［摘要］为保证舵机的安全运行,各船级社对舵机的基本性能、控制系统、监测 报警等都做出了明确的规定其中在舵机的监测报警部分都规定了液压锁定报警点 但由于各船级社对液压锁定的定义不尽相同，舵机生产厂家对规范的理解也有差别, 因此在船舶建造过程中,船级社对该报警点产生异议的案例时有发生本文将列举 一些厂家的解决方案,根据船级社的相关规范进行分析总结,得出合理的结论,为 后续设计提供依据［关键词］电液舵机；液压锁定；报警舵机是用来控制和维持船舶航向的一种重要甲板机械随着科技的进步和时代的发展，舵机已经由早期的手动舵、电动舵发展为现在广泛使用的电动液压型舵机电液舵机在工作的过程中，尤其是多于一套（一般是两套）的舵机系统同时运行时,可能会发生液压锁定（Hydraulic Lock）,即两套舵舵机系统中的液压油运动方向 不一致，发生液压油堵塞而不能推动舵柄完成操舵指令所要求的动作，导致失去操 舵能力的情况CCS/LR规定，多于一套的舵机系统（动力或控制）能同时运作时， 液压锁定报警应识别系统故障并在下列情况下动作：在泵控型电液舵机中，变量泵 的偏b位置（即变量泵中斜盘的倾斜方向）与操舵指令不符;在阀控型电液舵机中， 全流量三通阀的位置不正确。
发生液压锁定时驾驶室应有指示的声光报警—些舵机厂家的舵机系统并没有单独的液压锁定报警输出,而是以自动舵系统 的力矩马达故障报警来代替舵机液压锁定故障报警下面将以某大型集装箱（此船上 配备有两套可以同时运作的舵机系统）上使用的YOOWON公司YDFT-475-2泵控型 电液舵机为例，通过分析电液舵机工作原理进行简单阐述所述泵控型电液舵机用双向变量泵作为主油泵，采用闭式液压系统，由三部分组成:转舵机构、液压系统与操舵控制系统，如图1所示:1 •舷仪、2・拎倆.3- 朋9达.4-噂节恋・5-龙妙劲孤6-亢导阀、7- H1OTW・8-如.9-安幻虬10 3”渝組11- 「纭12-蛇角反潰发怡器• 13・靛角fll位升义图1 变审机构拓UKM用如图1所示，舵机控制器输入的舵角信号和实际舵角之间的差值信号经伺服放大器放大后送至力矩马达，由力矩马达输出对应的转角和力矩，带动转动轴转动， 转动轴通过拨销和伺服阀芯相连，带动阀芯移动,以改变伺服阀的开度,由伺服阀 输出可控流量进入差动缸使伺服活塞输出相应位移信号，改变舵机双向变量泵的倾 角，使变量泵的输出流量发生改变，泵排出的压力油被导入油缸内，借助于柱塞舵 柄使舵轴转动，并使与指令舵角接近，达到操舵的目的。
当力矩马达的动作与舵角信号和实际舵角之间的差值信号不一致时，便会发出力矩马达故障报警GL规定液压系统故障需输出报警，即液压锁定报警所述船GL 的审图意见为"We noted that the torque motor fail alarm is used for hyd. Lock alarm and it is indicated on the n avigati on bridge as in dividual alarm"o 由止匕可见 z 在所述船中,GL认为自动舵的力矩马达故障报警即可作为液压锁定故障报警图2参考实例（SGCNT即力矩马达故障报警）但是,力矩马达故障报警毕竟不是严格意义上的液压锁定故障报警,这只是一 种代替和近似，如某自动舵厂家认为液压锁定是指两套舵机同时工作时,舵机的油 缸咬缸后无法工作时，舵机所必须配备的报警，而不仅仅是用自动舵的力矩马达故 障代替对此,舵机厂家对该报警也有不同的解决方案，如在某大型集装箱船中, 舵机厂家——武汉船用机械采用了一套独立的舵机液压锁定报警系统该系统包括:用于检测变量泵的偏心位置的检测元件（此检测元件包括:用于 安装在所述变量泵的偏心杆上的连杆和用于检测所述连杆位置的两个接近开关，所 述两接近开关安装在油箱顶部,所述连杆位于两接近开关之间，所述连杆靠近所述 开关的一端设有感应块）,用于获取操舵机构发出的操舵指令并根据所述操舵指令和变量泵的偏心位置判断是否处于液压锁定状态的判断模块和用于所述判断模块判 断处于液压锁定时输岀报警信号的报警模块，以及根据报警模块输出的报警信号进行报警的报警装置，如下图所示:■溼JR淤IK想忑盘J液M竝报番系线绷际意图口① S2U益盘拒盘間理c二二在舵机正常工作时,操舵指令与变量泵的偏心位置应该是相同的,若两者不同,则表示出现了液压锁定。
通过装在变量泵上的检测元件，将检测到的变量泵的位置 信号发送给判断模块，判断模块比较操舵指令和位置信号判断系统是否处于液压锁 定状态，可达到对液压锁定故障进行报警的效果DNV船级社对液压锁定的定义为：泵控型电液舵机中，变量泵的偏心位置（即 变量泵中斜盘的倾斜方向）与操舵指令不符合；在阀控型电液舵机中,全流量三通 阀的位置不正确则需产生液压锁定报警,该要求与LR/CCS要求一致除此之夕卜 DNV规范还有更明确的规定：当布置有超过一套的舵机系统,且其可以同时操作时, 需考虑到单一故障引起液压锁定的风险此液压锁定包括两套舵机系统（一般是完 全一样的）彼此动作不一致而导致失去操舵能力的所有情形如两套舵机系统中的 液压油相互起反作用而引起液压锁定，或是液压油"旁通"的原因，导致管路油压 下降或者油压完全不能建立导致液压锁定通过对比LR、CCS、GL、DNV的规范可以发现,各船级社对液压锁定报警都 有明确的要求,也定义了在何种情况下需要输出液压锁定报警，但对液压锁定的输 出方式并没有明确规定,这也导致了舵机厂家与现场监造船检对液压锁定报警的理 解有所偏差一些舵机厂家为了节省成本而建议使用自动舵的力矩马达故障代替液 压锁定报警：液压锁定报警针对的是两套舵机系统同时运作时所可能遇到的液压油 运动方向不一致而导致的液压管路堵塞的情况，更进一步的，所述的这种液压油运 动方向不一致的原因是两套舵机系统的变量泵输出的液压油方向不一致(非管路问 题堵塞)。
从这层意义上说,力矩马达故障报警可以作为液压锁定报警的一种代替, 因为从舵机工作原理的分析中可以看岀，变量泵中的液压油输出流量由变量泵中的 斜盘倾斜方向控制，斜盘倾斜方向由伺服阀的开度控制，伺服阀的开度又由力矩马 达控制，因此，力矩马达的动作是否正常基本可以判断为变量泵中的斜盘倾斜方向 是否正常,将其作为液压锁定报警的代替也具有理论上的可行性但现场监造船检 会认为液压锁定报警是对舵机厂家的要求,需要由舵机厂家提供现场船检对用自 动舵力矩马达故障来代替液压锁定的方案产生异议的情况也在增多由于该情况往 往发生在船厂系泊试验阶段,此时如果船检对该方案产生异议，会船厂的系泊试验 周期产生影响,如果涉及到修改,更会产生返工成本，因此需要在设计阶段就消除 此隐患由于力矩马达故障报警一般都是自动舵厂家的标配产品，因此,在船级社认可的情况下，使用力矩马达故障报警来代替液压锁定故障报警无疑是最节省成本的办 法；但为了防止船级社对此方案不予认可，建议在技术协议签订时,向舵机厂家明 确提岀液压锁定报警的输岀要求，或者要求舵机厂家提供船级社对液压锁定报警认 可的证明[1] YOOWON-MITSUBISHI ELEC. STEERING GEARO[2] 电动液压舵机——武汉船用机械有限责任公司。
某轮舵机液压锁定(hydraulic lock)故障判断：STEERING GEAR TYPE : RV-850-3 MKR : ROLLS-ROYCE NO.8966两台舵机同时使用时，一开始N22舵机液压锁定报警，但不影响操舵功能，经 过观察,发现N91舵机液压阀组上右舵端的接近开关(PROXIMITY SWITCH)曾经更 换过,于是怀疑也是接近开关故障，把NQ2舵机前后端的接近开关拆下用电气清洁 剂清洁，但报警仍然无法消除然后把N92舵机的左右舵端接近开关和N91舵机相 应调换，经操舵测试，N91舵机则出现液压锁定报警，N92舵机则不再出现液压锁 定报警，至此，可基本确定液压锁定报警系接近开关故障所致为了确定是那一个接近开关故障,于是再把N91舵机的右舵端（船旎方向）的接 近开关和N92舵机相应对换，再操舵测试，则N92舵机又出现液压锁定报警，N21液压锁定报警则不再出现,至此,可基本判定是原N92舵机右舵端的接近开关故障所至待申请备件更换<>16⑵（”）（/J3 °® ®SCALE V1MOUNTING Of PROXIMITY SWITCH HOLOER 3 mm INSIDE HOUSING WALL.CONTROL VW 他2W/UlW LOCKRolls・RoyceS^^駅上9123710。