0引言船舶側推因其結構緊湊,系統(tǒng)復雜,故側推的故障排查處理一直是船舶輪機人員頗為棘手的事。本文簡要介紹該輪一臺側推反饋系統(tǒng)的故障處理過程,盼能給同行一點提示。1側推器本體基本結構某遠洋拖船共配置2臺艏側推和1臺艉側推,均采用了某公司生產的NCT165型側推,是由電力驅動的液壓伺服變距式側推,單機功率680 kW,額定電流1 292 A,計算推力約為105 kN,其基本結構如下:該型側推由驅動電機、鼓形齒聯軸器、側推器本體、液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)五大部分組成,其中和本文重點相關的側推器本體,則由圓筒體部件、驅動軸部件、槳軸部件、槳轂部件和配油器及反饋機構組成。電機通過鼓形齒聯軸器帶動驅動軸旋轉,驅動軸通過一對螺旋傘齒輪驅動槳軸旋轉,槳軸通過法蘭螺栓和法蘭銷將扭矩傳遞到槳轂部件,最終帶動固連在槳轂上的槳葉旋轉,產生推力。槳轂部件由槳轂、槳葉及槳葉調距機構等組成,槳葉調距機構由伺服油缸和曲柄機構(導架、滑塊和葉片盤根)組成。工作時,伺服油缸里的油推動導架做直線運動,通過曲柄機構驅動葉片旋轉,從而帶動槳葉旋轉,改變槳葉的螺距。2故障現象在一次離碼頭過程中,艏前側推在操縱螺距過程中,向右操螺距到達60%時,電流從700 A升到3 000 A以上,直接導致側推主開關跳閘。保持側推主開關分閘狀態(tài),手動盤電機驅動軸,順暢無卡阻。只開液壓調距系統(tǒng),在駕駛臺遙控調整螺距,觀察駕駛臺控制面板上螺距指示表螺距變化,左0%~100%、右0%~50%螺距到位正常、跟隨正常,右螺距50%以上時,螺距卡在右50%位置不動。3故障排查3.1根據故障現象及以往經驗,在船輪機人員當即懷疑,該側推右螺距約50%處,螺旋槳葉片與船體有異物卡阻或葉片根部纏繞異物,導致主開關跳閘,右螺距50%以上時無法到位。因船舶本航次需執(zhí)行的任務對船舶機動性、操縱性的要求較高,必須要用到該側推,故船長當即決定船舶回靠碼頭,本單位潛水員下水摸排并錄像,該側推水下部分清爽,槳葉完好無變形。3.2排除了外部原因,那顯然是側推本身的故障了。因該型側推各系統(tǒng)較為復雜,為快速排查是否為電氣遙控系統(tǒng)的故障,在機旁直接手動操縱側推螺距控制電磁閥(見圖1),觀察機旁螺距指針指示(見圖2),左0%~100%、右0%~50%機旁螺距指針指示正常,右螺距50%以上時,機旁螺距指針卡在約50%位置不動,故障現象和駕駛臺遙控操縱螺距一致。故電氣遙控系統(tǒng)故障的可能性基本可排除。3.3按照直接的思維,認為外部卡阻已排除,則側推槳葉調距機構在右螺距50%位置內部有卡阻的可能性最大,并且認為,該側推在左0%~100%、右0~50%螺距的范圍內可以正常使用。因本航次任務原因,船長要求在碼頭上進行充分測試驗證。再次送電測試該側推,該側推在左0%~100%、右0%~50%螺距的范圍內運轉正常,主電機電流正常,但只要螺距超過右50%后,側推主電機電流就會緩慢增加直至主開關跳閘。根據船長經驗判斷,主開關跳閘前,該側推的排出流和產生的側向推力,遠遠超過螺距50%時的排出流和產生的側向推力。比較其他的2臺正常的側推在螺距右50%時的排出流和產生的側向推力,驗證了船長的這一說法。故直接說明,該側推螺距命令超過右50%時,側推的螺距并不是卡在右螺距50%位置,而是繼續(xù)增大到右螺距最大位置,導致排出流和產生的側向推力變大,電流增加,主開關跳閘。為驗證這一推定,保持各側推主開關分閘狀態(tài),只開液壓調距系統(tǒng),將3臺側推的螺距都先放置在右45%的位置,再次請本單位潛水員下水觀察、攝像,將各側推螺距命令均推向右100%位置,觀察各臺側推的槳葉轉動情況基本一致。故也基本排除了該側推槳葉調距機構在右螺距50%位置內部有卡阻和槳葉調距機構液壓執(zhí)行系統(tǒng)故障的可能性。
 3.4將外部異物卡阻、槳葉調距機構內部卡阻、槳葉調距機構液壓執(zhí)行系統(tǒng)、電氣遙控系統(tǒng)的故障可能一一排除后,唯一可能導致側推螺距在操縱時發(fā)生異?,F象的,只能是槳葉螺距反饋系統(tǒng)的故障。而在機旁直接操縱側推螺距控制電磁閥改變螺距,和槳葉螺距反饋系統(tǒng)并沒有關系。再次送電測試船艏2部側推,均在機旁直接操縱側推螺距控制電磁閥改變側推螺距,在右螺距超過50%時,同樣地點動電磁閥,2部側推主電機電流增加基本一致,船長觀察外部排出流也基本一致,該故障側推主電機電流也不會一直增加直至主開關跳閘,故該側推的故障點,基本鎖定為槳葉螺距反饋系統(tǒng)。3.4.1槳葉螺距反饋系統(tǒng)基本結構,見圖2、圖3,槳葉調距時,槳榖內部油管作水平運動,通過鉸鏈帶動反饋機構中的鏈條作直線運動,該運動最終被槳角發(fā)生器轉化為電信號,通過控制系統(tǒng)顯示出來。其中的核心器件電位計,為雙層電位器,全部觸電引出,一用一備,阻值5 kΩ,其他附件:滑桿、鏈條、鏈輪、彈簧等。 3.4.2排查槳角發(fā)生器。打開槳角發(fā)生器外部壓蓋,檢查其接線正常,在螺距零位時,測量槳角發(fā)生器3根線之間的電阻值,分別為2.5 kΩ、2.6 kΩ、5.1 kΩ,對比運行正常的側推的槳角發(fā)生器的電阻值,均正常??纱笾屡袛鄻前l(fā)生器沒有問題,其“0”位也正常,未偏移。打開鏈條桶上蓋板,發(fā)現固定“0”位跑動的內六角螺栓的3顆小內六角螺絲不見了(見圖4)。對比其他2部側推,此固定螺栓在鎖緊鏈條時,若過度用力上緊很容易導致3顆小內六角螺絲滑牙,側推使用時間較長后,會掉入鏈條桶內部。會不會3顆小螺絲卡在鏈條、鏈輪、鉸鏈的某一處(見圖5),此時右螺距只能操到50%,其他螺距操縱正常。拿來油泵抽掉鏈條桶內的液壓油,用內窺鏡深入內部檢查鏈條及鉸鏈,未能找到這3顆小螺絲。3.4.3排查滑桿銅套。因未找到故障點,繼續(xù)拆檢槳葉螺距反饋系統(tǒng)的其他部件。用自制專用工具松掉滑桿、彈簧上的螺母,取出彈簧,拿出外套管,松掉固定銅套的4顆內六角螺絲,發(fā)現銅套與滑桿很不活絡,難以退出。因滑桿和鏈條的連接在內部,很難直接拆除,故決定保持滑桿和鏈條的連接不拆除,直接拆除銅套,但銅套和套管的配合也很緊,最終使用拉馬等工具才退出銅套。進一步檢查發(fā)現銅套內的2道密封“○”形圈外表毛糙,與滑桿咬合過緊(見圖6),導致滑桿難以滑動,特別是在右螺距50%位置,滑桿上有一不是很明顯的凸起點,但用很大的外力也難以推動滑桿在該位置繼續(xù)運動。

 這也解釋了該側推的故障現象。當遙控的螺距命令超過右螺距50%時,滑桿被卡住不再運動,導致帶動槳角發(fā)生器轉動的鏈輪也不再轉動,螺距反饋停留在右螺距50%位置,電氣遙控未接收到螺距到位信號,命令液壓執(zhí)行系統(tǒng)繼續(xù)加大螺距,導致側推主電機電流越來越大,最終主開關跳閘。4故障解決打磨掉滑桿上的凸起點,因船上無銅套內的“O”型圈備件,尋找到柴油發(fā)電機高壓油管上的“O”型圈和該“O”型圈較類似,裝上后滑桿在銅套內滑動順暢。配好3顆小內六角螺絲(如上圖4),鏈條鎖緊螺栓上緊。裝復各部件,在螺距零位時,測量槳角發(fā)生器3根線之間的電阻值,分別為2.5 kΩ、2.6 kΩ、5.1 kΩ,說明拆裝鏈條、鏈輪的過程中,各部件的相對位置無移動。只開液壓調距系統(tǒng),在機旁手動操縱側推螺距控制電磁閥,左0%~100%、右0%~100%螺距到位正常,駕駛臺遙控操縱側推螺距,到位、跟隨均正常。送電測試該側推,使用正常,故障解決。5結語(1)本次故障排查,雖然較快完成,但也是走了彎路。其實在側推主開關跳閘時,側推顯示的一系列報警中,有“側推反饋報警”出現,但因為主開關跳閘時,該側推及其相關系統(tǒng)出現的報警太多,輪機人員直接忽視了該報警,沒有直接往反饋系統(tǒng)考慮。(2)本次故障排查,2次使用了本單位的潛水員參與配合,其他航運單位并不具備這樣的條件。目前,水下小型機器人發(fā)展很快,攝像、簡單的作業(yè)都能完成,價格也很親民,一些特殊船舶或執(zhí)行特殊任務的船舶,可考慮配置。(3)本次故障排查,駕駛人員,特別是船長的平時注意觀察也起到了很關鍵的作用。故設備管理、使用人員,設備在平時使用過程中,要注意、留心觀察,才能在關鍵時候準確發(fā)現、判斷故障。(4)船長對設備完好性的要求,直接促成了該故障的快速解決。若該故障沒有解決,而是帶病去執(zhí)行任務,后果會十分嚴重。故設備使用人員,該堅持的一定要堅持,特別是事關作業(yè)安全的設備,不容有任何重大缺陷存在。(5)設備上部分不易拆裝的地方的“○”形圈、墊片等,設備廠家要選用質量好的備件,不能很快就老化、變形、損壞,直接造成設備故障,無法正常使用。[1]張靜,李治國.某輪側推反饋系統(tǒng)故障處理實例[J].航海,2022,No.260(04):69-71.
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