日照港在鎮(zhèn)江船廠建造的兩艘6000馬力（4412千瓦）全回轉(zhuǎn)拖輪，采用日本原裝進口的新瀉四沖程中速主柴油機和新瀉ZP-41舵槳系統(tǒng)。在進行進口設(shè)備安裝調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)新瀉ZP-41舵槳系統(tǒng)，駕駛臺操縱的主操縱系統(tǒng)正常，但是應急操縱系統(tǒng)存在設(shè)計缺陷。

主要的缺陷是在應急操縱過程中因為應急操縱的動力源電動泵不能遙控自動啟動，所以在應急操縱前船舶駕駛員在駕駛臺必須電話通知位于機艙集控室的輪機值班人員到舵槳艙人工啟動操舵電動泵，在這一過程程就會耗費太多時間。由于設(shè)計缺陷使得駕駛室舵槳應急操縱系統(tǒng)，失去了應急操縱的緊迫性和實時性，致使駕駛室舵槳應急操縱系統(tǒng)形同虛設(shè)，可能導致嚴重的船舶事故。

本文探討通過對原控制電路進行適當改進，充分利用原控制電路中的設(shè)施，通過某繼電器將駕駛室遙控、應急轉(zhuǎn)換開關(guān)和舵槳艙電動泵啟動聯(lián)系起來，以達到在駕駛室直接遙控啟動應急操縱的動力源電動泵的目的。這一設(shè)計改造，使得船舶在發(fā)生主操舵系統(tǒng)故障時，駕駛室應急操舵系統(tǒng)可以立即投入使用，從而避免船舶事故發(fā)生，保障船舶航行安全。

1.日本新瀉ZP-41舵槳系統(tǒng)概述

新瀉ZP-41舵槳系統(tǒng)是“NIIGATA ZP-41”型360度旋轉(zhuǎn)“Z”型固定螺距四葉螺旋槳，配有液壓遙控系統(tǒng)。配備兩套新瀉ZP-41舵槳系統(tǒng)的拖輪船舶可以很優(yōu)秀地進行前進后退、啟動停止、回轉(zhuǎn)側(cè)移等控制，具有從微速到全速的優(yōu)秀的船舶操控能力。

舵槳控制系統(tǒng)有兩套控制方式，分別為主動力操縱系統(tǒng)和輔助動力操縱系統(tǒng)，由駕駛員在駕駛室通過轉(zhuǎn)換控制按鈕進行轉(zhuǎn)換。操舵液壓系統(tǒng)分為主動力操縱系統(tǒng)和輔助動力操縱系統(tǒng)，主動力操縱系統(tǒng)操縱動力源為新瀉8L28HX主柴油機，螺旋槳前后180度旋轉(zhuǎn)速度為12秒；輔助動力操縱系統(tǒng)動力源為輔助電動液壓泵，螺旋槳旋轉(zhuǎn)速度為在船舶速度7節(jié)時旋轉(zhuǎn)30度需要30秒。

新瀉ZP-41舵槳系統(tǒng)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)指標如下：螺旋槳直徑2700mm,速度242轉(zhuǎn)/分，輸入功率是2206kw*750轉(zhuǎn)/分，輔助液壓油泵馬達電機為5.5kw-AC380V-50HZ-3phase。

2.日本新瀉ZP-41舵槳遙控系統(tǒng)缺陷

在現(xiàn)有的遙控系統(tǒng)中，當駕駛員在駕駛室把操縱位置轉(zhuǎn)換到輔助操縱位置AUX(圖1)時，并不能立即對舵槳進行應急操縱。如果要對系統(tǒng)進行應急操縱，首先，必須啟動應急操作系統(tǒng)的動力源--輔助電動液壓泵，這只能由駕駛員通過駕駛室與機艙集控室的聯(lián)系電話通知正在集控室值班的輪機人員。

其次，輪機人員接到駕駛室的通知后從機艙集控室跑到舵槳艙，手動按下舵槳艙的輔助液壓泵馬達機旁啟動按鈕“RPB”（圖2），主接觸器MC1（圖2）通電，控制回路中常開觸點通電閉合自鎖控制回路，主接觸器MC1（圖2）一直通電，主回路中的接觸器主觸頭MC1（圖2）閉合，主回路通電，輔助液壓油泵馬達電機啟動運轉(zhuǎn)，駕駛室應急操舵系統(tǒng)投入使用。

此應急操縱系統(tǒng)最大的缺陷是，由于船舶機艙集控室和舵槳艙不同在一個艙室空間，從駕駛員在駕駛室下達指令到輪機人員到達舵槳艙需要兩三分鐘甚至更長的時間，致使輔助液壓泵馬達不能立即啟動。使得駕駛室應急操縱系統(tǒng)不能立即投入使用，發(fā)揮其應急功能。這種在緊急情況下駕駛室應急操作系統(tǒng)不能在第一時間投入使用的設(shè)計缺陷，使駕駛室應急操作系統(tǒng)形同虛設(shè)，不能有效避免船舶事故發(fā)生，保障船舶航行安全。

圖1 舵槳控制系統(tǒng)接線

圖2 輔助液壓泵控制線路

3.日本新瀉ZP-41舵槳遙控系統(tǒng)控制線路改進方案

對日本新瀉ZP-41駕駛室舵槳遙控系統(tǒng)控制線路進行了改進，使駕駛室能直接遙控啟動應急操縱的動力源電動泵，如圖所示。

圖3 改進后的輔助液壓泵控制線路

在控制線路圖中的啟動按鈕并聯(lián)繼電器RYP61（圖1）的常開觸點RYP61（圖3），即接在線路109與110（圖3）之間。

這時，當駕駛員在駕駛室把操縱位置轉(zhuǎn)換到輔助操縱位置AUX（圖1）時，繼電器RYP61（圖1）通電，并聯(lián)在控制線路中的常開觸點RYP61（圖3）閉合，主接觸器MC1（圖3）通電，控制回路中常開觸點通電閉合自鎖控制回路，主接觸器MC1（圖3）一直通電，主回路中的接觸器主觸頭MC1（圖3）閉合，主回路通電，輔助液壓油泵馬達電機啟動運轉(zhuǎn)，駕駛室應急操縱系統(tǒng)應急操縱開始。

按下停止按鈕PB11（圖3），輔助液壓油泵馬達電機停止運轉(zhuǎn)，應急操縱系統(tǒng)應急操縱結(jié)束。

4.日本新瀉ZP-41舵槳遙控系統(tǒng)現(xiàn)場改進接線

根據(jù)對日本新瀉ZP-41駕駛室舵槳遙控系統(tǒng)控制線路進行的改進，在拖輪船舶現(xiàn)場做了如下接線改進：

1、增加一根四芯電纜，用于連接舵槳倉接線盒到電動泵啟動箱。

2、找到舵槳倉接線盒到機艙報警板的兩根雙芯備用線。

3、將機艙報警板備用線（兩根）分別接至繼電器RYP61（左）、RYS63（右）（圖4）的一對常開觸點上。

4、將機艙報警板備用線另一頭（舵槳艙接線盒內(nèi)）和增加的一根四芯電纜連接好。

5、將增加的那根四芯電纜的另一頭接至電動泵啟動箱內(nèi)的109/110（左）、209/210（右）（圖4）。

圖4 機艙報警板接線

圖5 舵槳艙接線

5.結(jié)論

改裝后，對駕駛室舵槳應急操縱系統(tǒng)進行了調(diào)試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行良好。改進后的駕駛室舵槳應急操縱系統(tǒng)消除了日本新瀉ZP-41舵槳系統(tǒng)在駕駛室不能遙控自動啟動應急操縱的動力源電動泵導致舵槳應急系統(tǒng)不能立即投入使用的設(shè)計缺陷。

改進后，船舶在發(fā)生主操舵系統(tǒng)故障時，駕駛室應急操舵系統(tǒng)可以立即投入使用，避免船舶事故發(fā)生，保障船舶航行安全。按照此方案改裝的“日港拖19”和“日港拖20”輪分別出廠投入生產(chǎn)，至今此駕駛室舵槳應急操縱系統(tǒng)運行良好。

本文編自《電氣技術(shù)》，原文標題為“日本新瀉ZP-41舵槳遙控應急系統(tǒng)改進”，作者為陳相友、李長君。