吳言鳳，張 娜，劉 明

(海軍潛艇學(xué)院，山東 青島 266042)

現(xiàn)代電氣設(shè)備日益向復(fù)雜化和自動化的方向發(fā)展，目前艦艇上的電氣設(shè)備大多采用定期維修制度，不論設(shè)備是否有故障，都按人為計(jì)劃的時(shí)間定期檢修，這樣做可以使艦艇的電氣設(shè)備故障在很大程度上得到消除。但是在艦艇航行的過程中，仍然很難預(yù)防各種隨機(jī)因素引起的故障。在航行的過程中，能否及時(shí)排除故障，保證艦艇電氣設(shè)備的正常功能，對保證艦艇的隱蔽性和戰(zhàn)斗力都非常重要。

艇員級維修保障是保證艦艇處于良好戰(zhàn)斗狀態(tài)的關(guān)鍵，近年來我國海軍艦艇部隊(duì)執(zhí)行遠(yuǎn)海任務(wù)頻繁，任務(wù)時(shí)間增長，維修保障困難，如何提高艇員級維修保障水平是目前維修保障體系建設(shè)中的重要課題之一[1]。尤其是潛艇，作為特殊的軍用艦船，在其訓(xùn)練或執(zhí)行任務(wù)時(shí)，通常遠(yuǎn)離后方基地，是一個(gè)相對獨(dú)立的作戰(zhàn)群體，設(shè)備一旦出現(xiàn)緊急情況或發(fā)生故障，不可能得到后方基地的直接援助，只能依靠艇員自救。因此，艇員既是裝備的使用者，又是裝備的維修者，潛艇官兵裝備維修能力的高低，將直接影響潛艇的戰(zhàn)斗力和生命力[2]。

在保證潛艇定期維修和預(yù)知維修的基礎(chǔ)上，提高艇員級維修水平，在潛艇執(zhí)行海上任務(wù)、出現(xiàn)電氣設(shè)備故障時(shí)，才能夠及時(shí)、迅速、有效地排除故障。本文給出了某艇經(jīng)航調(diào)節(jié)器檢測電路板故障時(shí)的故障現(xiàn)象及排除方法，以對今后類似故障的迅速判斷和排除提供借鑒作用。

1 故障現(xiàn)象

常規(guī)動力潛艇航行工況主要有水下航行、水面航行和通氣管航行幾種工況[3]。在現(xiàn)代反潛技術(shù)條件下，對隱蔽航行而言，實(shí)際的水下工作狀態(tài)只能是主航工況和經(jīng)航工況。據(jù)此，通常把速度小于均衡航速的經(jīng)濟(jì)航行工作制(簡稱經(jīng)航工況)的航行稱為低速航行[4]，而控制主電機(jī)進(jìn)行經(jīng)航工況航行的調(diào)節(jié)器，稱為經(jīng)航調(diào)節(jié)器。

某常規(guī)動力潛艇主電機(jī)有2種運(yùn)行控制方式，電機(jī)旁控制的板前手操運(yùn)行控制模式和集控室集控臺控制電操運(yùn)行控制模式，這2種控制模式可以互相切換。不論是主航工況，還是經(jīng)航工況，都可以由板前手操模式和集控室電操模式互相切換。

某艇在海上航行中，推進(jìn)系統(tǒng)由主航電操轉(zhuǎn)經(jīng)航電操時(shí)，在集控室的推進(jìn)集控臺操作按下斬波經(jīng)航“運(yùn)行”鍵后，斬波經(jīng)航“運(yùn)行”鍵指示燈亮。隨即推進(jìn)集控臺經(jīng)航調(diào)節(jié)器“Z-7調(diào)節(jié)器”故障報(bào)警，主電機(jī)電樞自動斷開。操作人員馬上將電機(jī)控制模式轉(zhuǎn)到板前手操，發(fā)現(xiàn)無法接通電樞斷路器，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)電樞斷路器伺服電機(jī)熔斷器燒壞。更換該熔斷器后，可接通和斷開電樞斷路器。重新轉(zhuǎn)入集控臺經(jīng)航電操，按下斬波經(jīng)航“運(yùn)行”鍵后，斬波經(jīng)航調(diào)節(jié)器“運(yùn)行”燈不亮，集控臺再次發(fā)出“經(jīng)航調(diào)節(jié)器故障”報(bào)警，同時(shí)電樞斷路器自動斷開。再次轉(zhuǎn)到板前操作經(jīng)航時(shí)，當(dāng)經(jīng)航調(diào)節(jié)器操作軸轉(zhuǎn)到“準(zhǔn)備”位置后，電樞斷路器自動斷開，經(jīng)航調(diào)節(jié)器操作軸無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動。

2 故障診斷

因?yàn)榻?jīng)航調(diào)節(jié)器操作軸到“準(zhǔn)備”位置后主電機(jī)電樞自動斷開，此時(shí)經(jīng)航調(diào)節(jié)器操作軸被電樞斷路器聯(lián)鎖，經(jīng)航調(diào)節(jié)器操作軸電鎖線圈上電，故而手操無效。所以首先要查找電樞自動斷開的原因。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)經(jīng)航調(diào)節(jié)器的故障可以導(dǎo)致經(jīng)航板內(nèi)相應(yīng)中間繼電器動作，其2個(gè)觸頭閉合，使電樞斷路器斷開。因此，查找故障的重點(diǎn)應(yīng)放在確定引起經(jīng)航調(diào)節(jié)器故障的原因上。

引發(fā)經(jīng)航調(diào)節(jié)器故障報(bào)警有3種情況：①由大功率晶體管(GTR)組成的斬波管工作溫度過高；②經(jīng)航調(diào)節(jié)器控制電路欠壓；③斬波管過流。具體是哪種原因引起經(jīng)航調(diào)節(jié)器故障，可通過檢測電路板(SP板)故障顯示板指示燈的狀態(tài)來確定。觀察檢測電路板(SP板)，發(fā)現(xiàn)顯示板上超溫指示燈亮，指示GTR工作溫度過高，但這與當(dāng)時(shí)的工作實(shí)際不相符。因?yàn)榻?jīng)航調(diào)節(jié)器尚在工作初期，故一般不會發(fā)生GTR高溫故障報(bào)警，所以認(rèn)定為檢測電路板本身故障。

經(jīng)航調(diào)節(jié)器通過溫度繼電器ST檢測GTR器件的工作溫度，經(jīng)航調(diào)節(jié)器超溫保護(hù)控制電路如圖1所示。

圖1 經(jīng)航調(diào)節(jié)器超溫保護(hù)控制電路

溫度繼電器ST安裝在GTR器件的散熱器上，由于風(fēng)機(jī)故障或支路電流過大等原因均會引起GTR器件溫度過高，導(dǎo)致ST對應(yīng)觸點(diǎn)閉合，使N1D輸出低電平，N13C輸出高電平，超溫報(bào)警燈HL7發(fā)出光報(bào)警；同時(shí)N13D輸出低電平，U1A輸出高電平。N1C輸出低電平，又使N16A輸出高電平，由定時(shí)器N15組成的振蕩器工作，喇叭發(fā)出聲報(bào)警。同時(shí)相應(yīng)的控制電路接通，使得集控臺發(fā)出報(bào)警信號；電樞斷路器電操電路中相應(yīng)常開觸頭接通，電樞電路器的相應(yīng)釋放線圈得電，通過脫扣裝置使處于閉合狀態(tài)的電樞斷路器斷開，集控臺報(bào)警。最終確定溫度繼電器ST，運(yùn)算放大器N1D、N13及其相關(guān)器件出現(xiàn)故障，造成經(jīng)航調(diào)節(jié)器誤報(bào)警。

3 搶修過程及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

對檢測電路板SP中的運(yùn)算放大器N1D、N13的外圍元件(電阻、電容)進(jìn)行檢測，均未發(fā)現(xiàn)問題，排除故障重點(diǎn)轉(zhuǎn)為更換運(yùn)算放大器N1D、N13。先更換N13，經(jīng)測試故障仍未排除，然后更換N1D，經(jīng)測試后檢測電路板工作正常，則故障排除。此后，對N1D、N13的故障檢測功能進(jìn)行檢驗(yàn)，即將溫度繼電器ST輸出端短接，人為送出一超溫故障信號，N1D、N13工作正常，說明故障檢測電路板功能正常，故本例故障為運(yùn)算放大器N1D損壞所致。

診斷電子設(shè)備故障，應(yīng)透過現(xiàn)象看本質(zhì)。有時(shí)，從表象上看，故障現(xiàn)象與故障原因幾乎沒有直接的聯(lián)系，但實(shí)際上兩者之間確實(shí)通過許多中間環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起。

本例故障就是運(yùn)算放大器N1D損壞，通過檢測電路板和接觸器板與電樞斷路器脫扣器構(gòu)成內(nèi)在的聯(lián)系，而電樞斷路器又與經(jīng)航調(diào)節(jié)器操作軸存在聯(lián)鎖關(guān)系。不了解這一點(diǎn)，故障原因很難找到。診斷本例故障時(shí)，最初將精力集中在電鎖和電樞脫扣相關(guān)電路上，沒有及時(shí)認(rèn)定經(jīng)航調(diào)節(jié)器本身存在的故障，以致走了彎路，浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間。

為了節(jié)省搶修時(shí)間，在判斷經(jīng)航調(diào)節(jié)器檢測電路板工作不正常后，本例故障可直接更換檢測電路板，恢復(fù)經(jīng)航調(diào)節(jié)器運(yùn)行，在返回基地后，再對故障電路板進(jìn)行研究，更換器件后作為備用。

4 結(jié)束語

本文從某一例實(shí)艇的經(jīng)航調(diào)節(jié)器檢測電路板故障維修案例入手，通過故障的現(xiàn)象，深入分析了引起故障的原因，并最終確定故障的位置，順利排除了故障，通過故障診斷的案例，對故障診斷的過程進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為艇員的實(shí)艇維修，積累了工作經(jīng)驗(yàn)。