一、故障经过说明
某轮,2022年12月31日海上机动航行期间,两台舵机系统正常运行,使用NO.1遥控系统控制,手动控制模式。
14:07LT左右,当时舵角指示右舵5度,突然发生NO.1遥控系统无法控制(通过观察舵角指示器,情况紧急观察时间1-2S,发现无法回中),减速、停车,驾驶员同时将舵机控制模式转为NFU(经过操作者回忆,此时并没有将遥控系统从NO.1切换至NO.2)。
随后使用NFU操作了大约6分钟,在NFU手柄操作过程中,驾驶员感觉回舵慢,像只有一台舵机在工作般,14:13LT,操舵者报NFU也无法控制舵角,驾驶员回忆,当发现NFU失灵后,曾尝试过重新转换成遥控系统NO.1&NO.2分别手动操作(但是时间很短约1-2S的时间),但感觉没有效果。
14:14LT船舶航速约8节,船首向右偏转,船长立即下令改为机旁手动操作换向电磁阀应急操舵,并令船首瞭头的大副、水头随时做好抛锚准备。
14:15LT舵机间操作,应急操舵正常,随后采用应急操舵模式并将船稳住。在确定船舶安全之后,将系统再转为驾驶台手动、NFU操舵又正常。属于软故障。经过多方沟通,决定更换机旁NO.1电磁阀。
14:58LT更换NO.1电磁阀备用件,重新将舵机转换到遥控系统NO.1&NO.2分别手动操作,正常。测试舵机手动、NFU、机旁N次均正常。
二、故障的原因分析
1.遥控系统控制:当NO.1&2舵机(泵与液压系统)系统同时运行时,使用NO.1遥控系统控制时,操纵舵轮左舵或右舵时,NO.1舵机的电磁阀先动作,约1S后,NO.2舵机的电磁阀再投入工作;在快到设定的舵角时,NO.2电磁阀先约1S停止。这样的设置避免液压冲击。
2.NFU操作:由NFU手柄同时接通控制NO.1&NO.2电磁阀信号的内部电路,正常电压26-27V左右,操作两个电磁阀同时得电工作。操作时手柄要持续稳住在极限位,保持手柄下触点接触。
3.关于主阀与电磁阀中位机能说明:电磁阀需要是Y型,Y型阀保证中位的时候AB通T泄放。主阀需要是M型,中位的时候,PT相通。川崎舵机属于电液换向阀,如果真实中位机能不对则不能使用。
注意:船上的备件有可能由于生产时期不同,标牌表示方法不同,一个表示的是主阀中位机能,一个表示的是电磁阀的中位机能。可以在不通电时,通过空气吹一下油口的通断就能确定。如图1。
图1:主阀与电磁阀功能图标识
4. 舵机在经过机旁应急操纵NO.1&NO.2电磁阀后,系统也未重启,但是自行恢复。
5. 轮机员回忆,在NFU操作过程中,听到NO.1电磁阀处有“丝丝”异响。
6. 检查舵机控制面板中的报警,发现2022年12月30日,就陆续出现了【734】【735】【738】【739】报警,报警记录与代码含意如下。说明,该舵机已经发生过“转舵慢”和舵角命令故障的报警提示,但是并没有及时发现。如图2。
图2:舵机系统内部故障报警与报警说明
7. 综上,由于此故障是在没有任何拆检的情况自行恢复的,我们只能通过故障现象和船上操作的过程进行分析:7.1 NO.1电磁阀或NO.1主阀偶发性卡阻,导致“转舵慢”。理由:7.1.1 船舶发现NO.1遥控系统失灵是根据舵角指示器的指针动作来判断的。最准确地判断舵角变化,可同时观察舵机操作面板上“进度条”的变化。如图3。
图3:舵角指示进度条
7.1.2 船舶转到NFU操作时,反应转舵速度慢,及舵机发生的报警记录,也可验证上述故障的判断;7.1.3 至于NFU在操作5-6分钟后,再次发现操舵失灵,可能原因当时操舵人员紧张,手柄没有持续接通电磁阀;7.1.4 在经过机旁手动操作电磁阀后,对电磁阀是个活络过程,消除了故障。7.2 电气控制故障:7.2.1 两台马达运行的信号偶发性丢失,具体参考下列图纸:如图4。
图4:舵机控制电路(局部)
7.2.2 反馈单元舵角限位器不能复位:限位开关触头在控制电路中是常闭型,当被限位时,开关断开,则驾驶台的舵角命令将无法到达电磁阀,此故障发生时,会发现自动、手动、NFU模式下操舵电磁阀线圈均不得电,唯机旁手操电磁阀可以动作。如图5。
图5:反馈单元舵角限位器7.2.3 到电磁阀的控制电路偶发性断开,由于电路复杂,电机员可对控制电路做全面检查是否有电缆接线柱松动的现象。三、防范措施1.所有驾驶员及值班水手得到有效的舵机操作培训;2.长江(复杂水道)航行期间安排专人值守;3.利用大修的机会安排专业工程师进行液压系统、电气控制系统维护保养、测试;4.NFU手柄下方所有触点的紧固螺丝检查;5.所有控制线路每3个月检查一次,防止有接线处松动;6.定期记录舵机液压系统在运行中压力表读数,并分析油泵工况;7.定期测试失电、缺相、过载、低油位、液压锁报警;8.定期检测安全阀的压力,可用专用液压工具测试;9.液压系统发生故障后,按方框图的说明进行隔离操作演练,截止阀旁摆放合适的专用扳手。四、开航前舵机检查、测试清单序号检查项目责任人检查结果
1. 舵机系统是否有报警记录?代码及故障名称二副电机员
2. 上次液压系统专业服务商保养日期大管
3. 使用两台舵机,NO.1&2遥控系统,左35-右30,运行时间和油压表压力,进度条显示是否正常大管
4. 使用单台舵机NO.1&2,左15-右15,运行时间和油压表压力大管
5. NFU操作是否正常,进度条显示是否正常,二副
6. NFU手柄下方触点固定螺丝是否紧固检查电机员
7. 舵角指示是否有偏差二副
8. 失电、缺相、过载、低油位、液压锁报警大管
9. 备用油柜是否有足量存油大管
10. 液压系统是否有漏油大管
11. 两油柜间循环过滤装置是否正常大管
12. 直通电话功能是否正常大管
13. 液压方框图中关于液压系统的隔离方法是否有经过演练轮机长
14. 驾驶员及值班水手关于自动、手动、NFU模式切换是否熟练,机旁手操电磁阀测试是否正常船长
15. 长江或其他复杂航道航行是否有安排专人舵机值守,此人有经过必要的培训船长
END
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