船舶适航性对舵机系统的可靠性有以下具体要求:
转舵时间:舵机应能在规定的时间内将舵从一舷的最大舵角转到另一舷的最大舵角。一般来说,对于海船,从一舷 35° 转至另一舷 35° 的时间不应超过 28 秒,内河船舶的转舵时间要求相对较低,但也需满足相应规范,以确保船舶在紧急情况下能够迅速改变航向,避免碰撞等事故。
舵角控制精度:舵机系统必须能够精确地控制舵角,使舵角的实际值与驾驶台发出的指令值误差在允许范围内。通常要求舵角指示误差不超过 ±1°,这样可以保证船舶航向的准确性,特别是在进出港、狭水道航行等需要精确操纵的情况下。
最大舵角:舵机应能提供足够的最大舵角,以满足船舶在不同工况下的操纵需求。海船的最大舵角一般为 35° 左右,有些船舶可能会更大,内河船舶的最大舵角通常也在 35° 至 45° 之间,足够的最大舵角可以使船舶在狭窄水域或紧急避让时具有更好的转向能力。
强度与刚度:舵机的结构和部件应具备足够的强度和刚度,以承受在各种工况下转舵时产生的扭矩、压力等载荷。例如,舵杆、舵柄等关键部件要采用高强度的合金钢制造,并经过严格的强度计算和试验验证,确保在恶劣海况下不会发生变形、断裂等损坏。
耐腐蚀性能:由于舵机系统长期处于海水环境中,其结构和部件必须具有良好的耐腐蚀性能。通常采用防腐涂层、阴极保护等措施对舵机进行防护,同时在材料选择上,优先选用耐海水腐蚀的不锈钢、青铜等材料,以延长舵机的使用寿命。
运行稳定性:舵机在正常运行过程中应保持稳定,不受船舶振动、摇摆等因素的影响而出现异常动作或故障。这就要求舵机的控制系统具有良好的抗干扰能力,能够对船舶的各种运动状态进行实时监测和补偿,确保舵机的稳定运行。
环境适应性:舵机系统应能在各种恶劣的海洋环境条件下可靠工作,包括高温、低温、高湿度、盐雾等。例如,在寒冷的极地海域,舵机的液压油和润滑脂等应具有良好的低温流动性,以保证舵机的正常启动和运行;在炎热的热带海域,舵机的散热系统应能有效地将热量散发出去,防止过热。
动力源冗余:为确保舵机系统的可靠性,通常要求配备至少两套独立的动力源,如电动舵机配备双套电机和电源,液压舵机配备双套液压泵和动力系统等。当一套动力源出现故障时,另一套能够立即接替工作,保证舵机的正常运行。
控制系统备份:除了主控制系统外,还应设有备用控制系统,当主控制系统发生故障时,可以迅速切换到备用控制系统,继续对舵机进行操作和控制。备用控制系统应具备与主控制系统相同的功能和性能,并且能够在紧急情况下快速投入使用。
易于维护:舵机系统的设计应便于船员进行日常维护和检修,各部件应易于拆卸和安装,并且有足够的空间供船员进行操作。同时,应提供详细的维护手册和操作规程,指导船员对舵机进行正确的维护和保养。
定期检测要求:制定严格的定期检测制度,对舵机系统的各项性能指标、结构部件等进行全面检查和测试。例如,每月进行一次外观检查,查看是否有泄漏、松动等现象;每半年进行一次性能测试,检查转舵时间、舵角控制精度等是否符合要求;每年进行一次全面的拆解检查,对关键部件进行探伤、磨损测量等。
舵机系统可靠性不足会给船舶航行带来哪些风险?
如何判断舵机系统的可靠性是否满足船舶适航性要求?
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