舵机是航行途中控制方向的主要部件，一旦舵机出现故障，会对船舶安全造成威胁，因此必须了解其主要构造，掌握常见的故障分析，加强船舶舵机的检验和日常维护保养，从而确保船舶海上航行的安全性。

船舶舵机进行分类主要是依据其驱动动力的来源，可以大致分为：①人力驱动舵机；②机械舵机；③电动舵机等。其中电动液压舵机比较常用,因为其具有较多的运行优势。最突出的优点表现在:重量比较小、尺寸设计合理,灵敏性高,有利于船舶运行稳定性的维持。故本次案例重点针对日常电动液压舵机检验工作过程中发现的问题进行讨论。

图1.船用电动液压舵机

操纵系统——传递转舵信号；

控制元件——控制油液的流量、流向与压力；

转舵机构——将油液的压力能转变为机械能；

动力源  ——提供一定压力和流量的油液

图2.舵机液压管系原理图

液压舵机的运行主要是以液压油作为能量传递的介质,通过油液的流量、压力以及流向的可控性来进行有效的转舵。因此一旦液压系统的密封性不符合要求,那么会导致油路的泄漏、旁通以及油位过低。液压系统的液压不稳定问题会导致液压系统无法保证舵机的正常运转，从而对船舶的航行安全造成影响。因此在实船的液压舵机检验中，舵机液压油箱的地位报警以及储备油箱就是检验的重点。

某轮在年度检验过程中发现舵机循环油柜设置的油液低位报警器功能失效，储备油箱容量过小且未设置液位指示器如下图；并且在实际操舵试验过程中，其中一舷舵角限位器功能失效，从一舷35°转至另一舷的40°不符合法规要求。

1.《国内航行海船法定检验技术规则》2011第4篇2-1章2.73（6）②~③：

②每个液体贮存器设低位报警器，以便确切和尽早地指示液体泄露。应在驾驶室和机器出所内易于观察的地方发出视觉和听觉报警信号；

③当主操舵装置要求动力操纵时，设置一个固定存储柜，其容量至少为一个动力执行系统（包括贮存器）进行再充液。储存柜应用管系固定连接以使能从舵机舱内容易再次为液压系统充液，并且设有液位指示器。

2.《国内航行海船法定检验技术规则》2011第4篇2-1章2.7.2（2）②：

操舵装置应能在船舶最大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°，并在相同条件下在不超过28s内将舵自一舷35°转至另一舷30°。

3.《海船法定营运检验技术规程》2011第6章6.5.6.3（7）：

舵机检验过程中应检查电动（液压）舵角限位装置安装的正确性及工作的可靠性。舵角限制器的安装位置一般应比最大的工作转角大2°左右。

液压舵机设备中，液压油不仅起着传递动力的作用，也具有着散热和防锈的功能，液压油的循环使用对整个舵机的工作性能和安全性有着重要的作用，液压油的缺少会影响整个舵系的效率，从而影响舵机的正常工作。因此在船舶日常管理过程中应定期检查油箱的液位变化。

图4.油箱低液位报警装置和液位计

2.当主操舵装置为动力操纵时，应设有一个固定储油箱，舵机固定油箱储存柜容量至少为一个动力执行系统，包括循环油箱再充液，其油缸所需油量计算公式为：R——舵柄半径

D——柱塞直径    d——活塞杆直径

除了油缸所需的油液，同时还应考虑补油管路以及液压管路正常运行时所需的最少油量，在实际检验中一般以其中一个油箱的尺寸大小作为参考。

3.为了使舵机满足船舶航行需要，操舵装置应进行试验以确认其转舵时间和转舵角度符合要求，同时还应装设限位开关或类似设备，使舵在达到舵角限位器前停住，从而满足船舶的操纵性能。

舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时，油缸的活塞继续压缩油液，而舵叶却不再继续偏转，致使油缸内的压力不断变大，因此存在油缸破裂的风险。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关，限位开关停止液压油继续泵入油缸，从而起到保护油缸作用，同时防止因转舵角度过大造成冲舵，无法正常回舵的情况。

图5.舵角指示器

在船舶舵机检验的过程中，有以下几点需要重点关注：

1.首先应检查船舶操舵装置的配备：根据《国内航行海船法定检验技术规则》2020第四篇2-1.2.7.2（1）、（6）

①除下列②的规定外，每艘船舶均应设置一个主操舵装置和一个辅助操舵装置，主辅操舵装置的布置应满足其中一个失效时不使另一个操舵装置失灵。

②当主操舵装置具有两台或几台相同的动力设备，则在下列条件下可不设置辅助操舵装置。对于客船，当一台动力设备不工作时；或者对于货船，当所有动力设备都工作时，主操舵装置仍能按规定进行操舵；对于主操舵装置的管系应布置成当其管系或一台动力设备发生单项故障时，此缺陷能被隔离，使操舵能力能够保持或迅速恢复。

 

2. 检查船舶操舵装置控制系统的布置：根据《国内航行海船法定检验技术规则》2020第四篇2-1.2.7.3（1）、（4）

①对于主操舵装置，应在驾驶室和舵机室两处都设有控制器；若主操舵装置具有2台或几台相同的动力设备时，应设置2套独立的控制系统，且每套均应在驾驶室控制；对于辅助操舵装置，应在舵机室进行控制，若辅助操舵装置是动力操纵时，也应能在驾驶室进行控制，并应独立与主操舵装置的控制系统。

②驾驶室与舵机舱之间应设有通信设施。

3. 检查舵角位置与指示：根据《国内航行海船法定检验技术规则》2020第四篇2-1.2.7.3（5）

①对于主操舵装置为动力操作时，应在驾驶室进行显示，舵角的显示装置应独立与操舵装置的控制系统。

②应能在舵机室内看到舵角的指示。

4. 检查液压操舵装置液压系统：根据《国内航行海船法定检验技术规则》2020第四篇2-1.2.7.3（6）①、②、③

①液压操纵的操舵装置应设有针对液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。

②每个液体贮存器设低位报警器，以便确切和尽早的指示液体泄露。应在驾驶室和机器处所内易于观察的地方发出视觉和听觉报警信号。

③当主操舵装置要求动力操纵时，设置一个固定存储柜，其容量至少为一个动力执行系统（包括贮存器）进行再充液。储存柜应用管系固定连接以使能从舵机舱内容易再次为液压系统充液，并且设有液位指示器。

6.检查舵机舱的布置：根据《国内航行海船法定检验技术规则》2020第四篇2-1.2.7.3（7）

①舵机舱的布置易于到达，并尽可能与机器处所分开；

②舵机舱有适当的布置以保证有到达操舵装置和控制器的工作通道。这些布置应包括扶手、栏杆和格子板或其他防滑地板以保证液体泄漏时油适宜的工作条件。

7. 检查电动液压操舵装置的电源供电：根据《国内航行海船法定检验技术规则》2020第四篇2-1.2.7.3（8）①：

①由一台或多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，其中一路可以通过应急配电板供电。电动液压操舵装置的供电电路应有足够的容量，使之能同时向与它连接且可能需要同时工作的所有电机供电。

 8. 舵机的其他项目检查：根据《海船法定营运检验技术规程》2011第六章6.5.6.3（5）-（9）

①检查舵机遥控系统，检查主辅操舵系统机器转换装置的灵敏和可靠性；

②通过对舵角的核对检查指示器的准确性；

③检查舵角限位装置安装的正确性及工作的可靠性，舵角限制器的安装位置一般应比最大的工作转角大2°左右；

④检查失电、失压、运转指示等声光报警指示装置的工作可靠性；

⑤配合舵设备进行效用试验，检查操舵装置的灵活可靠性并检查主操舵装置和辅助操舵装置互换的可靠性和迅速性，并进行如下操作试验，效用试验前应进行不少于30min的动作试验。

总 结

在对船舶舵机的检验过程中，检验人员除了需要对船舶舵机系统进行操舵试验外，还应关注船舶舵机系统的液压管路及附件的完整与安全性。船员也应在舵机的日常维护保养过程中及时关注舵机液压系统的正常工作，进一步的防止船舶舵机工作异常导致的船舶事故，提升船舶运行的安全性。

供稿人丨熊应浙

指导老师丨余成双

校对编辑丨吴章嘉琛 邵成明

技术审核丨杨益浩