日本新泻ZP-41舵桨遥控应急系统改进

陈相友 李长君

（日照港集团轮驳公司，山东日照 276826）

日照港在镇江船厂建造的两艘6000 马力（4412千瓦）全回转拖轮，采用日本原装进口的新泻四冲程中速主柴油机和新泻ZP-41 舵桨系统。在进行进口设备安装调试过程中发现新泻ZP-41 舵桨系统，驾驶台操纵的主操纵系统正常，但是应急操纵系统存在设计缺陷。主要的缺陷是在应急操纵过程中因为应急操纵的动力源电动泵不能遥控自动起动，所以在应急操纵前船舶驾驶员在驾驶台必须电话通知位于机舱集控室的轮机值班人员到舵桨舱人工起动操舵电动泵，在这一过程程就会耗费太多时间。由于设计缺陷使得驾驶室舵桨应急操纵系统，失去了应急操纵的紧迫性和实时性，致使驾驶室舵桨应急操纵系统形同虚设，可能导致严重的船舶事故。

本文探讨通过对原控制电路进行适当改进，充分利用原控制电路中的设施，通过某继电器将驾驶室遥控、应急转换开关和舵桨舱电动泵起动联系起来，以达到在驾驶室直接遥控起动应急操纵的动力源电动泵的目的。这一设计改造，使得船舶在发生主操舵系统故障时，驾驶室应急操舵系统可以立即投入使用，从而避免船舶事故发生，保障船舶航行安全。

1 日本新泻ZP-41 舵桨系统概述

新泻ZP-41 舵桨系统是“NΙΙGATA ZP-41”型360°旋转“Z”型固定螺距四叶螺旋桨，配有液压遥控系统。配备两套新泻ZP-41 舵桨系统的拖轮船舶可以很优秀地进行前进后退、起动停止、回转侧移等控制，具有从微速到全速的优秀的船舶操控能力。舵桨控制系统有两套控制方式，分别为主动力操纵系统和辅助动力操纵系统，由驾驶员在驾驶室通过转换控制按钮进行转换。操舵液压系统分为主动力操纵系统和辅助动力操纵系统，主动力操纵系统操纵动力源为新泻8L28HX 主柴油机，螺旋桨前后180°旋转速度为12s；辅助动力操纵系统动力源为辅助电动液压泵，螺旋桨旋转速度为在船舶速度7 节时旋转30°需要30s。

新泻ZP-41 舵桨系统的主要技术数据指标如下：螺旋桨直径2700mm，速度242r/min，输入功率是2206kw×750r/min，辅助液压油泵马达电机为5.5kw-AC380V-50HZ-3phase。

2 日本新泻ZP-41 舵桨遥控系统缺陷

在现有的遥控系统中，当驾驶员在驾驶室把操纵位置转换到辅助操纵位置AUX（见图1）时，并不能立即对舵桨进行应急操纵。如果要对系统进行应急操纵，首先，必须起动应急操作系统的动力源--辅助电动液压泵，这只能由驾驶员通过驾驶室与机舱集控室的联系电话通知正在集控室值班的轮机人员。其次，轮机人员接到驾驶室的通知后从机舱集控室跑到舵桨舱，手动按下舵桨舱的辅助液压泵马达机旁起动按钮“RPB”（ 见图2），主接触器MC1（见图2）通电，控制回路中常开触点通电闭合自锁控制回路，主接触器MC1（见图2）一直通电，主回路中的接触器主触头MC1（见图2）闭合，主回路通电，辅助液压油泵马达电机起动运转，驾驶室应急操舵系统投入使用。此应急操纵系统最大的缺陷是，由于船舶机舱集控室和舵桨舱不同在一个舱室空间，从驾驶员在驾驶室下达指令到轮机人员到达舵桨舱需要2～3min 甚至更长的时间，致使辅助液压泵马达不能立即起动。使得驾驶室应急操纵系统不能立即投入使用，发挥其应急功能。这种在紧急情况下驾驶室应急操作系统不能在第一时间投入使用的设计缺陷，使驾驶室应急操作系统形同虚设，不能有效避免船舶事故发生，保障船舶航行安全。

图1 舵桨控制系统接线

图2 辅助液压泵控制线路

3 日本新泻ZP-41 舵桨遥控系统控制线路改进方案

对日本新泻ZP-41 驾驶室舵桨遥控系统控制线路进行了改进，使驾驶室能直接遥控起动应急操纵的动力源电动泵，如图3所示。

图3 改进后的辅助液压泵控制线路

在控制线路图中的起动按钮并联继电器RYP61（见图1）的常开触点RYP61（见图3），即接在线路109 与110（见图3）之间。这时，当驾驶员在驾驶室把操纵位置转换到辅助操纵位置AUX（见图1）时，继电器RYP61（见图1）通电，并联在控制线路中的常开触点RYP61（见图3）闭合，主接触器MC1（见图3）通电，控制回路中常开触点通电闭合自锁控制回路，主接触器MC1（见图3）一直通电，主回路中的接触器主触头MC1（见图3）闭合，主回路通电，辅助液压油泵马达电机起动运转，驾驶室应急操纵系统应急操纵开始。按下停止按钮PB11（见图3），辅助液压油泵马达电机停止运转，应急操纵系统应急操纵结束。

4 日本新泻ZP-41 舵桨遥控系统现场改进接线

根据对日本新泻ZP-41 驾驶室舵桨遥控系统控制线路进行的改进，在拖轮船舶现场做了如下接线改进：①增加一根四芯电缆，用于连接舵桨仓接线盒到电动泵起动箱；②找到舵桨仓接线盒到机舱报警板的两根双芯备用线；③将机舱报警板备用线（两根）分别接至继电器RYP61（左）、RYS63（右）（见图4）的一对常开触点上；④将机舱报警板备用线另一头（舵桨舱接线盒内）和增加的一根四芯电缆连接好；⑤将增加的那根四芯电缆的另一头接至电动泵起动箱内的109/110（左）、209/210（右）（见图4）。

5 结论

图4 现场接线

改装后，对驾驶室舵桨应急操纵系统进行了调 试，发现系统运行良好。改进后的驾驶室舵桨应急操纵系统消除了日本新泻ZP-41 舵桨系统在驾驶室不能遥控自动起动应急操纵的动力源电动泵导致舵桨应急系统不能立即投入使用的设计缺陷。改进后，船舶在发生主操舵系统故障时，驾驶室应急操舵系统可以立即投入使用，避免船舶事故发生，保障船舶航行安全。按照此方案改装的“日港拖19”和“日港拖20”轮分别已经于2010年9月和2011年1月出厂投入生产，至今此驾驶室舵桨应急操纵系统运行良好。

[1] NΙΙGATA ΙNSTRUCTΙON MANUAL[z].Niigata Power Systems Co.,Ltd 06-Jan-2010.

[2] 孙旭清 何吉庆.船舶电机与电气控制系统[M].大连:大连海事大学出版社,2009.