【案例】分享两例TKC转叶舵机故障排查过程
我司OS轮配备了转叶式液压舵机,这种舵机具有转舵力矩稳定和占用空间小的优势,在很多船舶上使用。舵机系统各方面多是冗余设计,充分利用双套系统有利于排查故障点,下面有两个案例与大家分享。
舵机厂家:Japan Hamworthy &Co.,ltd , 型号:J2-30-MV
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罗经和自动舵厂家:TOKIMECINC,型号:PR-6212A-E1-HS2
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故障一
OS轮在靠泊澳洲portland 时,引水登轮后以全速进港(12节),使用2号舵机油泵1号操作系系统,手动模式,从右舵舵20度回正舵时,舵角没有动作,发出“System failures”,没有其他的报警,船长立刻停主机,几秒后,停2号油泵,换用1号油泵,使用NFU operation,舵角回中。然后船长和引水一起,对整个舵机系统进行测试,分别用1号油泵,对1号/2号操舵系统测试,然后改用2号油泵对1号/2号操舵系统测试,均没有发现任何报警,然后顺利进港靠泊。针对此隐患,船舶和公司进行了大量的检查和测试,查找原因。
第一步,排除外部机械问题。该舵机是转叶式舵机,说明书显示,单侧最大可以回转角度70度,2个油泵是互为备用,任何时候是一台泵工作。我们用任何一个泵,都能用手操舵将舵叶操作到位,没有任何卡、停或保护发生,可以排除外部机械问题。
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第二步,从控制系统查找故障原因:泵的运转控制系统问题,或者是操舵仪的控制系统问题。
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运行1号泵(就是电控1号油泵),然后分别用1号和2号操舵控制系统操舵,舵系统显示故障(故障代码TS-09 1SG CNT和 SYS.FAIL E 05.1)。查找troubleshooting :TS-09含义是1号控制系统故障,E 05.1右舵机伺服回路故障。
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后面连续测试1号系统时没有再出现故障,再经过认真排查,没有发现线路松动和接线破损。原来故障现象是:在使用一号操作系统和二号舵机进行向左转舵时舵不动。把一、二号操舵系统电板对调后,变成二号系统和二号舵机向右操舵不动。也就是,故障现象跟随电路板转移到2号操舵系统,初步推定一号系统控制板有问题。操舵系统的控制板包括RSA控制板和SCV Power电源板各一块(见下面图片)。
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RSA
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SCV PWB
一: 将2号系统power板和RSA板与1号系统对调:
1. 首先测试在1号系统控制下(用原2号的两块板),分别用两台舵机不间断操作十多分钟,左右打舵正常,未出现报警;
2. 然后测试在2号系统控制下(用原1号的两块板),当系统转到2号舵机泵时,出现AUTO FAIL和GYRO报警,报警代码E03.1。
3. 在此状况下,分别切换用两台舵机不间断操作十多分钟,左右打舵又正常。
二:然后分析原1号的两块板RSA板和power板哪一块的问题:
1,更换power板,1号换给2号后,打开2号系统,报警面板显示E03.1,
2,更换RSA板 ,1号换给2号系统后测试,是SlC-225LDV灯不亮,舵不动
3,在不交换板的情况下,交叉使用系统:使用一号系统2号舵机泵,右转舵时舵动,当实际舵角与手操舵一致时,出现警报E05.1,但仍可继续操舵;左转正常(左转也是到位后出现警报E05.1)
4,在不交换板的情况下,使用一号系统1号舵机泵,也报E05.1,故障现象和2号舵机一样,由此判断故障与舵机油泵的控制部分没有关系。
5,使用2号控制系统,用二个泵分别测试,均正常
三:通过板的交换测试,排除了除板子以外的外围线路和系统的问题。
四:订购了这2块板,更换后全部复位后进行测试:
使用一号系统二号舵机,正常;使用一号系统一号舵机,正常;使用二号系统二号舵机,正常;使用二号系统一号舵机,正常;也就是整个系统恢复正常。
故障二:
船舶抛锚多天,因为舵机一直开着,(锚地有风浪。)某天突然舵机控制面板报警:E11.1, mean DC24V power (battery) is abnormal。只是报一下,然后就消失,每隔1-2小时再报一下,对PSC检查和实际使用带来了隐患。
排查经过:
首先:检查了24v电源,测量是24.3v线路绝缘良好;
第二:停电源,将板子和线路清洁吹干净,测试,报警仍然会不定时发生;
第三:关闭AC电源,罗经和自动舵能够自动工作,操作屏显示 err 1 , 然后打开AC 电源,关闭DC, E11.1报警出现,常亮。
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第四:查罗经的使用时间接近30000小时,怀疑是罗经的电源板有问题(The gyrocompass power board’s part No. is 10189517.);
第五:检查接口电源板,厂家换新,并换了罗径球,报警状况依旧,以及各保险,切换用继电器,均没能发现问题,
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第六:根据控制系统图,怀疑是显示面板的误报警,靠泊后厂家更换了控制部分里的3层板,仍没有解决问题,DC power依然报警,问题陷入僵局。我又重新梳理了一下修理过程,发现厂家技术人员更换了控制操作的电源,就是在上图中的中间一块板,该NSCCpower板是新型的板,上面有2个保险没有安装到位,复位后测试,终于解决了问题,原来就是这个控制板的问题。
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后语:
1. 在操舵装置和自动舵里, 有24v的电源和很多控制板,看起来纷繁复杂,遇到问题时要有一个基本的概念:就是迅速隔离一个控制系统,快速反应,避免很多紧迫局面,前提是要对舵机系统熟悉。
2. 船上由于缺乏厂家的图纸,很多模块化设计需要去摸索,但需要有个判断问题的方向。平时使用中注意观察,能发现一些蛛丝马迹,及时发现异常就可以避免较大的事故发生
3. 在检修中,仔细的观察和分析,有助于问题的解决和少走弯路。
4. TKC 厂家也有定期更换控制板的要求,考虑元件老化,需要跟踪。