泵的变量机构脱开，才能换用备用液压泵。
如果液压泵机组不能起动，可先用盘车检查液压泵是否有机械性卡阻；再查明是否有电路故障，此时应注意电路连锁保护，辅泵起动前主泵无法起动。
(2)主油路旁通或严重泄漏；故障症状为主泵吸，排油压相近,原因有备用泵锁闭不严(反转)、旁通阀开启、安全阀开启压力过低或被垫起。
(3)主油路不通或舵转动受阻故障症状为主泵排出油压高，噪声大，安全阀开启。
主油路不通的最大原因是泵阀或主油路的液控锁闭阀打不开。
2．只能单向转舵(1)变量泵只能单向排油。
原因多为泵变量机构单向运行发生困难，例如单向卡阻或差动活塞控制油孔堵塞等。
(3)主油路单方向不通或旁通。
原因可能是某侧的安全阀开启压力过低、或主油路锁闭阀在回油时不能开启。
3．转舵时间达不到规范要求(1)主泵流量太小原因多数是因磨损过度造成泵内泄漏严重，或者是泵局部损坏所致，有时也可能是变量机构行程太短或泵转速达不到额定值的缘故。
某轮舵机液压系统故障分析与改进
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ８ ３ ２ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ ２ ８
液压 与气动
１ Ｏ ９
某 轮 舵 机 液 压 系统 故 障分 析 与 改进
何 法 明
（ 青 岛远洋船员职业学院 ，山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ）
ｓ ｈ ｉ ｐ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ．Ｔｏ ａ ｉ ｍ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｏ ｆ ｒ ｕ ｎ ｎｉ ｎｇ — ａ ｗａ ｙ ｕｄ ｒ ｄ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｓ ｈ ｉ ｐ， ｗｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ －
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（ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｏ ｃ ｅ ａ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ ｒ ｓ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ６ ６ ０ ７ １ ）
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液压舵机的故障分析及处理措施
论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言压舵机故障的解决措施------------------------------------------------7----------------------------------------------8--------------------------------------------8----------------------------------------8--------------------------------------------------8------------------------------8------------------------------------------9-------------------------------------------11---------------------------------------------------------------------11 致谢-------------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------------131 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。
舵对于船舶的重要性是不言而喻的，当船舶航行时船舵发生故障对船舶安全的影响是巨大的。
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。
一是属于硬件类故障，二是属于软件类故障。
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作用，常见故障有：1 通信类故障，2 电力系统故障，3 液压系统故障。
10kN·m液压舵机故障分析及处理
第11卷第4期中国水运V ol.11N o.42011年4月Chi na W at er Trans port A pri l 2011收稿日期：作者简介：秦江，长江重庆航道局工程师，研究方向为轮机管理及船舶电气。
10kN m液压舵机故障分析及处理秦江，罗文（长江重庆航道局，重庆401147）摘要：对10k N m 液压舵机在试验过程中出现的故障进行分析，并提出解决方法。
关键词：液压舵机；故障；分析中图分类号：TN 911文献标识码：A文章编号：1006-7973（2011）04-0104-02一、概述10k N m 舵机用电动液压泵进行密性耐压试验过程中，系统液压油压从额定工作压力2.5MPa 上升到系统安全工作压力3.1MPa 过程中，液压油泵（电动泵）温度上升，震动和噪音急剧加大，试验工作被迫终止。
由于系统达不到舵机系统规定的安全工作压力，CCS 不予发放检验合格证书，给船舶按时完工出厂造成了很大影响。
二、故障原因分析1．液压系统阀件的影响当系统中的溢流阀压力调节不够或失效时，都可能会造成阀件提前打开，液压油则不经过推舵油缸而直接回流油箱，造成系统无法建立足够的系统油压，从而达不到系统试验的规定压力。
2．温度的影响当机舱环境温度过高时，由于液压油循环路径短，散热条件差，油温上升达到50℃以上甚至更高。
油温升高，油泵进口端的低压区游离出的气泡增多，并随液压油入高压区，一旦高压区油液中的气泡破裂，油液将以极大地能量填补空间，造成气蚀，形成震动和噪音。
由于油温升高，液压油粘度下降，齿轮泵润滑条件变差，齿轮间摩擦增加，泄漏量增加，大量凝结有空气的高温液压油由高压区进入低压区而生成更多的气泡，造成恶性循环。
3．系统本身存在的缺陷（1）油泵配置不合理通过对齿轮油泵进行分析，其流量能满足舵机系统的配套要求。
而额定工作压力为2.5MPa ，与舵机系统压力完全相同，没有富余量。
要满足系统额定工作压力的要求，对油泵工作额定Pp 应按以下方法计算：Pp ≥P 1+△P 1；P 1——液压执行元件中的最大工作压力；△P 1——系统中总压力损失，对流速不大，一般节流调速及管路简单的系统取值0.2~0.5Mp a 。
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论文题目：液压舵机的故障分析及处理措施二级学院：轮机工程学院专业：轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------8 4.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11 致-------------------------------------------------------------------12参考文献-----------------------------------------------------------------131 引言据资料介绍：船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。
舵对于船舶的重要性是不言而喻的，当船舶航行时船舵发生故障对船舶安全的影响是巨大的。
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。
一是属于硬件类故障，二是属于软件类故障。
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作用，常见故障有：1 通信类故障，2 电力系统故障，3 液压系统故障。
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。
因此加强对舵机的日常维护与保养对工作的可靠性和延长舵机的无故障寿命至关重要，轮机员必须依照使用说明书的要求严格执行，不可因为舵机工作正常而放松对其的维护管理。
2 液压舵机概述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如，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喻的，当船舶航行时船舵发生故障，对船舶安全的影响是巨大的。
2.1 液压舵机的基本工作原理船舵主要由舵叶、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，也是船舶轮机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。
1—电动机，2—双向变量泵；3—放气阀，4—变量泵控制杆，5 —浮动杆，6 —储能弹簧，7—舵柄，8—反馈杆，9—撞杆，10—舵杆，11—舵角指示器的发送器，12—旁通阀，13—安全阀，14—转舵油缸，15—调节螺母，16 —液压遥控受动器，17—电气遥控伺服油缸图1-1液压舵机工作原理图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两种：一是传递舵令，二是控制操舵精度。
2.2 船舶建造规对舵机的基本要求(1) 每艘船舶均应设置一个主操舵装置和一个辅助操舵装置。
主操舵装置和辅助操舵装置的布置，应满足当它们中的一个失效时应不致使另一个也失效。
(2) 主操舵装置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) 辅助操舵装置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15°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,应设有一个固定贮油箱,其容量至少足以能使一个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。
贮油箱应采用管路固定连接,使液压系统能在舵机室便于充液,并应设有液位计。
(8) 应设置两个独立的控制系统,且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,不必设置第二个独立控制系统。
(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。
这些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) 由一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两路独立馈电线直接供电。
但其中的一路可以由应急配电板供电。
3 液压舵机的故障种类分析3.1 无舵该故障的根本原因是主泵没向转舵机构供油或转舵机构不能回油,撞杆无往复运动。
其影响因素有:(1) 油泵电动机电源断路,油泵空转,主油路换向阀未换向,或转舵机构进回油路旁通。
其中油泵空转和换向阀不换向,主要与操纵系统有关。
(2) 操纵油路的工作油压过低或建立不起油压,远操纵机构传动件的卡死或紧固件的松动、折断或脱落,追随机构的贮存弹簧力太小,或换向阀卡住等,都会因变量机构仍在中位而导致变向变量泵空转,因换向阀不能换向而导致定向定量泵的排油直接经换向阀旁通回油箱。
(3) 影响操纵油压的主要因素是系统中的阀件,如旁通阀和限位旁通阀的开启,溢流阀的调整压力过低或阀芯被污物硌起或节流孔堵塞等。
(4) 造成转舵机构不能回油的原因,主要是主油路上的液动单向阀不能开启,或由于未引入控制油,或是控制活塞卡死。
3.2 跑舵——稳舵时偏离所停舵角其主要原因是：(1)主油路锁闭不紧引起。
(2)控制系统工作不稳定。
通过研究一些典型的案例，我们可以熟悉液压舵机故障运行的前兆，过程及其后果，使轮机员在使用过程中做到心中有数，有备无患，防止液压舵机故障的发生并及时发现以防止其进一步发展导致更重大的后果，下面提供一部分故障案例，以供读者参考。
某集装箱船采用HATLAPA厂家的TELERAMR4ST650型四油缸十字头撞杆式舵机，舵机油泵为主油泵和控制油泵一体式装置，选用REXTOTH厂家的A2P250型，工作流量为300L/分，舵机工作力矩为2784kN.m。
某日机工在巡回检查中发现舵机间停用的备用NO.2舵机油泵管系中有异常声响，即报告大管轮，大管轮启用NO.2舵机油泵联机工作，声响消除，工况正常，抵锚地对两台舵机进行运转和操舵试验，无异常。
后正常航行时发现NO.1舵机油泵单独使用、自动舵方式情况下，发生跑舵现象。
舵机存在的故障立即引起了船舶的重视，轮机长立即组织人员对两台舵机在不同工况下进行了试舵，取得了准确的第一手资料，并将其试验结果报公司技术部门，并作了记录，如表2-1所示。
表2-1运行舵机航速海况转舵情况NO.1舵机油泵NO.2舵机油泵15kn15kn和风浪轻和风浪轻左舵在15°围尚能转动，但舵效慢；右舵能至30°但回舵在10°卡舵，启用两台舵机恢复正常正常NO.1+NO.2 舵机油泵15kn 和风浪轻正常该试验结果报安技部门后，安技部门根据故障是在大负荷情况下出现的这一现象，怀疑是NO.1舵机系统防浪阀出现问题，另考虑到两台舵机系统主油路是连通的，为缩小故障围，安技部门即电告船舶立即做两台舵机系统隔离情况下的试验，船舶根据要求进行了试验，试验结果如表2-2所示。
表2-2运行舵机航速海况转舵情况NO.1舵机油泵关闭C3/C4阀NO.2舵机油泵关闭C1/C2阀和风浪轻15kn和风轻浪和风轻浪正常正常经过这样的试验，可以认为在两套舵机系统隔离情况下NO.1舵机油泵和NO.2舵机油泵单独运行时是正常的，防浪阀也可以认为是正常的，问题集中在非隔离情况下两套舵机系统互相影响的原因是什么？船舶在继续观察NO.1舵机油泵马达和NO.2舵机油泵马达单独使用工况中，发现NO.1舵机油泵使用，NO.2舵机油泵停用情况下马达跟转，而NO.1舵机油泵马达在相同情况无此现象，进一步观察油泵斜轴指示，并作了记录，如表2-3所示。
表2-3运行舵机NO.1舵机油泵倾斜角度指示NO.2舵机油泵倾斜角度指示NO.1舵机泵NO.2舵机泵NO.1+NO.2 舵机油泵左10°保持为0°正常来回摆动偏右5°振荡正常来回摆动正常来回摆动至此疑点可以集中在NO.2舵机油泵在停用时斜轴指示停留在偏右并来回振荡上。
以上疑点现象反馈到安技部门后，经讨论，该故障的现象理论上可以这样解释，在NO.1舵机油泵运转时，由于停用NO.2舵机油泵斜轴偏离零位，泵缸出现倾斜，偏离中心，在NO.1舵机油泵泵出的高压油作用下油泵逆变为油马达，马达跟转，这样NO.1舵机油泵泵出的部分压力油经NO.2舵机油泵泄漏，也就是说NO.1舵机油泵单独运转时增加了一个负荷，当船舶高速、大舵角时（即大负荷情况）时，NO.1舵机油泵不能承受如此高的负荷，出现反舵现象，至于震荡是因为负荷变化引起NO.1舵机油泵流量变化，主动带动摆缸角度变化。