船用克令吊變幅油馬達(dá)連續(xù)損壞的原因分析

1、船用克令吊變幅油馬達(dá)連續(xù)損壞的原因分析徐毅山在船用液壓克令吊中可能出現(xiàn)的故障是多種多樣的，即使是同一種故障現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因也會(huì)多種多樣，它是許多綜合因素的結(jié)果。目前船用克令吊大多都是電控-液壓克令吊，出現(xiàn)的故障有時(shí)是電路控制故障，有時(shí)是液壓系統(tǒng)故障，有時(shí)又是由于二者不同步、不協(xié)調(diào)產(chǎn)生的。 R輪2008年在三個(gè)月內(nèi)，同一臺(tái)克令吊、同一個(gè)設(shè)備連續(xù)三次發(fā)生了同樣的損壞，就是一個(gè)電路與液壓系統(tǒng)不同步所造成的克令吊故障的典型例子。  一 R輪共有4臺(tái)TSUJI生產(chǎn)的電控-液壓克令吊，其型號(hào)：TSUJI  NI-CHRS 2524，最大工作負(fù)載：25噸。 2008年4月在國(guó)外

2、某港，船員利用NO.1克令吊進(jìn)行大倉(cāng)倉(cāng)壁清潔時(shí)，操縱克令吊的船員突然聽到操縱室外有“噔噔”的聲音，當(dāng)側(cè)身去聽聲音的來源時(shí)，NO.1克令吊的吊臂突然下滑，大約下滑2米后停止，所有操縱失靈。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn), 該克令吊變幅油馬達(dá)下部殼體碎裂，油馬達(dá)破裂時(shí)有大量的液壓油漏出。 2008年6月，NO.1克令吊在卸貨港卸貨時(shí)，吊臂再次突然下滑后停止工作。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該克令吊變幅油馬達(dá)又一次殼體破裂（該變幅油馬達(dá)是上次損壞后，從NO.2克令吊上拆下的變幅油馬達(dá)總成），殼體破裂的部位和程度與第一次破裂完全相同。該變幅油馬達(dá)從NO.2克令吊換到NO.1克令吊后，實(shí)際工作了大約6小時(shí)。 2008年7月，NO.1克令吊變

3、幅油馬達(dá)殼體再一次破裂，破裂的部位與第一次破裂、第二次破裂也是完全相同且破口較大，有一塊已崩掉。該變幅油馬達(dá)是一臺(tái)新供的備件，原來裝在NO.2克令吊上使用工作正常，后因NO.1克令吊變幅油馬達(dá)第二次損壞被換到NO.1克令吊上。第三次損壞前NO.1克令吊正在卸貨，每次吊運(yùn)貨物的重量約18噸，已連續(xù)使用了約有一天半的時(shí)間，工作正常。 二 NO.1克令吊變幅油馬達(dá)殼體第一次損壞前，NO.1克令吊的工作情況基本正常并未發(fā)現(xiàn)明顯異常現(xiàn)象，損壞時(shí)的吊重約200公斤,檢查剎車動(dòng)作正常。 變幅油馬達(dá)殼體第一次損壞后，船員將NO.1克令吊變幅油馬達(dá)整臺(tái)拆下，將NO.2克令吊變幅油馬達(dá)整臺(tái)拆下?lián)Q到NO.

4、1克令吊上，進(jìn)行檢查試驗(yàn)，工作油壓、剎車動(dòng)作均正常，也未發(fā)現(xiàn)明顯異?，F(xiàn)象，并進(jìn)行了NO.1，3，4克令吊空載試驗(yàn)和吊重、變幅、旋轉(zhuǎn)三種動(dòng)作時(shí)的工作油壓測(cè)試，也都在正常范圍（測(cè)試結(jié)果見表一）。   ACTION DIRECTION NO.1 NO.3 NO.4 LUFFING UP 12 12 12.5 DOWN 5.8 5.0 4.0 HOISTING UP 5.0 6.0 4.0 DOWN 5.0 5.0 5.0 SLEWING RIGHT 5.0 5.0 4.0 LEFT 5.0 5.0 5.0 表一   克令吊  空載試驗(yàn)時(shí)工作油壓測(cè)試結(jié)果

5、0;      UNIT:    MPa 對(duì)NO.1克令吊換下的變幅油馬達(dá)（包括吊變幅油馬達(dá)上的平衡閥、安全閥）的檢查情況： 1  平衡閥進(jìn)行拆解，各閥芯工作表面正常，無(wú)過度磨損及劃痕。 2  用車床車制了一個(gè)試驗(yàn)專用工具，對(duì)安全閥進(jìn)行了啟閥壓力的測(cè)試，當(dāng)油壓建立到約280kg/cm2時(shí)開始漏油并且油壓再也不能升高。該啟閥壓力值與說明書上的數(shù)值相一致。說明該安全閥正常。 3  變幅油馬達(dá)解體，除殼體破裂外，內(nèi)部工作柱塞頭部的推力圓球頸部全部斷裂。 從變幅油馬達(dá)解體情況分析，可能造成變幅

6、油馬達(dá)損壞的原因有： 1  變幅油馬達(dá)柱塞材料疲勞損壞，擊碎變幅油馬達(dá)殼體； 2  變幅油馬達(dá)承受的工作壓力過高，超負(fù)荷工作而導(dǎo)致其殼體破裂。 圖一     變幅油馬達(dá)損壞部位  當(dāng)NO.1克令吊變幅油馬達(dá)殼體第二次損壞時(shí)，連續(xù)兩臺(tái)變幅油馬達(dá)的損壞雖然已讓人懷疑這種現(xiàn)象并非是變幅油馬達(dá)內(nèi)部的柱塞材料疲勞損壞而產(chǎn)生，但再次對(duì)變幅油路的工作油壓、安全閥的動(dòng)作和啟閥壓力、平衡閥的作用進(jìn)行檢查測(cè)試，還是未發(fā)現(xiàn)明顯異常。也曾懷疑是變幅油馬達(dá)內(nèi)部泄漏回油管的堵塞或回油不通暢而造成內(nèi)部油壓過高，但對(duì)其回油管路進(jìn)行了檢查，也沒有發(fā)現(xiàn)被堵塞的

7、情況。 由于NO.1克令吊變幅油馬達(dá)殼體第二次損壞，再次將NO.1克令吊變幅油馬達(dá)整臺(tái)拆下，將NO.2克令吊變幅油馬達(dá)整臺(tái)拆下?lián)Q到NO.1克令吊上，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)吊臂停止動(dòng)作時(shí)偶爾有瞬間很小幅度的下滑現(xiàn)象，而只要把變幅操作手柄往升起方向拉一點(diǎn)后再松開，此現(xiàn)象即可消除。由于該克令吊變幅油馬達(dá)第一次損壞前并沒有這種現(xiàn)象，所以當(dāng)時(shí)認(rèn)為是變幅操作手柄的零位誤差并未引起導(dǎo)致的。 三臺(tái)變幅油馬達(dá)先后損壞，確實(shí)已讓人很難再相信是柱塞的材料疲勞損壞而非是其超過額定的工作負(fù)荷所至。但變幅油路的工作油壓、安全閥的動(dòng)作和啟閥壓力、平衡閥的作用已經(jīng)是多次檢查測(cè)試正常，唯一的異?，F(xiàn)象只有吊臂偶有瞬間小幅下滑現(xiàn)象。 難

8、道就是這個(gè)吊臂偶有瞬間小幅下滑現(xiàn)象造成的？在再次裝復(fù)新的變幅油馬達(dá)之前，由船員再次對(duì)液壓系統(tǒng)的工作油路、安全閥、電磁閥進(jìn)行了檢查，并對(duì)變幅操縱手柄帶動(dòng)的微動(dòng)開關(guān)的位置進(jìn)行了調(diào)整（稍稍往外調(diào)整了一點(diǎn)），結(jié)果是在以后的使用中，既沒有了吊臂下滑現(xiàn)象，變幅油馬達(dá)也沒有再出現(xiàn)損壞。 事實(shí)證明：造成變幅油馬達(dá)連續(xù)損壞就是由吊臂偶有瞬間小幅下滑現(xiàn)象所造成的。  三 變幅油路的工作原理（見圖二）： 變幅、旋轉(zhuǎn)油路的壓力油由主油泵14（定量油泵）提供，經(jīng)51-1/1閥（RELIEF VALVE）恒定在260/； 控制油路由輔助油泵18提供，由52-2閥（RELIEF VALVE）恒定在70/

9、，經(jīng)28-1電磁閥由圖示PP5輸送到控制閥27； 剎車油路同樣由輔助油泵18提供，也是由52-2閥（RELIEF VALVE）恒定在70/，由圖示PP2輸送到剎車電磁閥； 變幅、旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，由變幅、旋轉(zhuǎn)操縱手柄帶動(dòng)變幅、旋轉(zhuǎn)控制器27閥來完成； 當(dāng)需要吊臂下降時(shí)，操縱手柄動(dòng)作帶動(dòng)一個(gè)微動(dòng)開關(guān)的同時(shí)，使變幅、旋轉(zhuǎn)控制器27閥打開控制油路，作用在變幅用的方向控制閥24閥上（三為四通閥），使24閥工作在右邊B塊；微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作接通變幅剎車電磁閥28-2，剎車油路進(jìn)入剎車油缸，打開變幅油馬達(dá)上的剎車，同時(shí)因方向控制閥24工作在B塊變幅工作壓力油直接進(jìn)入到變幅油馬達(dá)的右腔，推動(dòng)變幅油馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，使吊臂開始下

10、降；變幅油馬達(dá)左腔的回油經(jīng)54-2 平衡閥，再經(jīng)24閥B塊至回油管路。 54-2 平衡閥的作用：是防止吊臂在下降過程中下降速度過快； 變幅油馬達(dá)進(jìn)油、回油之間設(shè)有安全閥，開啟壓力280/，可防止變幅油馬達(dá)過載； 當(dāng)需要吊臂上升時(shí)，操縱手柄動(dòng)作同樣帶動(dòng)另一邊的微動(dòng)開關(guān)的同時(shí)，使變幅、旋轉(zhuǎn)控制器27閥打開控制油路，作用在變幅用的方向控制閥24閥上，使24閥工作在左邊A塊，同樣微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作接通變幅剎車電磁閥28-2，剎車油路進(jìn)入剎車油缸，打開變幅油馬達(dá)上的剎車，同時(shí)因方向控制閥24工作在A塊變幅工作壓力油經(jīng)54-2 平衡閥邊上的單向閥（此時(shí)平衡閥被旁通，不起作用）直接進(jìn)入變幅油馬達(dá)左腔，推動(dòng)變幅油馬

11、達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，使吊臂開始上升；變幅油馬達(dá)右腔經(jīng)24閥A塊至回油管路。 損壞原因分析： 在正常情況下，操作手柄帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)和打開控制油路作用在方向控制閥24上打開，使工作油路進(jìn)入變幅油馬達(dá)應(yīng)該是同步的。但由于微動(dòng)開關(guān)的位置發(fā)生偏移，造成變幅控制器操作手柄動(dòng)作時(shí)，剎車電磁閥先通電打開變幅油馬達(dá)的剎車而工作油路慢一步進(jìn)入變幅油馬達(dá)，此時(shí)變幅油馬達(dá)在吊臂自身重力下滑的帶動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)油腔產(chǎn)生“空腔”，出油腔產(chǎn)生“高壓”，等到工作壓力油真正進(jìn)入變幅油馬達(dá)時(shí)產(chǎn)生沖擊負(fù)荷，多次的反復(fù)沖擊和積累，最終造成變幅油馬達(dá)內(nèi)部零部件（如柱塞）和本體的強(qiáng)度下降而破裂。這種現(xiàn)象應(yīng)該在吊臂上升時(shí)產(chǎn)生沖擊負(fù)荷更明顯。 微動(dòng)開關(guān)的位

12、置偏差，并不影響剎車電磁閥和剎車裝置的動(dòng)作，因此出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)是很難從檢查剎車動(dòng)作是否正常來判斷出。同樣剎車電磁閥先通電打開變幅油馬達(dá)的剎車而工作油路慢一步進(jìn)入變幅油馬達(dá)的過程是一個(gè)瞬間過程，加上這個(gè)沖擊負(fù)荷主要出現(xiàn)在變幅油馬達(dá)內(nèi)部，因此對(duì)工作油壓的測(cè)試也是很難進(jìn)行判斷的。  四 這個(gè)由于微動(dòng)開關(guān)和方向控制閥的動(dòng)作不同步而造成變幅油馬達(dá)連續(xù)損壞的例子是典型的電路與液壓系統(tǒng)不同步所造成的克令吊故障，這個(gè)克令吊故障的典型例子值得我們深思。作為一個(gè)管理人員（當(dāng)然也包括我們主管技術(shù)的管理人員）不但要熟悉克令吊的液壓系統(tǒng)，也要了解電路的控制系統(tǒng)，二者是相輔相成、互相制約的，要對(duì)每一種故障的所有現(xiàn)象進(jìn)行分析，要透過這些現(xiàn)象看本質(zhì)，更不能疏忽每一個(gè)細(xì)小的、瞬間的異常現(xiàn)象。 R輪的姐妹船W輪，2008年4月份差不多是同時(shí)發(fā)生過類似的克令吊變幅油馬達(dá)殼體裂縫損壞，不同的是R輪先發(fā)生吊臂的下滑，經(jīng)多次檢查、試驗(yàn)查找下滑原因時(shí)再發(fā)現(xiàn)油馬達(dá)殼體裂縫損壞。但由于先進(jìn)行了變幅控制器和操縱手柄、微動(dòng)開關(guān)的檢查、調(diào)整，后換新變幅油馬達(dá)，雖然沒有繼續(xù)出現(xiàn)吊臂的下滑，也沒有出現(xiàn)類似的連續(xù)損壞，但由于分析認(rèn)為是因?yàn)樽兎婉R達(dá)的損壞造成的吊臂下滑，因