1 引言
隨著船舶液壓設備自動化和集成化程度的提高，液壓傳動技術已廣泛應用于現(xiàn)代船舶，特別是遠洋船舶。如閥門的開關，艙口蓋、水密門的啟閉，液壓舵機，液壓起貨機，起錨機以及自動系纜裝置等。這些液壓設備大多數(shù)處于露天甲板，經(jīng)常經(jīng)受風吹、日曬、雨淋以及海洋氣候、自然條件等的影響，一旦出現(xiàn)故障勢必影響航行安全和經(jīng)濟性。因此，要加強日常管理，對設備的運行狀況了然于胸，防患于未然。如果出現(xiàn)故障，則應根據(jù)情況，科學分析、及時排除。本文結合自己的工作實踐，介紹了船舶液壓設備的常見故障及其分析方法， 談幾點粗淺的看法僅供輪機管理人員參考。
2 船舶液壓設備的常見故障及其特點
2.1 故障類型
船舶液壓設備經(jīng)常出現(xiàn)的故障有：動作故障（如起動不正常、執(zhí)行元件速度過慢或不能動作、有負載時執(zhí)行元件速度顯著降低等）；壓力故障（如壓力達不到規(guī)定的要求、壓力不穩(wěn)定或調(diào)節(jié)失靈、壓力波動過大等）；噪音和振動；油溫過高；油液污染等。船舶液壓設備出現(xiàn)故障原因是多樣的。設計或安裝時就未達到規(guī)范要求或設備長期使用的正常磨損以及操作不當?shù)娜藶橐蛩兀伎赡軐е乱簤涸O備或液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生。
2.2 故障特點
1）故障的多樣性與復雜性。經(jīng)常出現(xiàn)幾個故障交織在一起的現(xiàn)象，有的是由一個液壓元件失靈引發(fā)的，有的是系統(tǒng)中多個液壓元件綜合因素影響的，也有液壓和電氣同時出現(xiàn)故障所致。
2）船舶液壓設備即使是同一故障，產(chǎn)生的原因也不一樣。特別是現(xiàn)在的船舶液壓設備都是機械、液壓、電氣甚至微型計算機的共同組合體，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)生與操作管理有密切關系。管理人員的業(yè)務能力、管理經(jīng)驗和反應速度都影響設備的正常使用。操作不當或不規(guī)范可能導致故障，甚至嚴重影響設備的壽命如環(huán)境溫度的變化對液壓油溫度的控制就相當重要，故障表現(xiàn)需要操作人員十分熟悉環(huán)境溫度和液壓油溫兩個參數(shù)。
3 液壓設備的故障分析與排除
由于液壓設備故障與其它設備故障相比具有上述特點，因此處理液壓設備故障的方法和處理其它設備故障的方法相比，除有一定的共性外，也有其自身的特點。處理液壓設備故障必須對引起故障的因素逐一分析，注意內(nèi)在聯(lián)系，找出主要矛盾，這樣才能比較容易解決。但是，各種元件和輔助機構以及油液大都封閉在殼體和管路中，不像機械傳動那樣直接從外部觀察，測量方面又不如電氣系統(tǒng)方便，而且液壓元件均在潤滑充分的條件下工作，系統(tǒng)又都裝有過載保護裝置， 很少發(fā)生零件破壞現(xiàn)象。因此，液壓設備出現(xiàn)故障時，往往要用較多的時間來尋找原因，排除故障也比較麻煩。一般情況，任何故障在演變?yōu)榇蠊收现岸紩橛蟹N種不正常的現(xiàn)象。如系統(tǒng)出現(xiàn)不正常的聲音；執(zhí)行機構速度下降，動作無力或不動作；油位下降；油液變質(zhì)；外泄加劇；油溫過高；出現(xiàn)焦糊味等。上述故障現(xiàn)象可通過眼看、耳聽、手摸、鼻嗅等基本方法發(fā)現(xiàn)。只有全面了解故障情況，認真、科學地分析故障內(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踐，談幾例故障的分析處理方法。
3.1 動作故障
執(zhí)行元件速度過慢或不執(zhí)行操作指令，這是日常維護管理中出現(xiàn)故障比較多的艙口蓋液壓裝置故障。故障初期表現(xiàn)為工作時速度逐漸下降直至無法正常工作。檢查結果發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)中使用的液壓齒輪泵工作時間過長，工作中隨著時間的延長，油溫不斷升高；泵的進口濾網(wǎng)上有黑色雜物。將黑色雜物去除后，再試驗發(fā)現(xiàn)速度雖略有提升，依然不能達到正常使用要求，系統(tǒng)油溫繼續(xù)升高。當升到60～70℃時，開關艙蓋則不再動作。解體齒輪泵發(fā)現(xiàn)，齒輪泵磨損非常嚴重，軸向和徑向間隙都超出許可范圍很多，更換新的齒輪泵后，設備及系統(tǒng)恢復正常。可以看出，該故障是由于泵磨損嚴重后，容積效率低造成的。開始工作時，油溫低，系統(tǒng)內(nèi)油的勃度較大，能夠按照設計要求進行工作。工作時間一長，油溫高，勃度降低，泵的內(nèi)泄漏量增大，導致泵工作不正常。
3.2 壓力故障
某輪在港口開艙作業(yè)時，發(fā)現(xiàn)艙口蓋液壓系統(tǒng)壓力逐漸低落，由原來的1.2*107Pa降至8*106Pa就不再恢復，再調(diào)也調(diào)不上去。因為該系統(tǒng)使用時間較長，起初估計可能是液壓泵長期使用磨損較甚，內(nèi)漏泄量加大引起。拆檢齒輪泵，發(fā)現(xiàn)齒輪磨損程度不嚴重，軸向和徑向間隙稍有增大，重新調(diào)整間隙裝復后試車，故障仍未解決。但試車發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)原來在1.2*107Pa下運轉壓力平穩(wěn)，現(xiàn)在8*106Pa下壓力也仍平穩(wěn)，在壓力變換中，系統(tǒng)沒有發(fā)現(xiàn)明顯破壞現(xiàn)象。據(jù)此分析認為：既然壓力變換前后都平穩(wěn)，系統(tǒng)也未發(fā)現(xiàn)明顯破壞現(xiàn)象，可以 認為該故障可能發(fā)生在溢流閥處，因為溢流閥的工作性能是容易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)現(xiàn)閥座處有污物，密封不良。清洗閥座后予以裝復，系統(tǒng)壓力恢復正常。
上述問題的處理說明，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正常，所以系統(tǒng)壓力也恢復了正常。對于此種故障，如果污物偶爾被沖走，系統(tǒng)可自行恢復壓力正常，一旦污物再在此處停留，則又會造成壓力低落，因此予以更換油液或者凈化油液。
3.3 噪音與振動
某輪起貨機液壓系統(tǒng)，工作時出現(xiàn)嘯叫聲。仔細檢查發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)壓力在4.5～6.5Mpa時有此聲音，且隨著壓力的增大而增大，當壓力升到6.5Mpa時系統(tǒng)產(chǎn)生連續(xù)的嘯叫聲。此外發(fā)現(xiàn)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此聲音。分析認為：嘯叫聲與該溢流閥有關。解體該閥發(fā)現(xiàn)，主閥閥芯上阻尼孔過大。更換閥芯后，嘯叫聲消除。 從以上分析處理可見，先導式溢流閥主閥閥芯上的阻尼孔過大時，主閥閥芯下面的壓力油，通過閥芯上的阻尼孔，再作用于導閥上的錐閥時，壓力油的壓力脈動與錐閥上的彈簧產(chǎn)生共振，使錐閥振動產(chǎn)生噪音。阻尼孔變小后，壓力油經(jīng)過阻尼孔再作用于錐閥，由于壓力油通過小孔后壓力達到平衡，就不再與錐閥上的彈簧發(fā)生共振，錐閥不再振動，嘯叫聲隨即消除。
引起噪音和振動故障的原因是十分復雜的。不但系統(tǒng)的機械設備、電器可以引起噪音和振動，就是液壓系統(tǒng)內(nèi)部，幾乎每個環(huán)節(jié)都可以引起噪音和振動。系統(tǒng)內(nèi)混人空氣；機械振動；液壓泵、控制閥等元件故障；系統(tǒng)內(nèi)壓力、流量脈動，以及由此而形成的共振等都是引起噪音和振動的原因。分析和處理這種故障難度較大，必須根據(jù)故障特點，初步判斷是哪種類型原因引起，然后再通過澆油、探聽、查看、以至解體檢查，找出故障原因，予以排除。
3.4 油溫過高
液壓系統(tǒng)出現(xiàn)油溫過高的大致原因為：1）有嚴重的泄漏。油泵壓力調(diào)整得過高、運動部件磨損后密封間隙增大、密封裝置損壞、油的粘度過低等都會使泄漏增加，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，壓力油從溢流閥（或安全閥）溢回油箱，要產(chǎn)生大量的熱。因此要認真檢查卸荷回路中各類閥，恢復卸荷回路的正常工作；3）油液粘度過大，引起液壓損失過大；4）換向時的沖擊現(xiàn)象，造成不必要的能量損失，也會轉化為熱能。應調(diào)節(jié)緩沖裝置，消除沖擊；5）散熱不良，要檢查冷卻器等裝置。
液壓油是液壓系統(tǒng)工作時傳遞能量的介質(zhì)，為了保證系統(tǒng)的正常工作，油溫應保持在一定的范圍內(nèi)。如出現(xiàn)油溫過高時，要認真觀察現(xiàn)象，科學地分析處理，使設備達到經(jīng)濟、合理，安全運行的目的。
4 結語
船用液壓設備可能出現(xiàn)的故障是多種多樣的，綜合的。即使是同一故障現(xiàn)象，產(chǎn)生故障的原因也不一樣，而是許多因素綜合影響的結果。因此在診斷和排除故障時，必須將引起故障的原因逐一分析，注意其內(nèi)在聯(lián)系，找出主要矛盾，才能比較容易解決。
來源：網(wǎng)絡
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