CN101386344B - 舰船液压舵机系统风险预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种舰船液压舵机系统风险预警方法，在发现舰船液压舵机系统出现故障时，第一步：根据在舰船液压舵机系统的各测点处安装的传感器实时采集到的各个设备信息以及根据人工排查所获取的设备运转和故障信息，确定故障模式为哪一种故障类型；第二步：针对发生的故障模式类型确定风险预警流程，并进行风险预警。本发明的方法投入使用后，能够为舰船液压舵机系统的日常维修、保养提供合理的依据。

Description

舰船液压舵机系统风险预警方法

技术领域

本发明属于舰船设备状态监测与风险预警领域，涉及一种船舶液压舵机系统的风险预警方法。

背景技术

为确保船舶航行安全，提高船舶甲板机械系统的安全性能，针对船舶液压舵机系统主要设备进行监测诊断，并根据诊断结果有针对性地给出维护保养措施，解决其存在的问题，以确保船舶的安全营运，避免船舶在港口国检查中发生滞留，同时也可降低船舶检修费用，从而提高船舶管理公司的竞争力。由于船舶液压舵机系统风险预警涉及的指标较多，各影响因素间的关系错综复杂，目前，国内船舶公司还主要依靠评估人员的技术经验对船舶液压舵机系统实施状态评估，具有较大的主观性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，建立一套针对舰船液压舵机系统的风险预警方法，实现对舰船液压舵机系统的风险预警和状态评估。本发明提出的风险预警方法投入使用后，能够为舰船液压舵机系统的日常维修、保养提供合理的依据。本发明采用如下的技术方案：

一种舰船液压舵机系统风险预警方法，其特征在于，在发现舰船液压舵机系统出现故障时，按照下列步骤进行风险预警：

第一步：根据在舰船液压舵机系统的各测点处安装的传感器实时采集到的各个设备信息以及根据人工排查所获取的设备运转和故障信息，确定故障模式为操舵时转舵速度慢或不来舵的故障模式，操舵时单侧来舵、另一侧不来舵或来舵慢的故障模式，停舵时舵叶自动偏离原舵角位置、造成“跑舵”的故障模式，操舵停止、舵叶继续转动、造成“冲舵”的故障模式，操舵角与实际舵角不符的故障模式，舵机工作时有异常振动及噪声的故障模式中的哪一种；

第二步：针对发生的故障模式类型确定风险预警流程，

若所确定的故障类型为操舵时转舵速度慢或不来舵的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：

(1)检查操舵系统是否正常，若出现故障，则用舵机舱里的操舵装置进行操舵，如果故障仍在继续，则判断故障原因在液压系统和舵机上，对液压系统和舵机进行检查；若用舵机舱里的操舵装置进行操舵时，舵机运转正常，则判断故障原因就在控制系统里；若操舵系统正常，则执行下一步；

(2)判断系统工作压力是否正常，若不正常，则坚持滤油器和管路、油箱、液压泵以及电动机是否发生故障，若系统工作压力正常，则执行下一步；判断系统背压是否正常，若不正常，检查各个控制阀是否泄漏，并检查转舵机构是否故障；若系统背压正常，则执行下一步；

(3)检查舵机构是否故障；

若所确定的故障类型为操舵时单侧来舵、另一侧不来舵或来舵慢的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：依次检查操纵系统是否出现故障、安全溢流阀是否泄漏、换向阀是否卡住，最后检查舵机构是否故障。

若所确定的故障类型为停舵时舵叶自动偏离原舵角位置、造成“跑舵”的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：

(1)检查操舵系统是否故障；

(2)判断液压系统是否出现泄漏，若出现泄漏，依次检查双向液压锁是否泄漏和液压缸是否泄漏，液压系统未出现泄漏，则执行下一步；

(3)检查液压缸内是否存在空气；

(4)检查舵机构是否故障；

若所确定的故障类型为操舵停止、舵叶继续转动、造成“冲舵”的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：依次检查操舵系统是否故障，换向阀是否卡阻，限位装置是否失效及舵机是否故障；

若所确定的故障类型为操舵角与实际舵角不符的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：依次检查操舵系统是否故障，换向阀是否卡阻，传动机构是否有运动惯性；

若所确定的故障类型为舵机工作时有异常振动及噪声的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：系统中是否存在空气，电动机是否故障，地脚螺栓是否松动。

本发明应用于我国目前正在使用的舰船液压舵机系统的风险预警，通过对各个设备的实际运行状况进行监测给出的报告故障模式，结合本研究提出的风险预警流程，对液压舵机系统运行中的故障进行判断识别，能提高舰船的日常维护、管理水平，保证其安全。同时，利用上述模型进行软件开发、应用，还可提高船舶管理的科学化、信息化水平。

附图说明

图1液压舵机系统工作原理图。

图2液压舵机系统风险预警流程(操舵故障)。

图2液压舵机系统风险预警流程(操舵时单侧来舵，另一侧不来舵或来舵慢)。

图4液压舵机系统风险预警流程(停舵时舵叶自动偏离原舵角位置，造成“跑舵”)。

图5液压舵机系统风险预警流程(操舵停止，舵叶继续转动，造成“冲舵”)。

图6液压舵机系统风险预警流程(操舵角与实际舵角不符)。

图7液压舵机系统风险预警流程(舵机工作时有异常振动及噪声)。

具体实施方式

下面首先对本发明实施风险预警和状态评估的对象的设备组成及原理做介绍。对于常见的液压舵机系统，艇艉设有舵装置一至两个。舵机舱内设有往复式液压舵机1台。在驾驶室往往设有随动操舵仪一台。通常在舵机舱内设有简易操舵装置，当驾驶室随动操舵仪发生故障时，转换至简易操舵装置可继续操作。其工作原理如图1所示。

对于舰船液压舵机系统的风险预警，首先根据在舰船液压舵机系统的各测点处安装的传感器采集到的各个设备信息以及根据人工排查所获取的设备运转和故障信息，确定报告故障模式，然后针对发生的故障模式类型确定风险预警流程。

本发明提出的液压舵机报告故障模式有以下几种：

操舵时转舵速度慢或不来舵

操舵时单侧来舵，另一侧不来舵或来舵慢

停舵时舵叶自动偏离原舵角位置，造成“跑舵”

操舵停止，舵叶继续转动，造成“冲舵”

操舵角与实际舵角不符

舵机工作时有异常振动及噪声

1  操舵故障(操舵转舵速度慢或不来舵)

如出现“操舵转舵速度慢或不来舵”现象，可按图2进行风险预警：

(1)检查操舵系统是否正常

如出现故障，则用舵机舱里的操舵装置进行操舵。如果故障仍在继续，则原因必在液压系统和舵机上，应对液压系统和舵机进行详细检查。若舵机运转正常，原因就在控制系统里，应参照控制系统的使用说明书来采取适当的措施。

(2)判断系统工作压力是否正常，若不正常，检查滤油器和管路是否堵塞

措施：清洗滤油器，检查吸排管路阀门是否开足

(3)检查油泵排量是否充足

a.油箱是否缺油

措施：油箱加油至规定高度

b.油泵是否泄漏

措施：拆检油泵，消除泄漏

c.电动机是否损坏

措施：拆检电动机

(4)判断系统背压是否正常，若不正常，检查液压系统是否泄漏

a.控制阀是否泄漏：安全溢流阀、单向阀、换向阀

措施：检查、调整液压系统，修复或更换损坏的控制阀

b.转舵机构是否泄漏

措施：拆检转舵机构，修复或更换

2.操舵时单侧来舵，另一侧不来舵或来舵慢

如出现“操舵时单侧来舵，另一侧不来舵或来舵慢”现象，按图3进行风险预警。

3.停舵时舵叶自动偏离原舵角位置，造成“跑舵”

如出现“跑舵”现象，按图4进行风险预警。

4.操舵停止，舵叶继续转动，造成“冲舵”

如出现“冲舵”现象，按图5进行风险预警。

5.操舵角与实际舵角不符

如出现“操舵角与实际舵角不符”现象，按图6进行风险预警。

6.舵机工作时有异常振动及噪声

如舵机工作时有异常振动及噪声，按图7进行风险预警。

Claims (1)

1.一种舰船液压舵机系统风险预警方法，其特征在于，在发现舰船液压舵机系统出现故障时，按照下列步骤进行风险预警：

第一步：根据在舰船液压舵机系统的各测点处安装的传感器实时采集到的各个设备信息以及根据人工排查所获取的设备运转和故障信息，确定故障模式为操舵时转舵速度慢或不来舵的故障模式，操舵时单侧来舵、另一侧不来舵或来舵慢的故障模式，停舵时舵叶自动偏离原舵角位置、造成“跑舵”的故障模式，操舵停止、舵叶继续转动、造成“冲舵”的故障模式，操舵角与实际舵角不符的故障模式，舵机工作时有异常振动及噪声的故障模式中的哪一种；

第二步：针对发生的故障模式类型确定风险预警流程，

若所确定的故障类型为操舵时转舵速度慢或不来舵的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：

(1)检查操舵系统是否正常，若出现故障，则用舵机舱里的操舵装置进行操舵，如果故障仍在继续，则判断故障原因在液压系统和舵机上，对液压系统和舵机进行检查；若用舵机舱里的操舵装置进行操舵时，舵机运转正常，则判断故障原因就在控制系统里；若操舵系统正常，则执行下一步；

(2)判断系统工作压力是否正常，若不正常，则检查滤油器和管路、油箱、液压泵以及电动机是否发生故障，若系统工作压力正常，则执行下一步；

(3)判断系统背压是否正常，若不正常，检查各个控制阀是否泄漏，并检查转舵机构是否故障；若系统背压正常，则执行下一步；

(4)检查舵机构是否故障；

若所确定的故障类型为操舵时单侧来舵、另一侧不来舵或来舵慢的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：依次检查操纵系统是否出现故障、安全溢流阀是否泄漏、换向阀是否卡住，最后检查舵机构是否故障。

若所确定的故障类型为停舵时舵叶自动偏离原舵角位置、造成“跑舵”的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：

(1)检查操舵系统是否故障；

(2)判断液压系统是否出现泄漏，若出现泄漏，依次检查双向液压锁是否泄漏和液压缸是否泄漏，液压系统未出现泄漏，则执行下一步；

(3)检查液压缸内是否存在空气；

(4)检查舵机构是否故障；

若所确定的故障类型为操舵停止、舵叶继续转动、造成“冲舵”的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：依次检查操舵系统是否故障，换向阀是否卡阻，限位装置是否失效及舵机是否故障；

若所确定的故障类型为操舵角与实际舵角不符的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：依次检查操舵系统是否故障，换向阀是否卡阻，传动机构是否有运动惯性；

若所确定的故障类型为舵机工作时有异常振动及噪声的故障模式，则按照下列步骤执行风险预警：系统中是否存在空气，电动机是否故障，地脚螺栓是否松动。

Images