VLCC軟管吊機(jī)絞車故障分析

汪文貴，張智林

(舟山萬邦永躍船舶修造有限公司，浙江 舟山 316100)

在油輪維修過程中，對軟管吊機(jī)的維修是必不可少的。該設(shè)備屬于甲板起重機(jī)械，在油輪裝卸貨的過程中尤為重要，其工作性能的完好性屬于船檢項目，出廠時必須保證所有工作處于正常狀態(tài)。

1 液壓系統(tǒng)工作原理

1.1 系統(tǒng)簡介

該船使用的是BLM公司的液壓軟管，其起重能力為15 t,該吊機(jī)的換向閥組使用的是PVG32的多路閥，為負(fù)載敏感控制型。吊機(jī)液壓系統(tǒng)原理示意圖見圖1，其中P為進(jìn)油口，T為出油口。P口液壓油經(jīng)多路閥塊后分別進(jìn)入液壓執(zhí)行元件的A1或B1口、液壓執(zhí)行元件剎車控制閥油口和限位油口。操作執(zhí)行元件轉(zhuǎn)向換向閥后，執(zhí)行元件剎車控制閥打開剎車，A1或B1的油壓分別驅(qū)動液壓執(zhí)行元件正/反轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)踯囥^頭上升或下降過程中觸碰限位，絞車旋轉(zhuǎn)停止，剎車關(guān)閉。

1.2 PVG32多路閥簡述

PVG32多路閥由泵側(cè)閥塊、基本閥塊(工作模塊)及端蓋板3部分組成。泵側(cè)閥塊分為開芯泵側(cè)閥塊和閉芯泵側(cè)閥塊2種，開芯泵側(cè)閥塊主要用于定量泵液壓系統(tǒng)，閉芯泵側(cè)閥塊主要用于變量泵液壓系統(tǒng)。吊機(jī)液壓系統(tǒng)中的泵側(cè)閥塊為閉芯泵側(cè)閥塊。

1)補(bǔ)油閥。當(dāng)液壓執(zhí)行元件在外力作用下運(yùn)動的流量大于泵輸出的流量時，或者液壓執(zhí)行元件處于緩沖運(yùn)動過程時，補(bǔ)油閥可以起到防止產(chǎn)生真空的作用。從而避免液壓執(zhí)行元件因干摩擦而損壞，或者影響液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動平穩(wěn)性，如液壓執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)。

2)限壓閥。在這個液壓系統(tǒng)中，每個執(zhí)行元件所需的壓力不相同，圖1 中的限壓閥即可滿足要求，無需外接減壓閥或者多級溢流閥進(jìn)行壓力調(diào)整。

3)壓力補(bǔ)償器。換向閥前后壓差產(chǎn)生了變化，此時壓力補(bǔ)償器和執(zhí)行元件轉(zhuǎn)向換向閥的組合就成了調(diào)速閥，此時流量不隨負(fù)載的變化而變化，輸出流量恒定。

1-定差溢流閥；2-執(zhí)行元件轉(zhuǎn)向換向閥；3-補(bǔ)油閥；4-梭閥；5-限壓閥；6-壓力補(bǔ)償器； LS-負(fù)載感應(yīng)控制油路 ；P-進(jìn)油口；T-出油口圖1 吊機(jī)液壓系統(tǒng)原理示意圖

PVG32多路閥具有良好的調(diào)速特性。傳統(tǒng)的換向閥是通過進(jìn)油節(jié)流或者回油節(jié)流達(dá)到流量調(diào)節(jié)效果，多余的液壓油達(dá)到系統(tǒng)壓力從溢流閥溢流，該工況下流量會隨負(fù)載的變化而變化，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。PVG32通過調(diào)節(jié)手柄處的螺釘就能滿足流量的調(diào)節(jié)。A、B口的輸出流量均不隨P口流量及負(fù)載壓力的變化而變化，為恒定狀態(tài)。PVG32剖視圖見圖2。

1-補(bǔ)油閥； 2-PVE先導(dǎo)油源；3-壓差單向閥；4-A 口和B口調(diào)節(jié)最大流量螺釘圖2 PVG32剖視圖

2 故障現(xiàn)象

該船的右軟管吊機(jī)在進(jìn)廠修理后的調(diào)試中出現(xiàn)如下問題：液壓絞車只能逆時針旋轉(zhuǎn)，不能順時針旋轉(zhuǎn),其余工作狀況正常。液壓執(zhí)行元件只能一個方向旋轉(zhuǎn)，說明執(zhí)行元件油腔的油量供給不足甚至沒有。分析系統(tǒng)原理圖(圖1)后初步判定故障原因為液壓執(zhí)行元件A腔沒有油量供給。通過分析原理圖，故障原因在于換向閥及控制閥組。

3 故障查找及原因分析

3.1 油路及控制閥故障排查

在調(diào)試過程中，液壓吊車的起降臂和旋轉(zhuǎn)工作均正常，故排除泵的壓力及流量輸出原因。原因查找范圍縮小至液壓執(zhí)行元件及其控制閥和換向閥。

液壓執(zhí)行元件能進(jìn)行逆時針旋轉(zhuǎn)(B口進(jìn)油)則可判定執(zhí)行元件的內(nèi)泄量正常，且執(zhí)行元件內(nèi)部配油盤工作正常，剎車能打開。

對液壓限位的回油管進(jìn)行拆除，并沒有發(fā)現(xiàn)有液壓油流出，故限位工作正常。

液壓執(zhí)行元件A口進(jìn)油如果壓力值大于溢流閥的設(shè)定值，液壓油經(jīng)該溢流閥溢流回油箱。如該溢流閥有臟物卡阻或彈簧損壞等現(xiàn)象，液壓執(zhí)行元件的A口是沒有壓力油輸入的，此時執(zhí)行元件不會旋轉(zhuǎn)。

對溢流閥進(jìn)行拆檢清潔，做壓力調(diào)試后組裝，再次進(jìn)行試驗，故障仍然沒有被解決。

3.2 多路閥故障的排查

經(jīng)過上述步驟的故障排查，分析故障原因集中在多路閥。通過上述對多路閥工作原理及圖1的分析。LS連接A口與連接B口的壓力是相同的。拆除2個連接口的油管，分別接上2個壓力表，再次操作手柄對壓力表的壓力進(jìn)行觀察，逆時針旋轉(zhuǎn)時B口壓力正常，順時針操作時A口無壓力，則問題在多路閥本身。調(diào)節(jié)限壓閥，故障沒有排除。將補(bǔ)油閥拆開進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)油閥閥芯丟失。了解后得知，船員曾經(jīng)拆檢過補(bǔ)油閥，可能拆檢時丟失了閥芯。

3.3 原因分析及故障解決

補(bǔ)油閥的閥芯丟失后，操作手柄時A腔的液壓油與T口相通，此時無壓力油進(jìn)入液壓執(zhí)行元件。導(dǎo)致液壓執(zhí)行元件無法進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)。

將另外一個補(bǔ)油閥拆除解體，其閥芯為直徑13 mm的鋼珠(單向閥)。車間尋找到合適的鋼珠后將2個補(bǔ)油閥回裝，再次對液壓執(zhí)行元件進(jìn)行調(diào)試，故障得到解決。

4 安全與環(huán)境保護(hù)

在每一次的故障排查及液壓元件的拆除時必須將液壓泵站進(jìn)行關(guān)閉，嚴(yán)禁帶壓作業(yè)，防止帶有壓力的液壓油噴出傷人。同樣液壓油的滴漏也會導(dǎo)致環(huán)境的污染，故必須準(zhǔn)備好木屑及接油裝置，做好環(huán)境保護(hù)工作。