某船安许茨罗经航向不稳故障实例

王永杰 周宏宇

【摘要】随着现代航海技术的发展，远洋船舶航行海域得到进一步拓展，只有保证船舶航向的准确性才能确保船舶航行安全并提高航运公司营运效率.所以作为提供船舶准确航向的陀螺罗经，作用尤为重要。本文结合工作中罗经故障维修实例针对安许茨系列罗经常见故障排除进行了详细介绍.

【关键词】陀螺罗经 支撑液体 陀螺球 航向不稳

陀螺罗经是船舶重要导航设备之一，按其结构、特点和工作原理划分，可分为三种系列：安许茨系列、斯伯利系列、阿玛一勃朗系列。我国航运公司的船舶上，大部分安装的是安许茨系列罗经，如：国产的“航海I型”，国外的“安许茨4型、6型、10型、12型、20型”、普拉特NAVIGAT型、日本北辰CMZ型。在使用的过程中，经常发生罗经不能找北、罗经航向与实际航向偏差很大等故障现象，严重的影响了船舶的航行安全，作为一名合格的航海人员，我们必须掌握罗经故障的一些维修知识。

1故障现象

2016年12月24日0930时，某轮三副航行途中发现本船电罗航向不稳定，航向读数左右摆动，摆动幅度7-8度。二副将电源关闭，暂使用磁罗经航行，1150时二副重启电罗经，1550罗经航向任然左右摆动，于是报修。该轮陀螺罗经为安许茨电罗经22型。

该型号罗经属于双转子陀螺罗经，具有精度高、稳定时间短（找北时间有4h缩短到1h）、数字化、提供多种数字和传向信号、采用逆变器直流供电系统等特点。

2故障分析

2.1陀螺罗经工作原理

该陀螺罗经特点是属于液浮支承的双转子下重摆式罗经，左右分罗经设在驾驶台两侧外甲板，其余部分分别安装在驾驶台和主罗经室内。陀螺罗经之所以用来导航，显示出船舶的航向，主要是陀螺球与随动球的作用。对摆式陀螺球施加一个外力，使其作椭圆运动，就具有了自动找北和稳定指北的特性。这个外力在此采用的是阻尼器法，阻尼器是装在陀螺球的内部。根据动量矩定理我们知道，当陀螺球的动量矩越大，陀螺球主轴的稳定性越高，罗经指向精度也就越高。当罗经通电后，陀螺球的转子达到20000r/min的高速后，才体现出特有的指北特性。平时，随动球和陀螺球相对位置是一致的，当船舶转向时，陀螺球仍稳定指北，随动球则跟着主罗经和船舶一起转向，这样，二者的相对位置就不一致了，随动球与陀螺球之间就产生电信号，即失配信号，该信号经相敏整流磁放大器放大后，驱动执行电机，通过齿轮带动同步发送机，发出同步信号，使随动球跟上陀螺球指北。同时，使主罗经桌上的刻度盘转动相应度数。

2.2陀螺罗经不能指北原因分析

（1）电罗经指北主要依靠随动球内陀螺球的转速，罗经刚启动时，应能听到“嘟嘟”的陀螺电机加速声音，此时，电流较大，电压较小，一般15分钟左右启动加速过程结束，此时陀螺电机己抵达额定转速会听到清晰的“嗡嗡”声，此时陀螺球的电流下降到正常工作电流，因而其电压应上升至正常工作电压，安许茨22型启动电流0.34---0.42A、启动电压69---73V工作电流0.16---0.24A、工作电压52---58V。如果启动后长时间电流下不来，电压上不去，则说明转速上不去，罗经便不能稳定工作，罗经球转速上不去，工作电流大，多半球内轴承损坏和磨损，单转子有些可以换轴承，双转子要换球。

（2）还有一种常见故障：启动时和稳定后罗经电压电流变化都正常，更换的罗经球工作时间也不长，但却不能稳定工作，航向读数误差也大，这多数是因为陀螺球在支撑液内转动时遇到障碍引起的，而随动球内缸起泡是很重要的原因之一，由于液体温度较高的情况下，内缸上下半盖使用过久会起泡，在空气作用下，鼓起的缸盖与罗经球相互摩擦碰撞，就产生不能稳定的现象，如果该故障现象严重，就要更换起泡的内缸盖。

（3）陀螺球顶电极、底电極、赤道电极导电性能不佳会使陀螺球得不到稳定供电，陀螺球的工作电压、电流不正常，从而产生不定误差;还可能导致随动信号输出减弱，随动系统无法正常跟踪，导致罗经指向不稳。

（4）陀螺球外壳是否光滑、完整。若存在翘起、裂缝或老化腐蚀产生小孔，会导致陀螺球内填充的氢气或氮气跑掉，陀螺转子工作环境变坏，并且使支承液体渗入球内，陀螺球变重无法正常悬浮，也会导致罗经航向不稳。

3排查过程

（1）登轮检查发现罗经启动时声音一直处于加速状态，用万用表测罗经启动电压72.5V，待观察半小时后电压仍在72V左右，此时罗经显示器显示温度已达45°C，此时接通随动系统，又持续观察1h后测罗经电流，仍达到罗经于启动时的大小，我们怀疑陀螺球转速达不到额定要求，陀螺球始终处于加速状态，于是决定尝试更换陀螺球。

（2）关闭陀螺罗经，待陀螺马达完全停转后，使用专用工具对主罗经进行拆卸。卸下随动球，将随动球的支撑液及蒸馏水从顶部的支撑液和蒸馏水螺孔分别倒出;拆除固定随动球上下半球的6个固定螺钉。用帽状吸力杯将陀螺球从下半球中取出。

（3）在更换过程中发现原罗经球上的配重片脱落，且固定配重片的螺丝不知去向。由此可知配重脱落也是产生误差的一部分原因。

（4）更换新球后，检查固定情况，接线情况，抽出防止球震动的保护卡片，确保一切良好后，开启电源，

启动后陀螺球加速阶段，用万用表检查发现罗经电流0.21A，5分钟后达到0.42A，大约二十分钟后电流下降到为0.22A左右，然后开始稳定运行。

（5）三个小时后，大约稳在225度，而实际二副在海图上量取值253度。看到随动球下及边缘有油污出现，怀疑是支撑液外溢导致缸内液体不足，于是断电，卸下随动球，排气，打开支撑液注入孔，从顶部查看测量锥体观察支撑液是否满缸，发觉未看到支撑液，于是加满，又四个小时后稳定在225度。

（6）校对分罗经航向是否与主罗经显示的航向一致。

4结束语

陀螺罗经是船舶重要的导航设备，而陀螺球是电罗经的核心部件，其出现问题往往导致电罗经不能找北、航向偏差太大、正常工作时陀螺球的工作电流超出额定电流、运转声音不正常等现象。我们在判断其故障时仔细鉴别，不可盲目行事，在查求故障原因时应该由简单到复杂，结合原理进行分析判断，同时要有严谨的态度，注意了解设备的技术参数，对故障的判断起到事半功倍的效果。