船舶活塞式液壓缸及液壓舵機(jī)常見故障及處理

劉磊

摘 要： 在船舶中液壓系統(tǒng)應(yīng)用十分普遍，但液壓系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，避免不了會(huì)發(fā)生故障，因此針對(duì)于船舶液壓系統(tǒng)的一些常見故障要進(jìn)行深入分析，并積極采取有效的措施加對(duì)處理，確保船舶液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞： 船舶；液壓系統(tǒng)；活塞式液壓缸；液壓舵機(jī)；故障；處理

1船舶活塞式液壓缸常見故障及處理

液壓缸作為液壓系統(tǒng)中的重要執(zhí)行元件，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液壓能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)變，在實(shí)行往復(fù)直線運(yùn)行過程中，實(shí)現(xiàn)推力和速度的輸出?；诮Y(jié)構(gòu)形式的不同，液壓缸以活塞式、樁塞式和轉(zhuǎn)葉式三類為主。在實(shí)際運(yùn)行過程中，液壓缸容易發(fā)生故障，因此要對(duì)故障及時(shí)進(jìn)行排除，保證液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性?；钊揭簤焊壮Ｒ姽收嫌行孤?、裝配不良、密封件質(zhì)量、活塞桿和溝槽加工質(zhì)量差、活塞移動(dòng)不靈活、缸內(nèi)空氣進(jìn)入產(chǎn)生振動(dòng)、活塞移動(dòng)不動(dòng)作等。對(duì)于活塞液壓缸來講，泄漏是最為常見的故障，與裝配不良、密封件質(zhì)量、活塞桿和溝槽加工質(zhì)量、油溫及油液黏度過低等具有直接的關(guān)系。對(duì)于裝配不良問題而導(dǎo)致的泄漏，通常需要拆開進(jìn)行檢查，并對(duì)其進(jìn)行重新安裝，對(duì)于密封件出現(xiàn)破損情況時(shí)要及時(shí)進(jìn)行更換。針對(duì)于活塞桿和溝槽加工質(zhì)量差的問題，需要按照實(shí)際要求倒角和去毛刺，并對(duì)不符合要求的溝槽尺寸和精度進(jìn)行修正。由于加工精度和裝配質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，從而導(dǎo)致活塞移動(dòng)“別勁”情況的發(fā)生，針對(duì)于這種情況，需要對(duì)零件尺寸進(jìn)行檢查，對(duì)于無法修復(fù)的零件要進(jìn)行更換，校正同軸度和活塞桿，鏜磨修復(fù)，重新配備活塞，對(duì)于問題較輕的情況可以將銹蝕和毛刺去除掉，對(duì)于情況嚴(yán)重時(shí)，需要利用鏜磨來達(dá)到預(yù)期的效果。對(duì)于裝配質(zhì)量達(dá)不到要求的情況，需要按工藝要求重新進(jìn)行裝配，并對(duì)配合間隙進(jìn)行檢查，并對(duì)密封圈進(jìn)行調(diào)整，確保其保持不緊不松的狀態(tài)，使活塞桿能夠用手平穩(wěn)拉動(dòng)，用手旋緊螺母即可，確?；钊麠U處于自然的狀態(tài)。缸內(nèi)進(jìn)入空氣多以新液壓缸、修理后的液壓缸及停時(shí)間較長(zhǎng)的缸為主，外部空氣進(jìn)入到缸內(nèi)，增加了缸到換向閥之間管道的容積，當(dāng)液壓缸工作時(shí)，這段管道油液排不干凈，空氣也無法排凈。針對(duì)于這種情況，可以采用空載大行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)排干凈空氣，結(jié)合面和接頭處用油脂封住，對(duì)于吸空情況有好轉(zhuǎn)時(shí)，則對(duì)螺釘和接頭進(jìn)行緊固。在與液壓缸靠近的管道中取高處加排氣閥，并將撐氣閥擰開，在全行程下運(yùn)動(dòng)活塞，將氣排干凈后再關(guān)閉排氣閥。當(dāng)液壓缸結(jié)構(gòu)上存在問題時(shí)，活塞端面與缸筒端面緊貼在一起，導(dǎo)致其無法啟動(dòng)，這時(shí)可以在端面上加條通油槽，這樣工作液體能夠快速流向活塞工作端面，同時(shí)缸筒進(jìn)出油口位置要與活塞端面錯(cuò)開，從而達(dá)到排除被活塞堵住的單向閥回路。

2液壓舵機(jī)故障原因及排除

2.1舵機(jī)出現(xiàn)不能轉(zhuǎn)動(dòng)故障

當(dāng)出現(xiàn)液壓操縱系統(tǒng)能正常工作，但舵機(jī)出現(xiàn)不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)故障時(shí)，應(yīng)先分析一下是否是屬于電氣遙控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，例如電路是否出現(xiàn)斷路等。如果電氣遙控系統(tǒng)檢測(cè)沒有出現(xiàn)故障，則應(yīng)分析一下液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，例如檢測(cè)液壓控制系統(tǒng)中伺服油缸液壓控制信號(hào)是否出現(xiàn)中斷、檢測(cè)伺服油缸中的旁通閥是否關(guān)閉、溢流閥所調(diào)定的壓力是否太低了[1]、三位電磁換向閥在左位或右位有電信號(hào)的狀態(tài)下是否可以離開中位、液壓主泵是否出現(xiàn)變量機(jī)構(gòu)卡死、主泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)是否正常起動(dòng)、連鎖保護(hù)機(jī)構(gòu)是否異常等異常故障，都能導(dǎo)致舵機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。在對(duì)主泵是否存在故障進(jìn)行檢查時(shí)，可能換用備用泵給系統(tǒng)供油，以此來對(duì)故障進(jìn)行驗(yàn)證。

2.2舵機(jī)現(xiàn)只能單向轉(zhuǎn)舵故障

舵機(jī)出現(xiàn)只能朝某一方向轉(zhuǎn)舵，當(dāng)向另一方向轉(zhuǎn)舵是出現(xiàn)舵機(jī)不轉(zhuǎn)現(xiàn)象時(shí)。排除方法為先改用舵機(jī)旁手動(dòng)操舵系統(tǒng)進(jìn)行操舵。如機(jī)旁手動(dòng)操舵，舵機(jī)工作正常，則應(yīng)先考慮電氣遙控系統(tǒng)線路是否出現(xiàn)故障，例如三位電磁換向閥某一端電磁線圈是否出現(xiàn)斷路等故障、檢測(cè)控制用伺服油缸是否出現(xiàn)嚴(yán)重的泄漏、變量泵當(dāng)出現(xiàn)泵的變量機(jī)構(gòu)是否只能單向運(yùn)行，此外當(dāng)液壓系統(tǒng)中主油路單方向不通或旁通時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)單向轉(zhuǎn)舵現(xiàn)象。

2.3舵機(jī)出現(xiàn)舵葉轉(zhuǎn)動(dòng)滯后于操舵動(dòng)作

當(dāng)主油路中混入氣體較多時(shí)，改由機(jī)旁操舵，滯舵現(xiàn)象消除時(shí)，可以打開液壓缸高壓側(cè)放氣閥，當(dāng)有氣泡放出時(shí)，液壓系統(tǒng)檢修后放氣則不徹底、油箱液壓油位太低或是補(bǔ)油壓力過低。液壓系統(tǒng)泄漏等問題，需要針對(duì)實(shí)際情況檢查下，做好排氣、補(bǔ)充液壓油及增加補(bǔ)油壓力等。針對(duì)于液壓系統(tǒng)泄漏問題進(jìn)行處理。當(dāng)液壓遙控系統(tǒng)中控制油路或是伺服油缸中混入空氣、挖掘系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部件間隙過大等情況下都會(huì)導(dǎo)致遙控系統(tǒng)動(dòng)作遲緩，要針對(duì)于具體問題進(jìn)行處理。當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)不動(dòng)或是轉(zhuǎn)動(dòng)較慢時(shí)，多是由于主油路泄漏或是旁通泵控制型系統(tǒng)主油路泄漏，這種情況下要針對(duì)導(dǎo)致主油路泄漏的原因進(jìn)行分析，并及時(shí)采取措施避免泄漏問題的發(fā)生。

2.4舵轉(zhuǎn)到指令角后沖轉(zhuǎn)過頭

當(dāng)變量泵被變量機(jī)構(gòu)止住時(shí)，變量機(jī)構(gòu)則不能及時(shí)回中，這種情況下易發(fā)生控制液壓油壓力下降或是差動(dòng)活塞油孔發(fā)生堵塞故障。當(dāng)遙控伺服液壓油缸的換向閥無法回中，液壓換向閥閥芯一端卡住或是液壓控制閥一端彈簧斷裂造成張力不足等故障。遙控伺服液壓油路閉鎖不嚴(yán)、液壓油路泄漏等，舵機(jī)受浮動(dòng)桿傳來的作用力，當(dāng)伺服活塞到達(dá)指令舵角后，油路鎖閉不住，則會(huì)導(dǎo)致其繼續(xù)前移，造成沖舵故障。另外，當(dāng)控制系統(tǒng)反饋部分出現(xiàn)故障或是主油路鎖閉不嚴(yán)情況下，都會(huì)導(dǎo)致舵轉(zhuǎn)到指令角后沖轉(zhuǎn)過頭故障的發(fā)生。針對(duì)于這種故障，需要實(shí)際進(jìn)行檢查，針對(duì)所產(chǎn)生的原因來采取相應(yīng)的措施加以處理，

2.5舵機(jī)有異常噪聲和振動(dòng)

液體噪聲多是由工液壓油中產(chǎn)生氣穴、系統(tǒng)放氣不徹底或補(bǔ)油不足、油溫太低、油粘度太大、油泵機(jī)組異常、吸油濾器堵塞或吸油管漏氣、泵和電動(dòng)機(jī)對(duì)中不良、軸承或泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件損壞、管路或其它部件固定不牢、轉(zhuǎn)舵油缸柱塞填料過緊、舵受負(fù)扭矩作用、舵桿軸承磨損或潤(rùn)滑不良等原因所導(dǎo)致。

2.6舵不準(zhǔn)

當(dāng)舵角偏差超過土1°，需對(duì)操縱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整： 當(dāng)舵輪處在零位時(shí)，操舵信號(hào)發(fā)送器輸出應(yīng)調(diào)整為零； 當(dāng)舵葉在零位時(shí)，反饋信號(hào)發(fā)送器的輸出應(yīng)調(diào)整為零； 對(duì)于設(shè)有浮動(dòng)桿機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，應(yīng)首先使遙控系統(tǒng)在舵機(jī)室的執(zhí)行元件以及變量油泵和舵葉三者同時(shí)處于中位。

3結(jié)束語

近年來船舶液壓設(shè)備加快了自動(dòng)化和集成化的發(fā)展，液壓系統(tǒng)在現(xiàn)代船舶中

應(yīng)用過程中，大部分液壓裝置處于露天甲板處，長(zhǎng)時(shí)間的受風(fēng)吹、日曬和雨淋，一旦發(fā)生故障則會(huì)對(duì)對(duì)航行安全性和經(jīng)濟(jì)性帶來較大的影響。因此需要掌握船舶液壓系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并加對(duì)進(jìn)行科學(xué)處理，保證船舶安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]王洪波，王邦勤，王旭東.船用活塞式液壓缸故障分析[J].中小企業(yè)管理與科技·上旬，2010（02）.

[2]王永堅(jiān)，黃加亮，廖和德等.減少船舶液壓設(shè)備故障探析——兩例船舶液壓設(shè)備故障分析體會(huì)[J].天津航海，2011（03）.

[3]林銳.船舶液壓故障診斷系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].中國水運(yùn)（理論版）. 2010（05）.