淺述船舶液壓系統(tǒng)故障分析與維護(hù)

1、淺述船舶液壓系統(tǒng)故障分析與維護(hù) 1引言 隨著船舶液壓設(shè)備自動(dòng)化和集成化程度的提高，液壓傳動(dòng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代船舶，特殊是遠(yuǎn)洋船舶。如閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，艙口蓋、水密門(mén)的啟閉，液壓舵機(jī)，液壓起貨機(jī)，起錨機(jī)以及自動(dòng)系纜裝置等。這些液壓設(shè)備大多數(shù)處于露天甲板，經(jīng)常經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、雨淋以及海洋氣候、自然條件等的影響，一旦出現(xiàn)故障勢(shì)必影響航行安全和經(jīng)濟(jì)性。因此，要加強(qiáng)日常管理，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況了然于胸，防患于未然。假如出現(xiàn)故障，則應(yīng)依據(jù)狀況，科學(xué)分析、準(zhǔn)時(shí)排解。本文結(jié)合自己的工作實(shí)踐，介紹了船舶液壓設(shè)備的常見(jiàn)故障及其分析方法，談幾點(diǎn)粗淺的看法僅供輪機(jī)管理人員參考。 2船舶液壓設(shè)備的常見(jiàn)故障及其特點(diǎn) 2.1故障

2、類(lèi)型 船舶液壓設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的故障有：動(dòng)作故障（如起動(dòng)不正常、執(zhí)行元件速度過(guò)慢或不能動(dòng)作、有負(fù)載時(shí)執(zhí)行元件速度顯著降低等）；壓力故障（如壓力達(dá)不到規(guī)定的要求、壓力不穩(wěn)定或調(diào)整失靈、壓力波動(dòng)過(guò)大等）；噪音和振動(dòng)；油溫過(guò)高；油液污染等。船舶液壓設(shè)備出現(xiàn)故障原因是多樣的。設(shè)計(jì)或安裝時(shí)就未達(dá)到規(guī)范要求或設(shè)備長(zhǎng)期使用的正常磨損以及操作不當(dāng)?shù)娜藶橐蛩?，都可能?dǎo)致液壓設(shè)備或液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生。 2.2故障特點(diǎn) 1）故障的多樣性與復(fù)雜性。經(jīng)常出現(xiàn)幾個(gè)故障交織在一起的現(xiàn)象，有的是由一個(gè)液壓元件失靈引發(fā)的，有的是系統(tǒng)中多個(gè)液壓元件綜合因素影響的，也有液壓和電氣同時(shí)出現(xiàn)故障所致。 2）船舶液壓設(shè)備即使是同一故障，產(chǎn)生

3、的原因也不一樣。特殊是現(xiàn)在的船舶液壓設(shè)備都是機(jī)械、液壓、電氣甚至微型計(jì)算機(jī)的共同組合體，產(chǎn)生故障的原因更是多方面的。即使是同一原因，也可能引起不同的故障。 3）故障的產(chǎn)生與操作管理有親密關(guān)系。管理人員的業(yè)務(wù)能力、管理經(jīng)驗(yàn)和反應(yīng)速度都影響設(shè)備的正常使用。操作不當(dāng)或不規(guī)范可能導(dǎo)致故障，甚至嚴(yán)重影響設(shè)備的壽命如環(huán)境溫度的變化對(duì)液壓油溫度的掌握就相當(dāng)重要，故障表現(xiàn)需要操作人員非常熟識(shí)環(huán)境溫度和液壓油溫兩個(gè)參數(shù)。 3液壓設(shè)備的故障分析與排解 由于液壓設(shè)備故障與其它設(shè)備故障相比具有上述特點(diǎn)，因此處理液壓設(shè)備故障的方法和處理其它設(shè)備故障的方法相比，除有一定的共性外，也有其自身的特點(diǎn)。處理液壓設(shè)備故障必需對(duì)引

4、起故障的因素逐一分析，留意內(nèi)在聯(lián)系，找出主要矛盾，這樣才能比較簡(jiǎn)單解決。但是，各種元件和輔助機(jī)構(gòu)以及油液大都封閉在殼體和管路中，不像機(jī)械傳動(dòng)那樣直接從外部觀看，測(cè)量方面又不如電氣系統(tǒng)便利，而且液壓元件均在潤(rùn)滑充分的條件下工作，系統(tǒng)又都裝有過(guò)載保護(hù)裝置，很少發(fā)生零件破壞現(xiàn)象。因此，液壓設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，往往要用較多的時(shí)間來(lái)查找原因，排解故障也比較麻煩。一般狀況，任何故障在演變?yōu)榇蠊收现岸紩?huì)伴有種種不正常的現(xiàn)象。如系統(tǒng)出現(xiàn)不正常的聲音；執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度下降，動(dòng)作無(wú)力或不動(dòng)作；油位下降；油液變質(zhì)；外泄加??；油溫過(guò)高；出現(xiàn)焦糊味等。上述故障現(xiàn)象可通過(guò)眼看、耳聽(tīng)、手摸、鼻嗅等基本方法發(fā)覺(jué)。只有全面了解故障狀

5、況，專(zhuān)心、科學(xué)地分析故障內(nèi)部規(guī)律，才能找出引起故障的真正原因，合理予以解決。下面筆者以在船工作的實(shí)踐，談幾例故障的分析處理方法。 3.1動(dòng)作故障 執(zhí)行元件速度過(guò)慢或不執(zhí)行操作指令，這是日常維護(hù)管理中出現(xiàn)故障比較多的艙口蓋液壓裝置故障。故障初期表現(xiàn)為工作時(shí)速度漸漸下降直至無(wú)法正常工作。檢查結(jié)果發(fā)覺(jué)，系統(tǒng)中使用的液壓齒輪泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，工作中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，油溫不斷升高；泵的進(jìn)口濾網(wǎng)上有黑色雜物。將黑色雜物去除后，再試驗(yàn)發(fā)覺(jué)速度雖略有提升，依舊不能達(dá)到正常使用要求，系統(tǒng)油溫連續(xù)升高。當(dāng)升到6070時(shí)，開(kāi)關(guān)艙蓋則不再動(dòng)作。解體齒輪泵發(fā)覺(jué)，齒輪泵磨損特別嚴(yán)重，軸向和徑向間隙都超出許可范圍許多，更換新的

6、齒輪泵后，設(shè)備及系統(tǒng)恢復(fù)正常?？梢钥闯?，該故障是由于泵磨損嚴(yán)重后，容積效率低造成的。開(kāi)頭工作時(shí)，油溫低，系統(tǒng)內(nèi)油的勃度較大，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作。工作時(shí)間一長(zhǎng)，油溫高，勃度降低，泵的內(nèi)泄漏量增大，導(dǎo)致泵工作不正常。 3.2壓力故障 某輪在港口開(kāi)艙作業(yè)時(shí)，發(fā)覺(jué)艙口蓋液壓系統(tǒng)壓力漸漸低落，由原來(lái)的1.2*107Pa降至8*106Pa就不再恢復(fù)，再調(diào)也調(diào)不上去。因?yàn)樵撓到y(tǒng)使用時(shí)間較長(zhǎng)，起初估計(jì)可能是液壓泵長(zhǎng)期使用磨損較甚，內(nèi)漏泄量加大引起。拆檢齒輪泵，發(fā)覺(jué)齒輪磨損程度不嚴(yán)重，軸向和徑向間隙稍有增大，重新調(diào)整間隙裝復(fù)后試車(chē)，故障仍未解決。但試車(chē)發(fā)覺(jué)，系統(tǒng)原來(lái)在1.2*107Pa下運(yùn)轉(zhuǎn)壓力平穩(wěn)，現(xiàn)在

7、8*106Pa下壓力也仍平穩(wěn)，在壓力變換中，系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)覺(jué)明顯破壞現(xiàn)象。據(jù)此分析認(rèn)為：既然壓力變換前后都平穩(wěn)，系統(tǒng)也未發(fā)覺(jué)明顯破壞現(xiàn)象，可以認(rèn)為該故障可能發(fā)生在溢流閥處，因?yàn)橐缌鏖y的工作性能是簡(jiǎn)單受到其它因素的影響而發(fā)生變化的。拆卸溢流閥檢查，發(fā)覺(jué)閥座處有污物，密封不良。清洗閥座后予以裝復(fù)，系統(tǒng)壓力恢復(fù)正常。 上述問(wèn)題的處理說(shuō)明，此故障是由于油中污物偶然停留于閥座處，破壞了該處的密封而使系統(tǒng)壓力跌落。污物清除后該處密封作用恢復(fù)正常，所以系統(tǒng)壓力也恢復(fù)了正常。對(duì)于此種故障，假如污物間或被沖走，系統(tǒng)可自行恢復(fù)壓力正常，一旦污物再在此處停留，則又會(huì)造成壓力低落，因此予以更換油液或者凈化油液。 3.3噪

8、音與振動(dòng) 某輪起貨機(jī)液壓系統(tǒng)，工作時(shí)出現(xiàn)嘯叫聲。認(rèn)真檢查發(fā)覺(jué)，系統(tǒng)壓力在4.56.5Mpa時(shí)有此聲音，且隨著壓力的增大而增大，當(dāng)壓力升到6.5Mpa時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生連續(xù)的嘯叫聲。此外發(fā)覺(jué)嘯叫聲發(fā)生在油泵出口管路的溢流閥上，而泵和其它閥上均無(wú)此聲音。分析認(rèn)為：嘯叫聲與該溢流閥有關(guān)。解體該閥發(fā)覺(jué)，主閥閥芯上阻尼孔過(guò)大。更換閥芯后，嘯叫聲消退。從以上分析處理可見(jiàn)，先導(dǎo)式溢流閥主閥閥芯上的阻尼孔過(guò)大時(shí)，主閥閥芯下面的壓力油，通過(guò)閥芯上的阻尼孔，再作用于導(dǎo)閥上的錐閥時(shí)，壓力油的壓力脈動(dòng)與錐閥上的彈簧產(chǎn)生共振，使錐閥振動(dòng)產(chǎn)生噪音。阻尼孔變小后，壓力油經(jīng)過(guò)阻尼孔再作用于錐閥，由于壓力油通過(guò)小孔后壓力達(dá)到平衡，就不

9、再與錐閥上的彈簧發(fā)生共振，錐閥不再振動(dòng)，嘯叫聲隨即消退。 引起噪音和振動(dòng)故障的原因是非常復(fù)雜的。不但系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備、電器可以引起噪音和振動(dòng)，就是液壓系統(tǒng)內(nèi)部，幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都可以引起噪音和振動(dòng)。系統(tǒng)內(nèi)混人空氣；機(jī)械振動(dòng)；液壓泵、掌握閥等元件故障；系統(tǒng)內(nèi)壓力、流量脈動(dòng)，以及由此而形成的共振等都是引起噪音和振動(dòng)的原因。分析和處理這種故障難度較大，必需依據(jù)故障特點(diǎn)，初步推斷是哪種類(lèi)型原因引起，然后再通過(guò)澆油、探聽(tīng)、查看、以至解體檢查，找出故障原因，予以排解。 3.4油溫過(guò)高 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)油溫過(guò)高的大致原因?yàn)椋?）有嚴(yán)重的泄漏。油泵壓力調(diào)整得過(guò)高、運(yùn)動(dòng)部件磨損后密封間隙增大、密封裝置損壞、油的粘度過(guò)低等都會(huì)使泄漏增加，加大能量損失；2）卸荷回路工作不正常，系統(tǒng)不需要油液時(shí)，壓力油從溢流閥（或安全閥）溢回油箱，要產(chǎn)生大量的熱。因此要專(zhuān)心檢查卸荷回路中各類(lèi)閥，恢復(fù)卸荷回路的正常工作；3）油液粘度過(guò)大，引起液壓損失過(guò)大；4）換向時(shí)的沖擊現(xiàn)象，造成不必要的能量損失，也會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能。應(yīng)調(diào)整緩沖裝置，消退沖擊；5）散熱不良，要檢查冷卻器等裝置。 液壓油是液壓系統(tǒng)工作時(shí)傳遞能量的介質(zhì)，為了保證系統(tǒng)的正常工作，油溫應(yīng)保持在一定的范圍內(nèi)。如出現(xiàn)油溫過(guò)高時(shí)，要專(zhuān)心觀