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【摘 要】随着艏侧推装置技术的不断进步，研究其原理既应用分析凸显出重要意义。本文首先介绍了侧推器的相关内容，并分析了艏侧推装置的组成及应用。在上述论述的基础上，从多方面着手研究了侧推故障排除的应对策略。
【关键词】艏侧推装置；原理；应用分析
一、前言
作为船舶的一项重要组成部分，艏侧推装置在近期得到了长足的发展和应用。研究艏侧推装置的原理及应用，能够更好地提升其实际水平，从而优化其在实践中的表现效果。本文从介绍侧推器的相关内容着手本课题的研究。
二、侧推器简介
按照安装位置的不同侧推器分为艏侧推器和艉侧推器，但在设计、安装时，考虑到贯穿船首通道相对比船尾要容易，而且在某种程度上，舵可以代替艉侧推器的操纵性能，因此，现在大多数船舶的侧推器都是艏侧推器。
1.侧推器结构。使用较多的侧推器是在船首尾开一个贯穿船体的槽道，槽道内装设螺旋桨，相当于一个贯穿船体的轴流泵，螺旋桨旋转形成的船侧的喷流作用于船体的产生侧向力。螺旋桨旋转方向不同，其产生力的方向也不同，可以根据需要对力的方向进行控制。
2.侧推器组成和用途。国内外有很多专业生产侧推装置的厂商，如瑞典的卡美瓦，日本的川奇.石川搏摸，我国的苏州船用机械厂。尽管生产的侧推器外形不尽相同，但基本组成大体相同。侧推装置由Y/△启动器、侧推电机、电动液压模块和可调距桨四部分组成。侧推器从实船使用到现在虽然只有四十年时间，但因其具准确而迅速的操纵性能，在船上得以广泛应用。船低速前进时，侧推器（尤其是艏侧推器）与舵的回转力可以叠加；船低速后退时，侧推器可以作为一个有效的操纵辅助机构；当航行于受限水域时，侧推器因有较好的操作性，可有效减少搁浅和碰撞危险；当舵失灵而又需要紧急停车时，使用侧推器（尤其是艉侧推器），能避免船只驶出航道，减少碰撞危险。增设侧推器虽然增加了设备费用，但仍被广泛应用于火车渡船、汽车渡船和旅客渡船；用于定期货船和现代集装箱船；用于需要较好的操纵性能的军舰；用于油槽船和大型货船；用于海洋钻井船、电缆敷设船、管道敷设船、多用途海洋救险船和海洋拖船等高技术工程船。
三、艏侧推装置的组成及应用
1.Y/△起动器。当容量较大的三相异步电动机直接投入电网起动时，会产生过大的起动电流，导致电网电压下降以及电机过热，目前一般采用降压起动方式，利用Y/△起动器降压起动是较为经济的一种。采用Y/△起动器起动时，电动机起动电流为直接起动的万，起动转矩为直接起动的1/3。Y/△起动器通常带有时问继电器和热动继电器，时问继电器整定为电机起动时问，用于电机起动后将定子绕组从Y形切换为△形接法；热动继电器用于过载保护。
2.电动液压模块。电动液压源模块一般由重力油箱，电磁分配阀及油泵电机等组成，重力油箱为液压单元提供油料，油料在重力作用下进入液压泵，油泵电机拖动液压泵，将油料压入电磁分配阀。在电磁分配阀内，一部分油料作为调螺距用油，推动调距伺服油缸；另一部分作为轴密封用油，为传动机构轴密封提供压力，回油经过过滤器后回到重力油箱。油料同时还起到润滑和冷却作用，通过水下部分油料与海水热交换实现油的冷却。螺距传感器用于实现螺距的闭环控制及实际螺距值的指示，手动泵用于侧推桨体中的油料填充。电动液压模块本身应该配置液压安全阀，防止伺服油压力过大损坏液压装置。
3.可调距桨（含导管）。可调距桨是艏侧推的重要组成部分之一，艏侧推使用的可调距桨一般带有单层导管，用于导流，所以艏侧推又叫隧道推进器，有些特殊规格的侧推还配有双层导管，可以有效的降低噪音，但价格很高。从经济性考虑，选择单层导管的可调距桨即可，桨叶材料为镍铝青铜。可调距桨带有螺距传感器，可以输出当前螺距信号。
4.艏侧推操控系统功能
艏侧推起动：艏侧推起动前，需要向PMS系统进行重载问询，只有PMS系统允许重载起动时，才能起动艏侧推装置。起动时，要保证伺服油压已经建立，同时调距桨处于零螺距状态。当按下艏侧推起动按钮后，控制系统先启动液压泵电机，当液压系统伺服油压达到某一阈值时，才能进行艏侧推电机的启动。起动艏侧推电机时，先问询零螺距指示装置，确保螺旋桨螺距为零时才起动艏侧推电机，否则先调节螺距为零，当艏侧推电机启动完毕，发出一个艏侧推就绪信号，指示此时可以对螺距进行调节。艏侧推停车与紧急停车：当收到停车命令后，控制系统首先调节螺距为零，然后依次停止艏侧推电动机，液压泵系统。当收到紧急停车命令后，控制系统直接停止艏侧推电动机和液压泵系统。螺距调节：当艏侧推处于正常状况时，可以对螺距实现随动控制，通过操作手柄给定一个螺距信号，控制系统实现螺距的闭环调节。同时控制系统应该具有限制螺距变化率的功能，在满足螺距响应时间的前提下，防止螺距变化过快导致艏侧推电机过载。当控制系统处于故障状态时，通过应急操纵按钮进入应急操纵模式，使用硬连线连接到螺距调节装置，对螺距进行非闭环控制。负载限制：控制系统获取从配电板或PMS系统过来的信号，当发电机容量较低时，艏侧推功率达到某个限制值，自动减少螺距，从而限制负载功率，如果过载保护动作后过载依然存在，（例如桨轴挂住渔网）则在一定时间后使艏侧推停车。
四、侧推故障排除的应对策略
1.设备故障分析。所有可能存在的有关故障原始状态的信息进行收集和判断的过程。当侧推装置发生电气故障后，在检修前，不要盲目的随便动手检修。通过询问设备操作人员了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象，根据故障现象分析故障原因，是查找电气故障的关键，分析的基础是电工基本理论，是对电气装置的构造、原理、性能的充分理解，是与故障实际的结合。
2.设备外观检查。根据设备故障分析中得到的初步结论和疑问，对设备进行更详细的检查，特别是那些被认为最有可能存在故障的区域，例如：熔断器的熔体熔断；导线接头松动或脱落；接触器和继电器的触头脱落或接触不良，线圈烧坏使表层绝缘纸烧焦变色，烧化的绝缘清漆流出；彈簧脱落或断裂；电气开关的动作机构受阻失灵等，都能明显地表明故障点所在。要注意这个阶段应尽量避免对设备作不必要的拆卸，防止因不慎重的操作引起更多的故障。
3.确定设备故障点。根据故障现象，结合设备的原理及控制特点进行分析和判断，确定故障发生在什么范围，是电源故障还是控制电路故障，是直流回路还是交流回路。是主电路还是控制电路或辅助电路，逐步缩小故障范围，直至找到故障点，在确保设备安全的情况下可以通过一些试探的方法确定故障部位。
4.故障排除。在确定故障点以后，无论是修复还是更换，排除故障相对电气维修人员来说，一般比查找故障要简单得多，但在排除故障中一般不可能只用单一的方法，往往多种方法综合运用。在排除故障的过程中，应遵循先外部后内部，先简单后复杂，先一般后特殊的原则，需要注意的是，不要一遇到故障，拿起表就测，拿起工具就拆，要养成良好的分析判断习惯，要做到每次测量均有明确的目的，即测量的结果能说明什么，在找出有故障点的组件后，应该进一步确定引起故障的根本原因等等。
五、结束语
通过对艏侧推装置原理及应用的相关研究，我们可以发现，要想更好地保证艏侧推装置的良好应用，就要从其运行的客观实际出发，充分利用技术优势，研究制定最为科学合理的应用技术方案。
参考文献：
[1] 史际昌.船舶电气设备及系统[J].海事观察.2010（19）：98-99.
[2] 阮扔忠.船舶电气设备维修指南[J].交通科技.2010（20）：102-103.
[3] 王怀江.船舶艏侧推装置控制系统[J].船舶设计通信.2012（06）：69-70.
【关键词】艏侧推装置；原理；应用分析
一、前言
作为船舶的一项重要组成部分，艏侧推装置在近期得到了长足的发展和应用。研究艏侧推装置的原理及应用，能够更好地提升其实际水平，从而优化其在实践中的表现效果。本文从介绍侧推器的相关内容着手本课题的研究。
二、侧推器简介
按照安装位置的不同侧推器分为艏侧推器和艉侧推器，但在设计、安装时，考虑到贯穿船首通道相对比船尾要容易，而且在某种程度上，舵可以代替艉侧推器的操纵性能，因此，现在大多数船舶的侧推器都是艏侧推器。
1.侧推器结构。使用较多的侧推器是在船首尾开一个贯穿船体的槽道，槽道内装设螺旋桨，相当于一个贯穿船体的轴流泵，螺旋桨旋转形成的船侧的喷流作用于船体的产生侧向力。螺旋桨旋转方向不同，其产生力的方向也不同，可以根据需要对力的方向进行控制。
2.侧推器组成和用途。国内外有很多专业生产侧推装置的厂商，如瑞典的卡美瓦，日本的川奇.石川搏摸，我国的苏州船用机械厂。尽管生产的侧推器外形不尽相同，但基本组成大体相同。侧推装置由Y/△启动器、侧推电机、电动液压模块和可调距桨四部分组成。侧推器从实船使用到现在虽然只有四十年时间，但因其具准确而迅速的操纵性能，在船上得以广泛应用。船低速前进时，侧推器（尤其是艏侧推器）与舵的回转力可以叠加；船低速后退时，侧推器可以作为一个有效的操纵辅助机构；当航行于受限水域时，侧推器因有较好的操作性，可有效减少搁浅和碰撞危险；当舵失灵而又需要紧急停车时，使用侧推器（尤其是艉侧推器），能避免船只驶出航道，减少碰撞危险。增设侧推器虽然增加了设备费用，但仍被广泛应用于火车渡船、汽车渡船和旅客渡船；用于定期货船和现代集装箱船；用于需要较好的操纵性能的军舰；用于油槽船和大型货船；用于海洋钻井船、电缆敷设船、管道敷设船、多用途海洋救险船和海洋拖船等高技术工程船。
三、艏侧推装置的组成及应用
1.Y/△起动器。当容量较大的三相异步电动机直接投入电网起动时，会产生过大的起动电流，导致电网电压下降以及电机过热，目前一般采用降压起动方式，利用Y/△起动器降压起动是较为经济的一种。采用Y/△起动器起动时，电动机起动电流为直接起动的万，起动转矩为直接起动的1/3。Y/△起动器通常带有时问继电器和热动继电器，时问继电器整定为电机起动时问，用于电机起动后将定子绕组从Y形切换为△形接法；热动继电器用于过载保护。
2.电动液压模块。电动液压源模块一般由重力油箱，电磁分配阀及油泵电机等组成，重力油箱为液压单元提供油料，油料在重力作用下进入液压泵，油泵电机拖动液压泵，将油料压入电磁分配阀。在电磁分配阀内，一部分油料作为调螺距用油，推动调距伺服油缸；另一部分作为轴密封用油，为传动机构轴密封提供压力，回油经过过滤器后回到重力油箱。油料同时还起到润滑和冷却作用，通过水下部分油料与海水热交换实现油的冷却。螺距传感器用于实现螺距的闭环控制及实际螺距值的指示，手动泵用于侧推桨体中的油料填充。电动液压模块本身应该配置液压安全阀，防止伺服油压力过大损坏液压装置。
3.可调距桨（含导管）。可调距桨是艏侧推的重要组成部分之一，艏侧推使用的可调距桨一般带有单层导管，用于导流，所以艏侧推又叫隧道推进器，有些特殊规格的侧推还配有双层导管，可以有效的降低噪音，但价格很高。从经济性考虑，选择单层导管的可调距桨即可，桨叶材料为镍铝青铜。可调距桨带有螺距传感器，可以输出当前螺距信号。
4.艏侧推操控系统功能
艏侧推起动：艏侧推起动前，需要向PMS系统进行重载问询，只有PMS系统允许重载起动时，才能起动艏侧推装置。起动时，要保证伺服油压已经建立，同时调距桨处于零螺距状态。当按下艏侧推起动按钮后，控制系统先启动液压泵电机，当液压系统伺服油压达到某一阈值时，才能进行艏侧推电机的启动。起动艏侧推电机时，先问询零螺距指示装置，确保螺旋桨螺距为零时才起动艏侧推电机，否则先调节螺距为零，当艏侧推电机启动完毕，发出一个艏侧推就绪信号，指示此时可以对螺距进行调节。艏侧推停车与紧急停车：当收到停车命令后，控制系统首先调节螺距为零，然后依次停止艏侧推电动机，液压泵系统。当收到紧急停车命令后，控制系统直接停止艏侧推电动机和液压泵系统。螺距调节：当艏侧推处于正常状况时，可以对螺距实现随动控制，通过操作手柄给定一个螺距信号，控制系统实现螺距的闭环调节。同时控制系统应该具有限制螺距变化率的功能，在满足螺距响应时间的前提下，防止螺距变化过快导致艏侧推电机过载。当控制系统处于故障状态时，通过应急操纵按钮进入应急操纵模式，使用硬连线连接到螺距调节装置，对螺距进行非闭环控制。负载限制：控制系统获取从配电板或PMS系统过来的信号，当发电机容量较低时，艏侧推功率达到某个限制值，自动减少螺距，从而限制负载功率，如果过载保护动作后过载依然存在，（例如桨轴挂住渔网）则在一定时间后使艏侧推停车。
四、侧推故障排除的应对策略
1.设备故障分析。所有可能存在的有关故障原始状态的信息进行收集和判断的过程。当侧推装置发生电气故障后，在检修前，不要盲目的随便动手检修。通过询问设备操作人员了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象，根据故障现象分析故障原因，是查找电气故障的关键，分析的基础是电工基本理论，是对电气装置的构造、原理、性能的充分理解，是与故障实际的结合。
2.设备外观检查。根据设备故障分析中得到的初步结论和疑问，对设备进行更详细的检查，特别是那些被认为最有可能存在故障的区域，例如：熔断器的熔体熔断；导线接头松动或脱落；接触器和继电器的触头脱落或接触不良，线圈烧坏使表层绝缘纸烧焦变色，烧化的绝缘清漆流出；彈簧脱落或断裂；电气开关的动作机构受阻失灵等，都能明显地表明故障点所在。要注意这个阶段应尽量避免对设备作不必要的拆卸，防止因不慎重的操作引起更多的故障。
3.确定设备故障点。根据故障现象，结合设备的原理及控制特点进行分析和判断，确定故障发生在什么范围，是电源故障还是控制电路故障，是直流回路还是交流回路。是主电路还是控制电路或辅助电路，逐步缩小故障范围，直至找到故障点，在确保设备安全的情况下可以通过一些试探的方法确定故障部位。
4.故障排除。在确定故障点以后，无论是修复还是更换，排除故障相对电气维修人员来说，一般比查找故障要简单得多，但在排除故障中一般不可能只用单一的方法，往往多种方法综合运用。在排除故障的过程中，应遵循先外部后内部，先简单后复杂，先一般后特殊的原则，需要注意的是，不要一遇到故障，拿起表就测，拿起工具就拆，要养成良好的分析判断习惯，要做到每次测量均有明确的目的，即测量的结果能说明什么，在找出有故障点的组件后，应该进一步确定引起故障的根本原因等等。
五、结束语
通过对艏侧推装置原理及应用的相关研究，我们可以发现，要想更好地保证艏侧推装置的良好应用，就要从其运行的客观实际出发，充分利用技术优势，研究制定最为科学合理的应用技术方案。
参考文献：
[1] 史际昌.船舶电气设备及系统[J].海事观察.2010（19）：98-99.
[2] 阮扔忠.船舶电气设备维修指南[J].交通科技.2010（20）：102-103.
[3] 王怀江.船舶艏侧推装置控制系统[J].船舶设计通信.2012（06）：69-70.