船舶液壓系統(tǒng)故障分析及處理

葉夢臘

摘要：液壓系統(tǒng)是船舶主要的壓強(qiáng)傳送裝置，承擔(dān)著向船舶各個(gè)組成部分傳送液壓油的作用，從而驅(qū)動(dòng)各個(gè)零部件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和高效運(yùn)行。然而，由于船舶系統(tǒng)處于復(fù)雜、惡劣的運(yùn)行環(huán)境，難免受到外力的干擾和破壞，從而導(dǎo)致船舶液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題。文章分析了船舶液壓系統(tǒng)的故障成因，并提出了科學(xué)的解決對策。

關(guān)鍵詞：船舶；液壓系統(tǒng)；故障分析；故障處理；壓強(qiáng)傳送裝置；液壓油 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH137 文章編號(hào)：1009-2374（2016）11-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.031

1 爪級(jí)式無刷交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)

1.1 皮帶輪、風(fēng)扇、接線柱

交流發(fā)電機(jī)的皮帶輪和風(fēng)扇如圖1所示，它們由半月鍵與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸聯(lián)接，用彈簧墊圈和螺母緊固在轉(zhuǎn)子軸上。皮帶輪的材料通常為鑄鐵，它的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過皮帶傳給發(fā)電機(jī)。風(fēng)扇為葉片式，通常由鋁合金壓鑄制成。發(fā)電機(jī)工作時(shí)，風(fēng)扇在皮帶輪的帶動(dòng)下，葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生空氣流，空氣流高速流過發(fā)電機(jī)內(nèi)部對發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻。接線柱位于后端蓋上，如圖1所示，依次為發(fā)電機(jī)正極B、中性點(diǎn)N、磁場F、搭鐵E。

1.2 前、后端蓋

前、后端蓋上裝有滾珠軸承，用來支承磁場總成，固定電樞總成、整流器、接線柱等，端蓋上設(shè)計(jì)有用來散熱的通風(fēng)口。為了減少漏磁，提高發(fā)電的功率，前、后端蓋采用非導(dǎo)磁材料——鋁合金，通過鑄造制成。

1.3 真空泵

真空泵位于后端蓋之后，如圖1所示。交流發(fā)電機(jī)真空泵的輸入軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸制成一體，該泵連接在汽車的真空助力制動(dòng)裝置上，以滿足汽車制動(dòng)的需要。

1.4 磁場總成

磁場總成的作用是產(chǎn)生磁場。它包括轉(zhuǎn)子軸、裝在轉(zhuǎn)子軸上的磁軛和兩塊磁爪、用螺栓固定在后端蓋上的托架及托架上的磁場繞組構(gòu)成，如圖2、圖3所示。磁場繞組的一端接發(fā)電機(jī)的F接線柱，另一端通過螺栓搭鐵。每塊磁爪上各有六個(gè)鳥嘴形磁極，兩塊磁爪相對，形成六對磁極，稱為爪極。把爪極的凸緣的外形做成像鳥嘴的形狀，是為了當(dāng)發(fā)電機(jī)工作時(shí)，可在定子鐵心內(nèi)部形成近似正弦變化的交變磁場。兩塊磁爪用非導(dǎo)磁材料——銅，聯(lián)接固定在轉(zhuǎn)子軸上。當(dāng)磁場繞組通電時(shí)，兩塊磁極分別被磁化為N極和S極，由轉(zhuǎn)子帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場。由于磁場繞組固定不動(dòng)，所以省去了電刷和滑環(huán)。

1.5 電樞總成

電樞總成由鐵芯和電樞繞組組成，它的作用是產(chǎn)生交流電。其結(jié)構(gòu)如圖4所示，鐵芯一般由一組相互絕緣且內(nèi)圓帶有嵌線槽的環(huán)狀硅鋼片或低碳鋼片疊成，三相電樞繞組嵌于定子槽內(nèi)。繞組是用高強(qiáng)度漆包線在專用模具上繞制的。三相繞組（U相、V相、W相）的連接方法為星形聯(lián)結(jié)，又叫做Y形聯(lián)結(jié)，這種聯(lián)結(jié)的發(fā)電機(jī)在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)發(fā)電性能好。星形聯(lián)結(jié)是每相繞組的一根線頭都接至公共接點(diǎn)（中性點(diǎn)N），另外三根線頭分叉成Y形。

1.6 整流器

整流器由八只硅二極管組成，如圖1所示。它利用二極管的單向?qū)щ娦?，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。其中六只硅二極管組成三相全波整流電路，正散熱板上的三個(gè)正二極管的負(fù)極通過散熱板連接在一起，它們的正極則分別與三相繞組的首端相連。三個(gè)負(fù)二極管的負(fù)極也與三相繞組的首端相連，其正極通過負(fù)散熱板連接在一起。在電樞繞組的星形聯(lián)結(jié)點(diǎn)引出連接線，加裝兩只中性點(diǎn)二極管，形成了八管交流發(fā)電機(jī)，加裝兩只中性點(diǎn)二極管可以提高發(fā)電機(jī)的輸出功率，從而適應(yīng)現(xiàn)代汽車用電設(shè)備增加、用電量增大的要求。

2 檢測

下面以JFWB19C3交流發(fā)電機(jī)為例，說明發(fā)電機(jī)的檢測方法。

2.1 不解體檢測

檢查交流發(fā)電機(jī)殼體有無裂痕，接線柱是否松動(dòng)，用手轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活自如，是否卡滯，有無異響。使用萬用表測量交流發(fā)電機(jī)各接線柱之間的電阻值。

2.1.1 測量交流發(fā)電機(jī)F與E接線柱之間的電阻值。指針式萬用表置R×l檔（數(shù)字式萬用表置200Ω檔），紅、黑表筆分別任意接F與E接線柱，其阻值應(yīng)符合該發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)值，如表1所示：

表1 JFWB19C3發(fā)電機(jī)不解體檢測數(shù)據(jù)

F與E之間的電阻 B與E之間的電阻 N與E（或B）之間的電阻

正向 反向 正向 反向

3～6Ω 40～50Ω >10kΩ 約10Ω >10kΩ

2.1.2 測量交流發(fā)電機(jī)B與E接線柱之間的正、反向電阻值。測量正向電阻值時(shí)指針式萬用表置R×l檔，紅表筆接B接線柱，黑表筆接發(fā)電機(jī)外殼，測量反向電阻值時(shí)紅表筆接發(fā)電機(jī)外殼，黑表筆接B接線柱，電阻值應(yīng)符合表1的要求。數(shù)字式萬用表選用二極管檔，正向管壓降為1V左右正常，本發(fā)電機(jī)實(shí)測值為0.866V，正常，反向無窮大為正常。

2.1.3 用指針式萬用表測量N與E（或B）接線柱之間的正反向電阻，應(yīng)符合表1所示的要求。數(shù)字式萬用表選用二極管檔，正向管壓降為0.5V左右正常，本發(fā)電機(jī)實(shí)測值為0.440V，反向無窮大為正常。

用萬用表測量B與E之間的正向電阻在40～50Ω之間，二極管正常，如為10Ω左右，則個(gè)別二極管擊穿，若示數(shù)接近于零或等于零，則正極管和負(fù)極管均有擊穿短路故障，測量N與E（或B）之間的電阻，可進(jìn)一步判斷故障二極管是正極管還是負(fù)極管。若數(shù)據(jù)不符合要求，則應(yīng)將發(fā)電機(jī)解體后進(jìn)行檢測維修。

2.2 解體后的檢測

若發(fā)電機(jī)不解體檢測數(shù)據(jù)不符合要求，則應(yīng)將發(fā)電機(jī)解體，確定具體故障部位后進(jìn)行檢測維修。

2.2.1 磁場繞組的檢測用指針式萬用表R×1檔（數(shù)字式萬用表200Ω檔）檢測磁場繞組兩引線之間的電阻，正常值為3～6Ω，本發(fā)電機(jī)實(shí)測值為3.6Ω。如果阻值為“∞”，表明磁場繞組斷路；若阻值過小，表明磁場繞組短路。用萬用表電阻最大檔檢測磁場繞組任一引線與托架之間的電阻，若為“∞”，說明繞組絕緣良好，若阻值較小或?yàn)榱?，則磁場繞組有搭鐵故障。

2.2.2 電樞繞組的檢測萬用表置于用指針式萬用表R×1檔（數(shù)字式萬用表200Ω檔），測量電樞繞組的任意兩相首端，三次（UV、UW、VW）測得的電阻值都相等，并且電阻很小，本機(jī)約為0.4Ω，說明電樞繞組完好；如果電阻無窮大，說明電樞繞組有斷路故障，可通過測量U、V、W各相繞組與中性點(diǎn)N之間的電阻確定哪相繞組有故障。測量電樞繞組的任何一相首端與電樞的鐵芯的電阻，如果電阻無窮大，則電樞繞組絕緣良好，若阻值很小或?yàn)榱?，則繞組有搭鐵故障。

2.2.3 整流器的檢測用指針式萬用表測試每個(gè)二極管的正、反向電阻值，若電阻值一大（大于10kΩ）一?。ㄐ∮?00Ω），差異很大，說明二極管良好?；蛴脭?shù)字式萬用表二極管檔測量其正反向管壓降，正向約為0.5V，反向?yàn)闊o窮大，則二極管完好。若兩次測量阻值均為∞，則該二極管斷路；若兩次測得阻值均為0，則該二極管短路。對于焊接式整流二極管來說，一只二極管損壞，就需更換該二極管所在的正或負(fù)散熱板總成；對于壓裝結(jié)構(gòu)來說，則只需用專用的頂套和壓套更換故障二極管即可，二極管的過盈量應(yīng)控制在0.05～0.10mm之間。本文圖5所示為焊接式整流二極管。

參考文獻(xiàn)

[1] 李東江.現(xiàn)代汽車電氣設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出

版社，1999.

[2] 吳濤.汽車電氣設(shè)備與維修[M].西安：西安電子科

技大學(xué)出版社，2006.

[3] 李朝暉.汽車電器及電子設(shè)備[M].重慶：重慶大學(xué)

出版社，2004.

[4] 胡光輝.汽車電器設(shè)備構(gòu)造與檢修[M].北京：機(jī)械

工業(yè)出版社，2007.

[5] 于明進(jìn)，于光明.汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修[M].北

京：高等教育出版社，2007.

（責(zé)任編輯：蔣建華）