TECHNICAL SUPPORT
发布时间： 2026-09-19
舵机伺服系统的油压也就是系统工作压力, 这是一个核心参数, 它能保障舵角响应精度和结构安全, 操作人员如果发现压力表指针持续摆动的话, 或者数字显示值来回跳变的情况也出现了, 又或者舵机动作出现了那个所谓的顿挫感时, 这往往就意味着系统内部已存在某一类故障或者是复合性故障了, 油压波动这件事的本质上来说, 其实就是泵送侧供油能力与负载侧消耗或者是回油阻力之间的动态平衡被打破这一情况所导致的结果。这篇文章是从五个大的类别里那些常见的高频原因出发的。它会一个跟着一个地把产生的根源给拆开来讲清楚。它还会把典型的具体表现说明白。它也会把对应的排查的路径列出来用表。这样做的目的就是为了帮助在一线干运维的工作人员能很快地发现并定位出问题在哪里所在。
泵体出现了磨损或者气蚀的情况, 这是因为柱塞泵的泵筒和泵阀片在长期工作之后发生了磨损, 从而导致容积效率下降；另外, 吸油口的滤网如果因为堵塞而让气泡被吸入, 也会导致泵输出的流量脉动加剧。
变量机构出现卡滞的情况，具体表现为伺服变量泵, 这些伺服变量泵包括了斜盘式和斜轴式, 其内部的伺服阀或者变量活塞回位弹簧发生了疲劳, 从而导致排量调节变得滞后, 进而使压力出现了周期性的振荡。
如果这个泵是由柴油机或者是电动机来驱动的, 那么当它出现转速不稳的情况的时候, 这种转速的波动就会直接被叠加起来, 最终变成压力的波动。
有个典型的案例。某型号远洋货轮的舵机在低速航行时, 压力表读数会在18 MPa到22 MPa这个范围里不停摆动。经过排查, 发现吸油管路上有一段橡胶软管出现了局部塌陷。这让空气进入了系统, 导致泵出口的氧气和气泡经历了压缩然后破裂的循环过程, 最终导致压力产生波动。
主溢流阀的阀芯出现了卡滞现象, 或者被污垢污染了, 阀芯被金属碎屑和油泥给卡住了, 导致开启和关闭的阈值发生了漂移, 系统压力在设定值附近来回反复地打开又关闭。
如果调压弹簧发生断裂或者是出现了疲劳的情况, 那么在弹簧力量减弱之后, 面对同样的油压, 阀口的打开程度所受到的影响会变得更加明显, 也就是说阀口开度的变化幅度会变大, 这样一来, 压力的稳定情况就会变得更差。
如果出现比例溢流阀或者电子控制阀响应异常的情况, 当系统在运作时采用比例阀和伺服阀来执行闭环压力控制的流程, 那么由于阀体内部滑 valve 出现磨损的现象, 同时伴随有电控信号产生噪声干扰因素的存在, 这些情况均会直接导致系统压力发生高频抖动的故障问题。
油品会发生劣化的现象, 这是因为油液在氧化之后, 它的黏度就会出现下降的情况, 同时抗磨性也会降低, 导致内部的泄漏量变大, 这使得系统的保压能力变得越来越弱。
如果在油液里面混进了水分或者是空气, 那么当油温发生突然变化的时候, 比如频繁地进行冷启动操作, 就会导致溶解在里面的空气跑出来形成一些微小的气泡。这些细微的气泡到了高压区域就会被强行压缩从而产生压力的尖峰, 等到了低压区域它们又会膨胀开来, 最终就造成了像水锤效应那样的波动现象。
油液的黏度要是太低了, 在低温下启动机器的时候, 如果还没进行预热, 就会造成油膜变得特别薄, 内部泄漏的情况会变得更严重, 结果是这个泵实际能输出的压力反而会慢慢降下去。
舵机缸, 也就是我们说的伺服油缸, 里面的密封件出现了磨损的状况。具体来说, 就是活塞那个地方的密封和杆那个部位的密封都坏了, 从而导致液体从内部泄漏或者从外部泄漏。
因为发生了这种泄漏, 负载那一侧的压力就被拉低了。为了解决这个问题, 油泵反复地进行补压这个动作, 以此来努力维持住预先设定好的压力数值。
管路接头松脱或者是软管老化了, 在高压区域里, 接头处有轻微的渗漏现象, 还有O形圈因为老化导致回弹的力量不足, 流量先是周期性地流失掉, 然后又被补回来, 就这么反复作用, 形成了压力波动。
阀块内部通道发生串油现象, 具体原因是方向阀也就是换向阀的阀芯位于中间位置时, 存在内泄漏问题, 导致油液从A腔窜到了B腔, 使得压力平衡被完全打乱。
当船舶进入到横涌区域或者侧浪区域, 又或者是在进行大幅度舵角切换操作的时候, 舵叶的水动力载荷会发生突然的变化, 导致舵缸负载力矩产生快速变换, 这时候压力也就必然会随着这种变化而随之改变。
在多舷双泵这一系统之中, 如果出现了多舵进行联动以及多泵进行并联运行的情况下的时候, 若是两个泵的排水量或者是溢流设定值存在着偏差的话, 那么负载分配波动这个问题就会产生反映, 最终表现为各个支路压力出现震荡这种现象。
电气控制信号中出现了噪声现象, 具体表现为舵角反馈编码器发出的信号以及电流传感器产生的信号都受到了干扰, 这就导致闭环控制器需要频繁地对系统进行修正操作, 这种频繁的修正间接引起了压力的微小波动。
1. 我们要建立油液全生命周期的管理机制。在执行方面需要严格遵循既定的换油周期规定。针对每次完成大修的情况, 对系统进行冲洗作业, 直到油液的清洁度达到NAS 1638 7级以上这个标准才行。此外, 还要每隔2000个运行小时, 开展一次油液色谱分析工作。
2. 溢流阀和比例阀已经纳入定期点检的范围之中, 具体来说就是每过半年要把阀芯清洗干净一次, 然后再过一年要对设定好的压力值进行校准确认, 此外还需要留意弹簧的使用寿命, 等到寿命结束的时候也就大约是使用了八千到一万个小时之后, 就把弹簧换掉。
3. 在吸油管路中加装空气分离器, 并且还要加装配有呼吸器滤芯的装置, 其中那个呼吸器滤芯需要每三个月更换一次, 这样做是为了防止棉絮以及水汽进入油箱里面去。
4. 把密封件放进舵机缸的状态监测工作里去, 专门盯着内泄量这一回事, 具体做法是把压力保持10分钟来看看压降有多少, 一旦发现每分钟的压降超过了0.5 MPa这个数值, 就立马安排进行更换。
5. 电气回路每年要进行一次抗干扰审计, 工作包括检查屏蔽层是否为单端接地, 确保模拟量线路与数字量线路分离走线, 以及在传感器信号线上加装磁环。
舵机伺服系统出现的油压波动现象, 不是一个单独的故障点, 而是涵盖了供油能力、压力控制、油液品质、执行端密封情况以及外部负载这五个关键环节。只要其中任何一个环节发生失效, 或者多个环节之间无法完美匹配, 都会导致这种现象出现。
在排查问题的过程中, 遵循先检查外部再检查内部、先观察静止状态再看动态表现、先从简单原因查起再到复杂原因的这一套原则。按照上述的方法, 逐个排除可能性, 经过测试和隔离, 绝大多数的油压波动问题能够在48个小时间内被准确定位到具体的故障部件上。要把油液管理这件事, 还有阀体点检这事儿, 以及密封件状态监测这项工作, 都写进日常维保清单里面去。这样做, 是能真正杜绝掉油压反复波动这种现象的。这也是延长系统寿命的最有效的一种手段。
