张 洁，王威超

(青岛前进船厂，山东 青岛 266001)

该船配置SRP2500A型舵桨装置，控制系统主要包括操纵面板、中央控制箱、气控阀箱、调速器及主机等。遥控系统通过驾驶室操纵面板上的左、右控制手柄控制主机加、减速，驾驶室操纵面板上的控制手柄发出主控指令，送给机舱中央控制器处理，输出转速控制信号用于驱动主机调速装置调节主机转速。

1 舵桨装置控制系统组成和工作原理

该船配置2台6DKM-28型柴油机主机，柴油机单机额定功率1 912 kW，额定转速为750 r/min。主机调速系统主要包括驾驶室主机控制手柄、机舱舵桨中央控制箱、主机机旁控制箱、主机气控阀箱、主机调速装置及柴油机本体等，主机调速系统框图如图1所示。

图1 主机调速系统框图

机舱内通过机旁控制箱上的控制权选择开关将主机控制权转换为驾驶室后，通过驾驶室的主机控制手柄可进行转速控制。遥控状态下推动主机控制手柄，齿轮联动控制手柄后的精密电位器，输出0～10 V的主控指令，主控指令送给舵桨中央控制箱内的可编程控制器进行综合处理，对应输出4～20 mA的电流信号，控制气控阀箱内的电空转换阀，电空转换阀输出压力为0.093～0.373 MPa的控制空气，不同的气压推动主机调速装置为柴油机提供不同的燃油供给量，最终控制主机转速。

遥控状态下主机接排,首先需将离合器自动控制按钮按下，控制手柄推到接排位置，手柄接排限位开关动作，动作信号发送给舵桨中央控制箱内可编程控制器，中央控制箱输出加速指令使主机转速微上升，舵桨中央控制箱监控系统监测柴油机当前的转速信号，将转速信号与程序内接排设定值比较来判断是否可以接排。

不同的船型和主机对应的主机接脱排转速不同，而主机转速的高低反映了主机输出功率大小：主机转速过低时，在接排瞬间主机输出转矩小于接排启动的最小转矩，会导致接排失败甚至主机被“憋停”；主机转速过高时，在接排时会加速摩擦片和轴系的损耗。

2 典型故障分析排除

2.1 故障现象

主机机旁启动，稳定运行在怠速400 r/min后控制权转至驾驶室，在驾驶室进行遥控接排，左机可正常接排，接排到位指示灯亮起；右机接排无动作，接排指示灯无反应，同时出现遥控手柄推到最大转速时、转速无法达到规定转速(750 r/min)的现象。

2.2 故障分析

右主机控制手柄在推到接排位置时，观察转速表，发现主机转速没有相应上升，舵桨舱内控制接排的气动装置无动作，气胎离合器无动作，根据遥控调速原理及接排流程进行信号检查，相关检查情况如下。

1)控制手柄检查。控制手柄主要由手柄自身机械结构、接排限位开关、调速电位器等组成。推动控制手柄检查接排限位开关动作正常，开关量信号可正常输出到舵桨中央控制箱内可编程控制器；根据自身阻值的变化，调速电位器可对应输出电压信号到可编程控制器模拟量模块，输出电压信号检测正常。手柄位置对应调速电位器输出电压数据见表1。

表1 手柄位置对应调速电位器输出电压数据 V

舵桨中央控制箱内可编程控制器根据手柄上调速电位器输出的电压信号转换为对应的4～20 mA信号，控制主机气控阀箱内的电空转换阀(E/P阀)动作。

来回操作控制手柄，将其在最低转速位置、合排位置、最高转速位置重复动作检测舵桨可编程控制器输出到主机气控阀箱的电流值及相应主机转速，手柄位置与E/P阀接收电流及对应转速对照表见表2。

表2 手柄位置与E/P阀接收电流及对应转速对照表

2)E/P阀动作情况检查。舵桨中央控制箱内可编程控制器输出4～20 mA的电流信号给主机气控阀箱内电空转换阀，电流大小控制阀的开度大小，实现控制主机转速对应的变化，调速气压与主机转速之间理论值对应关系图如图2所示。

图2 调速气压与主机转速之间理论值对应关系图

操作控制手柄，观察E/P阀动作状态，阀门动作正常，手柄位置与E/P阀输出气压间实际对应关系见表3。气压随阀门的开度大小变化而变化，右主机转速并未随着气压的变化而变化，将右主机控制手柄推到最大转速位置时，右主机实际转速只有700 r/min，无法达到750 r/min。

表3 手柄位置E/P阀输出气压对照表 MPa

3)转速反馈信号检测。对舵桨控制系统输入主机模拟转速信号，模拟主机运行状态，监测舵桨中央控制箱内可编程控制器接收到的主机转速反馈信号，信号传输通道正常，接收到的4～20 mA信号正常。驾驶室操纵控制手柄接排，同时不断调节转速模拟信号，反复试验确认右主机在转速410 r/min至500 r/min时，是否可以正常接排。实际启动主机，监测两主机在手柄推动到接排位置时的实际转速，发现在接排位置时，左主机转速为422 r/min，右主机转速只有403 r/min，导致右主机无法正常接排。

2.3 故障排除

主控信号正常、电空转换阀信号正常，柴油机未正常供油导致接排位置转速无上升，判断右主机因为调速器供油连杆部分匹配问题导致调速过程无法正常执行，接排失败。重新标定右主机调速器，操作控制手柄接排，主机转速上升至420 r/min，接排成功。

使其接排转速符合正常情况，同时使控制手柄达到最大转速位置，此时电空转换阀开到最大限制气压位置，调整调速器油门连杆伸缩长度和匹配角度，使控制手柄最大位置时主机转速达到额定值750 r/min，故障排除。

3 结束语

SRP2500A型舵桨控制系统中，控制手柄发出的主控信号的重要性毋庸置疑。在气控阀箱中，电信号与气压信号的转换是划分故障范围的关键点，如果对应主控转速信号的气压正常，则故障为柴油机调速器方向；如果此时输出的气压异常，则可由电空转换阀逆推，通过测量进一步判断故障点。

关于SRP2500A型舵桨控制系统中转速控制系统的故障，通常可首先确定控制手柄在最低转速和最高转速的位置时，其输出的信号在程序设定的范围内，否则会出现“随动速度故障”，导致无法正常加减速；其次控制手柄输出的主控转速信号到受控端电空转换阀时，要满足能达到对应的气压设定值，实现转速在最大和最小限值内可控，否则相应的主机转速将无法达到规定的转速。控制手柄主控指令轻易不可改动，一经改动需将后续信号重新进行系统标定。