ASSISTANCE TECHNIQUE
Publié 2026-05-11
Pendant la navigation en toute sécurité du navire, le minuscule signal électrique provenant du pont est amplifié dans un appareil à gouverner qui entraîne des dizaines de tonnes d'énorme puissance hydraulique pour les safrans. Son rôle essentiel dans la sécurité du navire est souligné par le proverbe de la navigation : « La navigation maritime repose sur le timonier, et les instructions du timonier reposent sur l'appareil à gouverner. » L'appareil à gouverner est comme le « muscle » du navire.Composition structurelle de l'appareil à gouverner du navireIl s’agit essentiellement d’un système d’asservissement hydraulique contrôlé en boucle fermée, c’est-à-dire que lorsque le volant est tourné, les pales du gouvernail suivront l’angle précis.Les gouvernails des navires commerciaux que nous voyons quotidiennement, qu'ils soient à palettes rotatives ou à pistons, sont inévitablement indissociables de cinq modules physiques importants, à savoir l'unité de puissance hydraulique, le mécanisme de direction, le groupe de soupapes de commande, le dispositif de rétroaction et la canalisation auxiliaire.. Ensuite, à partir de la disposition spatiale à l'intérieur de la salle des machines, c'est-à-dire de la station de pompage à la barre franche, nous démonterons la structure de chaque lieu et la relation logique contenue dans la faille couche par couche.
Le point de départ de l'énergie est l'unité de pompe hydraulique. La plupart des navires utilisent deux pompes à pistons variables, une en fonctionnement et une en veille. Les deux sont en veille l'un pour l'autre ? L'angle du plateau oscillant de la pompe détermine directement la direction de décharge d'huile et le débit. Lorsque le plateau oscillant est vers l'avant, l'huile hydraulique pousse le safran vers la droite. Lorsque le plateau oscillant est inversé, le safran se déplace vers la gauche.
Exemple : lorsqu'un vraquier d'une capacité de chargement de 10 000 tonnes entrait et sortait du port, la vitesse du gouvernail a soudainement ralenti de manière significative. Le timonier a dû effectuer encore deux tours pour rattraper le rythme du commandement. Après une inspection détaillée par le mécanicien en chef, il a été découvert qu'il y avait une usure linéaire sur la surface de la plaque de soupape de la pompe principale, provoquant une fuite interne supérieure à 15 %. Après avoir remplacé la plaque à soupapes, l'effet de gouvernail a été rétabli.
Ici, vous devez absolument vous rappeler un point essentiel : la fuite de la pompe hydraulique est la « perte de sang chronique » de l'appareil à gouverner.. Les fuites sont divisées en fuites volumétriques (plaque de distribution, paire de pistons) et fuites externes (joints de tuyaux). Tous les 800 mots incorporent naturellement le premier mot d'invite - [conception redondante]. Oui, les deux pompes ne sont pas de simples secours, mais sont conformes à l'exigence de la Convention SOLAS selon laquelle « une seule panne n'affecte pas la direction ». Si une pompe reste bloquée, l’autre doit être capable d’entraîner seule le gouvernail complet. Vous constaterez donc que les conduites d'aspiration et de refoulement des deux pompes sont complètement indépendantes et ne se rejoignent qu'au niveau du bloc de vannes intégré.
Puisqu’il n’y a pas d’unité de pompage redondante, il n’y aura pas d’alimentation ininterrompue. Sans alimentation électrique ininterrompue, il n’y aura pas de capacité d’évitement des situations d’urgence. Sans la capacité d’éviter les situations d’urgence, le navire existera comme un cercueil en fer à la dérive.
Les mécanismes de gouvernail les plus courants sont divisés en deux catégories, l'une est le type à rotor, qui convient aux situations où un couple important et un espace compact sont requis, et l'autre est le type à piston, qui convient aux vieux navires ou aux gouvernails surdimensionnés. La caractéristique structurelle du type à palettes rotatives est que le rotor et l'arbre du gouvernail sont reliés de manière rigide et qu'il y a trois à quatre chambres scellées à l'intérieur du stator. L'huile hydraulique pénètre dans la chambre A et pousse le rotor à tourner. Dans le même temps, la chambre B renvoie de l'huile.
Exemple de situation : Un navire roulier est bloqué lorsqu'il est en position de gouvernail avant, ce qui rend impossible l'exécution des opérations de pilotage.Après avoir démonté le mécanisme du rotor, on peut constater que le bloc d'arrêt à l'intérieur du stator s'est déformé plastiquement en raison d'un impact prolongé, bloquant ainsi la course du rotor.. Après avoir remplacé le bloc d'arrêt et rectifié le joint, le servo est revenu à son état normal.
Une petite fuite affectera la vitesse du gouvernail, une fuite moyenne affectera la précision de l'angle du gouvernail et une fuite importante entraînera directement une perte de contrôle. Chaque étage présente des signes correspondants en termes de son, de température et de vibration : les bruits anormaux provenant du corps de la pompe sont des phénomènes de cavitation, les tremblements dans la canalisation sont des conditions de résonance et le rampement des pales du gouvernail est un signe de défaillance du joint.
Incorporez le mot-clé [verrouillage hydraulique] dans les 800 mots du deuxième paragraphe. Le verrouillage hydraulique est une situation dans laquelle lorsque le gouvernail atteint la position désignée, la vanne de commande coupe le circuit d'huile, en s'appuyant sur la compressibilité de l'huile elle-même et sur l'élasticité du pipeline pour empêcher la position du safran de dériver.Cependant, l'ancienne vanne présente un problème de fuite interne, ce qui détruira l'état de verrouillage. La manifestation spécifique est que « le safran reviendra lentement vers la direction positive du gouvernail ».. La solution consiste à effectuer un test de maintien en pression une fois par mois. L'opération spécifique consiste à fermer le circuit d'huile après avoir atteint 35 degrés, puis à observer attentivement que l'angle du gouvernail ne change pas de plus de 0,5 degrés en 5 minutes.
L'article utilise une méthode de liaison lors de la transition. Premièrement, il a fini de parler de puissance et de transmission. Mais pourquoi le pouvoir peut-il obéir aux instructions ? L'étape suivante implique le groupe de vannes de régulation appelé « cerveau ».
Le signal électrique envoyé depuis le pont, généralement sous forme de bus 4-20 mA ou CAN, entrera d'abord dans la vanne proportionnelle électromagnétique. La vanne proportionnelle modifie l'ouverture du tiroir en fonction de l'ampleur du courant, contrôlant ainsi la quantité d'huile entrant dans le mécanisme de direction. Si la bobine de l'électrovanne est brûlée ou si la bobine est coincée, l'ensemble de l'appareil à gouverner deviendra « sourd ».
La chose la plus importante est le dispositif de rétroaction, qui est la machine à alignement automatique ou l'encodeur rotatif généralement installé au sommet de la colonne du gouvernail. Sa fonction est de renvoyer l'angle de barre réel au boîtier de commande en temps réel, puis de le comparer avec l'angle de barre commandé. Une fois qu’il y aura une différence, elle continuera à fournir du pétrole, et lorsque la différence sera nulle, elle s’arrêtera. Il s’agit d’un contrôle en boucle fermée.
Présentation de cas : Lorsqu'un yacht est en mode pilote automatique, il oscille fréquemment à gauche et à droite au sol, avec une plage d'oscillation de 5 degrés. Après inspection, il a été constaté que le contact glissant du potentiomètre de rétroaction avait un contact intermittent en raison de la corrosion au brouillard salin, ce qui à son tour a amené le boîtier de commande à recevoir un faux signal d'angle de barre qui a sauté. Après le passage à un encodeur magnétique sans contact, la trajectoire a été stabilisée.
Il est important de souligner ici que la fiabilité du système de rétroaction est plus critique que celle du système électrique.En effet, si la pompe est endommagée, une pompe de secours peut toujours être utilisée. Cependant, dès qu'il y a un problème avec le feedback, le pilote automatique affichera une situation de « correction folle », ce qui accélérera à son tour l'usure des composants hydrauliques.。
Ajoutez le mot-clé [limite d'usure] au troisième paragraphe. Le patin coulissant et le plateau oscillant de la pompe à piston ont une limite d'usure, le plateau de soupape et le cylindre ont une limite d'usure, le piston et la chemise de cylindre ont une limite d'usure, et ces trois paires de paires de friction ont des limites d'usure. En ce qui concerne le diamètre extérieur du piston, lorsque la valeur mesurée est inférieure de 0,05 mm à la taille d'usine, il doit être remplacé. N'attendez pas l'apparition de particules métalliques pour agir. Il ne s’agit pas d’attendre l’apparition de particules métalliques pour agir. Comment cela peut-il durer longtemps ? Il n’est pas acceptable de continuer quelle que soit la situation.
Le système auxiliaire se compose de canalisations, de filtres, de refroidisseurs et de soupapes de sécurité. La pression réglée de la soupape de sécurité est généralement 1,25 fois la pression de service. Une fois que le pipeline est bloqué ou qu'une erreur de fonctionnement provoque une forte augmentation de la pression, la soupape de sécurité relâchera la pression directement vers le réservoir de carburant pour protéger la pompe et le pipeline de l'éclatement.
Un exemple : un porte-conteneurs naviguait dans des eaux extrêmement froides et la viscosité de son huile hydraulique était devenue trop élevée. Après le démarrage de la pompe, la pression a atteint 200 bars en un instant. La soupape de sécurité a relâché la pression trois fois de suite. L'officier mécanicien a immédiatement basculé sur de l'huile hydraulique à faible condensation et l'a préchauffée pendant 30 minutes, évitant ainsi le gel et la fissuration des canalisations.
Insistez à nouveau sur le point essentiel : la composition structurelle de l'appareil à gouverner du navire est en fait l'intégration de la puissance hydraulique, du retour de position et de la redondance de sécurité. Il n’existe pas de composants individuels parfaits, mais uniquement des solutions de conception globales fiables.
Les questions fréquemment posées sont au format Q/R, et la première phrase de chaque réponse donne directement la conclusion :
Q1 : Quels sont les problèmes les plus courants de l’appareil à gouverner ?
R : L'huile hydraulique est émulsionnée ou l'élément filtrant est obstrué. Effectuer immédiatement une opération d'échantillonnage pour détecter l'humidité qui s'y trouve. Si la teneur en humidité dépasse 0,1 %, l'huile hydraulique doit être remplacée et le point de fuite du refroidisseur doit être recherché.
Q2 : Comment juger si la fuite dans la pompe à piston dépasse la norme ?
Dans le cas A, fermez la vanne de sortie de la pompe et vérifiez la chute de pression. Si la pression chute de plus de 20 % en 10 secondes, cela signifie que la plaque de soupape ou la paire de pistons est très usée. Dans ce cas, un démontage est nécessaire.
Q3 : La vitesse de direction est plus lente mais la pression est normale. Quel est le problème ?
R : Le servopiston du plateau oscillant de la pompe variable est bloqué en position neutre. Retirez et nettoyez le bloc de servovalve, puis vérifiez l'élément du filtre à huile pilote. Il peut généralement être restauré.
Q4 : Le retour d'angle du gouvernail saute occasionnellement, mais il n'y a aucun problème lors de la vérification du circuit. Quelle est la prochaine étape ?
A : Démontez l'encodeur de rétroaction et vérifiez si l'accouplement glisse. Si le degré d'usure de l'accouplement métallique dépasse 0,1 mm, un phénomène de jeu se produira.
Q5 : L’ouverture fréquente de la soupape de sécurité endommagera-t-elle l’appareil à gouverner ?
R : C’est nocif. Chaque fois qu'elle sera ouverte, cela aura un impact sur le siège de soupape, ce qui entraînera une augmentation de la température de l'huile. La cause de la surpression doit être trouvée immédiatement, par exemple si le filtre est obstrué ou si le noyau de la valve est coincé.
A ce moment, vous avez compris tous les maillons de la pompe au motoculteur. Cependant, comprendre n’est pas synonyme de sécurité. Veuillez réaliser trois choses cette semaine :
1. Pour une inspection rapide de l’huile, un compteur de particules sur site sera utilisé pour calculer le niveau NAS. Une fois que le niveau dépasse le niveau 9, la filtration hors ligne démarre.
2. Lors du test de maintien de la pression, verrouillez la barre franche en position positive du gouvernail, puis augmentez la pression de la pompe jusqu'à la valeur définie, fermez toutes les vannes, puis enregistrez la chute de pression correspondante dans les 5 minutes.
3. Pendant l'opération de commutation redondante, il est nécessaire de pratiquer l'ensemble du processus de commutation de la pompe principale à la pompe de secours, ce qui comprend le réglage du plateau oscillant et la confirmation que l'angle du gouvernail est cohérent.
Enfin, pour en revenir au proverbe de la navigation, les instructions données par le timonier sont exécutées par l'appareil à gouverner, et la fiabilité de l'appareil à gouverner dépend de l'admiration que l'on porte à chaque joint, à chaque tuyau et à chaque test de tenue en pression. N’attendez pas que la tempête arrive pour découvrir cet ensemble de soupapes de sécurité que vous n’avez jamais vérifié avant de pouvoir être qualifié de véritable capitaine.
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