姜守陽（北海船舶檢驗局,廣西 北海 536000）

以MCG30T-28M型液壓克令吊為例淺談船用液壓克令吊的調試與維護保養(yǎng)

姜守陽
（北海船舶檢驗局,廣西 北海 536000）

摘 要：液壓克令吊是船舶上廣泛使用的一種高效的裝卸貨設備，是重要的甲板機械之一，它具有起重能力大、工作平穩(wěn)、操縱方便，能實現(xiàn)無級調速而且能抗擊負荷沖擊及防止過載，而且制動性能好，安全可靠特點。因為液壓克令吊是一種電、液、機集一體化的技術含量高的起貨設備，在調試、使用過程中需要一定的專業(yè)知識的技術人員，按嚴格要求進行調試及日常維護檢修管理。本文就是對液壓克令吊的調試、檢修工藝進行了探討和分析，首先對液壓系統(tǒng)的工作原理進行了敘述讓讀者對其有初步的理解，并且概述了調試、檢修的方法，對提高液壓克令吊的操作和管理水平具有一定的指導意義。

關鍵詞：甲板機械；液壓克令吊；調試；檢修

1　引言

液壓克令吊以其安全可靠的工作性能，被廣泛應用于港口、船舶、海洋平臺工程中裝卸貨物，大大提高了貨物裝卸效率。在現(xiàn)代運輸船舶中大多數(shù)都配備了船用貨物裝卸設備——液壓克令吊，用以在船舶錨泊時進行貨物的裝卸或與港口貨物裝卸設備聯(lián)合作業(yè)，加快船舶的周轉，提高船舶營運經(jīng)濟效率。因為克令吊使用的液壓作為動力源以及其工作環(huán)境條件，所以對其系統(tǒng)調試、維護檢修提出了更高的要求。

2　液壓克令吊的介紹

船用液壓克令吊一般由三大機構組成，分別為起升機構、回轉機構和變幅機構，對于可移動的克令吊還有行走機構和支撐機構。

2.1 液壓系統(tǒng)組成

該液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件和工作介質五部分組成。

（1）動力元件（油泵）：利用液體作為介質把電機的機械能轉換成液體的壓力能；是液壓傳動中的動力源。

（2）執(zhí)行元件：將液體的液壓能轉換成機械能。油缸做直線伸縮運動，液壓馬達做旋轉運動

（3）控制元件：壓力閥、流量閥和方向閥。它們的作用是對液壓系統(tǒng)中工作液體的流量、流向和壓力的大小進行調節(jié)控制。

（4）輔助元件：油箱、油管及接頭、密封件、蓄能器是組成液壓系統(tǒng)與確保系統(tǒng)正常工作必不可少的元件。

（5）工作介質：工作介質是指液壓油，它經(jīng)過油泵和液動機實現(xiàn)能量轉換。

2.2 液壓系統(tǒng)工作原理（過程）

（1）定量油泵，定量液壓馬達（油缸）的開式克令吊系統(tǒng)圖，它的工作過程包括制動、調速、換向、限速以及限壓保護。

1）制動和限速?？肆畹踉谄鹭?、落貨時，起貨卷筒上都會承受著由于貨物的重力而造成的單向靜負荷。如果落貨時油缸排油直通油箱，貨物下降速度將會很大，采用限速保護即單向節(jié)流閥限速。如圖1中5。

2）換向和調速。為了實現(xiàn)工況，油馬達（油缸）的速度可以調節(jié)，在這系統(tǒng)中，實現(xiàn)換向和調速是通過操縱換向閥3，以改變流入油馬達（油缸）7中的油液的流量大小和方向來實現(xiàn)的。

3）限壓保護。為了防止克令吊超負荷時因液壓油泵排壓過高而使原動機過載或導致管路破裂，在油泵的出口處設置安全溢流閥2，過載時，則安全溢流閥2開啟進行泄油限壓。當貨物在下降過程中突然制動時由于慣性作用，在油缸排口至平衡之間的管道產(chǎn)生瞬時高壓而造成液壓沖擊，為了保護液壓元件和油管，在高低壓油管中安裝了制動溢流閥6，在瞬時高壓是將兩邊溝通而泄油限壓。

（2）變量油泵，定量馬達閉式系統(tǒng)。如圖2。

1）換向與調速。該閉式系統(tǒng)采用變量泵提供液壓油的方法，因此改變油泵的吸排方向，就可以實現(xiàn)油馬達9的轉向變換；通過變量泵液壓油流量的改變就可以實現(xiàn)速度的調節(jié)了。

2）限速與制動。變量泵組成的閉式系統(tǒng)，可以進行再生限速。當速度需要限制時，油馬達9變成油泵，排出高壓油輸送給油泵1，油泵1轉變成油馬達回轉帶動電機回轉變成發(fā)電機工況。電動機產(chǎn)生的反力矩使液壓系統(tǒng)的油壓升高，平衡負荷，以達到限速目的。

3）限壓保護和失壓保護。在克令吊起貨進油或落貨回油時一側為高壓一側。為了防止油壓過高，在系統(tǒng)中設置雙向安全溢流閥12。對采用變量泵的閉式系統(tǒng)，安全溢流閥能起到制動溢流閥的功能。當高壓油管在起貨時突然破裂，系統(tǒng)中的失壓保護閥5就起作用。它由高壓管路中的油壓控制，當該管路的油壓達到輔助油泵補油壓力時即自動啟動，在管路失壓時，彈簧的張力將閥芯推向右端，使制動油缸8泄放油抱閘，起到失壓保護作用。

3　液壓克令吊的調試

船用液壓克令吊在船上安裝、精度檢驗合格后在使用之前必須進行調整試車，使設備在正常狀態(tài)下滿足生產(chǎn)工藝對設備提出的各項要求，而且能順利發(fā)揮其功用，符合船舶對其的工作要求。

MCG30T-28M折臂型克令吊調試主要內容是液壓系統(tǒng)性能的運轉調試，不僅要確認系統(tǒng)是否達到設計要求的工作循環(huán)，還要把組成工作循環(huán)的各個動作的受力、速度、行程調整到規(guī)定的數(shù)值。通過調試測定系統(tǒng)功率損失和液壓油升溫對克令吊運轉的影響，同時還要檢測力矩、速度和行程的可調性和操縱準確性。

3.1 MCG30T-28M折臂型克令吊技術參數(shù)

MCG30T-28M折臂型克令吊

起吊載荷：30T-吊鉤

起升速度：30Tx20m/min-吊鉤，18Tx30m/min-吊鉤

下降速度：在額定載荷工況下50m/min

最大旋轉半徑：28m

最小旋轉半徑：4m

最大起升高度：25m

旋轉角度：240

旋轉速度：0.4rmp

俯仰周期71s

電源：AC440V/60Hz/3ph

自重：55T

3.2 調試前題條件

克令吊在完成以下的驗收工作以后方可允許進行調試工作。

（1）克令吊主體以及附件安裝已全部結束，并且經(jīng)過安裝驗收合格；

（2）液壓系統(tǒng)循環(huán)管路清洗合格完畢；

（3）控制液壓系統(tǒng)電氣設備以及線路已經(jīng)全部安裝完畢并且檢驗合格；

（4）對液壓系統(tǒng)圖、結構圖充分的了解熟悉；

（5）克令吊吊體上運動部件要加規(guī)定的潤滑油；

（6）調試現(xiàn)場要有明顯的安全設施和標志。

3.3 調試準備工作

工具：電流表、絕緣表、遙控裝置、 紅外點溫儀 計時秒表 臂距差測量千分表 、用校表劃線及安裝的工具（尺子、扳手、管鉗）、鋼絲繩、卸扣、吊鉤、起吊重物（30T)、試驗記錄表格和試驗步驟顯明銘牌。

3.4 調試步驟

3.4.1 調試前克令吊外觀檢查

（1）檢查油箱中的油液牌號和清潔與否，防止灰塵、切屑雜質落入油，油液液位是否合適。

（2）檢查各個液壓元件的安裝以及其管路連接是否正確可靠，液壓部件、管路和管路接頭位置是否便于安裝、調節(jié)、檢查和修理，指示儀表是否便于觀察。

（3）手動盤轉液壓泵觀察轉動是否輕松、均勻，點動泵觀察期旋轉方向是否正確，若方向反轉側應該把電動機馬達線檢查，是否線接反了。

（4）清理克令吊作業(yè)半徑內的障礙物，避免在做回轉試驗時發(fā)生意外。

3.4.2 液壓系統(tǒng)的調試

液壓系統(tǒng)的調試常與克令吊試車一起，交替進行的。調試的主要內容有克令吊空載試車、負載試車、液壓系統(tǒng)附件單項調整。

（1）空載試車。空載試車是指克令吊零負載工況下運轉，檢測液壓系統(tǒng)的各液壓元件，各輔助裝置和系統(tǒng)回路的工作情況，操作是否靈活，克令吊的上升、回轉和變幅動作是否靈活準確符合要求。

空載試車方法及流程：

1）啟動液壓油泵，使液壓油泵在卸荷狀態(tài)下運轉起來，使整個液壓系統(tǒng)活動部分得到足夠的潤滑。仔細觀察泵的運轉情況，有無雜音、泵體有沒發(fā)熱現(xiàn)象，注意油箱中液位的變化和油液泡沫出現(xiàn)。

2）排除a中出現(xiàn)的問題后，使克令吊在令負荷情況下運轉起來。啟動液壓泵，調整溢流閥到規(guī)定的壓力數(shù)值，注意調節(jié)溢流閥過程中是否有異常現(xiàn)象。打開系統(tǒng)中排氣閥，操作克令吊吊臂的變幅運動，即改變吊臂俯仰角度，使液壓油缸以最大行程往復運動多次，以排出系統(tǒng)中的空氣?？刂瓶肆畹醯幕剞D運動，觀察液壓馬達齒輪與轉體齒輪的嚙合情況，有無異常響聲，克令吊的回轉情況是否平穩(wěn)、順暢。

3）在調試變幅、回轉的過程中要注意檢查安全閥、壓力繼電器工作的情況，從壓力表上觀察油路中的壓力值，檢查液壓元件和管路接頭處是否有液壓油泄漏的現(xiàn)象。

4）克令吊空載運轉一定時間后，檢查油箱的液面下降情況，是否在規(guī)定的范圍內，必要時要往油箱中補充液壓油。

5）與電氣配合調整檢查回轉、變幅和升降的動作連貫和協(xié)調情況；操作機構指令的準確性；檢測液壓泵啟動、換向和速度轉換時的平穩(wěn)性，不應該有沖擊，跳動的現(xiàn)象。

5）克令吊運轉半個小時后。檢查液壓油的溫度，不應該超過60℃；空載試車結束后，進行負載試車。

（2）負載試車。負載試車是使克令吊能夠按設計規(guī)定在預定的負載工況下運行工作。通過負載試車測試設備是否能達到預定的工作要求。不同類型的液壓克令吊的最大負載也不同。負載試車時負載應該由小到大依次進行。對于MCG折臂型液壓克令吊最大負載未30T，在負載試驗時要分為三次進行，負載依次遞增。

負載試車的方法及流程

1）操作克令吊掛鉤吊起最大負載的三分之一，上升過程中速度要由慢到快，確認液壓系統(tǒng)及機體工作正常后，把重物提高到規(guī)定的高度并且在空中停留一定時間，記錄時間和速度值。

2）操作克令吊的回轉、變幅動作測試換向和速度轉換時運轉平穩(wěn)性，檢查運動部件狀態(tài)，不能有過大的噪音和振動。

3）在負載運轉一段時間后注意檢查液壓油溫度的變化情況；不能超過規(guī)定值

4）增大負載重復上述步驟；一切正常后，方可進行最大負載（30T）試車。

（3）液壓系統(tǒng)的調整。液壓系統(tǒng)調整是在試車過程中為了使克令吊能夠安全，可靠平穩(wěn)地工作，達到最佳的運行狀態(tài)而對系統(tǒng)的附件進行的一些參數(shù)上的調整，主要包括壓力、速度回轉行程和換接順序。

1）液壓泵的工作壓力調整?？梢酝ㄟ^調節(jié)泵的安全閥和溢流閥來實現(xiàn)，使液壓泵的工作壓力比電動機承受最大負載時的壓力大10%。

2）壓力繼電器的工作壓力調整，調節(jié)壓力繼電器上調節(jié)彈簧，使其工作壓力比液壓泵工作壓力低0.4MPa。

3）速度行程的調節(jié)，調節(jié)行程開關、節(jié)流閥，達到減少沖擊和振動的目的使運動傾向平穩(wěn)，在有負載情況下，起升速度不得超過額定值的15%。

4）換接順序調節(jié)，使操作動作的轉換靈敏及精準程度滿足工作要求。

4　液壓克令吊的檢修

克令吊是靈便型船舶提高市場競爭的重要甲板機械設備。船舶在營運中往往由于克令吊出現(xiàn)故障影響裝卸貨進度以至延誤船期，甚至造成貨損、機損，給貨主用船帶來不便，影響了航運業(yè)務的運作及公司的信譽并給公司造成一定的經(jīng)濟損失。為了穩(wěn)定液壓克令吊的使用性能，延長其使用壽命，最大程度地發(fā)揮其作用，必須對克令吊進行定期的檢查與維修，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，確?？肆畹踹\作正常。

4.1 液壓克令吊的常見故障

故障是指整個克令吊設備、液壓系統(tǒng)或者某些零部件不能完成其規(guī)定的功能或其性能指標惡化到規(guī)定的標準以外的現(xiàn)象。

4.1.1 液壓克令吊一般有以下常見故障類型及表現(xiàn)現(xiàn)象

（1）液壓管路破損嚴重。表現(xiàn)為：起重能力逐步下降，達不到要求，控制液壓油溫度較高，壓偏低。主油路泄漏過大，造成系統(tǒng)油壓過低導致克令吊不能正常使用，

（2）液壓泵、液壓馬達運動部件磨損。導致管路中液壓油流量不足，壓力偏低。

（3）液壓控制閥動作不靈敏。例如系統(tǒng)中有沖擊和振動，克令吊回轉，變幅，上升的動作不靈敏，制動器動作異常。

（4）蓄能器無用。體現(xiàn)在克令吊不工作時，控制油壓顯示正常，但是操縱手柄離開零位時，控制油壓突然大幅度的降低，低壓保護繼電器動作而停止工作。

（5）濾油器濾芯擊穿、旁通閥常常處于開啟的狀態(tài)。表現(xiàn)出液壓油被污染，控制閥容易被卡死，一些運動部件有磨損的痕跡。油箱底部有許多雜質沉淀。

（6）液壓油溫度偏高。故障現(xiàn)象：冷卻器進口無明顯溫差，一些液壓元件表面溫度很高，液壓馬達的轉速下降明顯。

（7）冷卻器失效。造成克令吊工作正常，但是系統(tǒng)液壓油溫都偏高，而冷卻器進出口溫差很小，克令吊在正常工作一段時間后，高溫保護繼電器動作而停止。

最后根據(jù)上述的故障現(xiàn)象可以概述出液壓克令吊的故障類型：（1）動作故障；（2）噪音和振動；

（3）油溫過高。

4.2 常見故障的修理

（1）動作故障。主要是受液壓泵和液壓閥件穩(wěn)定性影響的。液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力源，液壓閥控制著系統(tǒng)內液壓油的壓力、方向和流量。油中的污染物是導致閥失效的主要原因。因此當出現(xiàn)操作不靈敏時要檢查油液的干凈程度，并清洗控制閥件。為使閥的維修工作安全可靠，在拆卸液壓閥之前要切斷電源，避免系統(tǒng)意外突然的啟動；要將控制閥的手柄向各個方向移動以便將系統(tǒng)內的壓力釋放。

（2）液壓系統(tǒng)中噪聲產(chǎn)生及預防措施：

1）空氣滲入液壓系統(tǒng)是產(chǎn)生噪聲的主要原因。因此在液壓缸上設置有排氣裝置以便在啟動后使執(zhí)行件以快速全行程往復幾次動作以排出系統(tǒng)內的空氣，防止“空穴”現(xiàn)象的發(fā)生。

2）液壓泵、液壓馬達和軸承被磨損，使用時間長以后被磨損，通常是液壓傳動中產(chǎn)生噪聲的一部分。液壓泵的磨損導致其精度不符合技術要求、密封不好、系統(tǒng)內的液壓油壓力和流量不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生困油現(xiàn)象。解決方法，若齒輪的齒形精度變低則應對齒輪進行研磨，滿足接觸面精度要求； 若液壓泵軸承間隙過大導致輸油量不足，產(chǎn)生噪音，則應該修理使軸向間隙在允許范圍內。

3）溢流閥工作異常。如錐閥與閥座接觸處被雜質卡住、阻尼孔堵塞、彈簧歪斜或失效等使閥芯卡住或在閥孔內移動不靈導致配合不準確，沒法緊閉或全開而引起系統(tǒng)壓力波動和產(chǎn)生噪聲。因此要對溢流閥進行檢查，應該注意清洗、疏通阻尼孔；對運動部位進行測量，如果發(fā)現(xiàn)有磨損超過規(guī)定要求或損壞，則應該及時修理或更換溢流閥。

4）換向閥沒有調整好。導致?lián)Q向閥閥芯移動過快而產(chǎn)生了換向沖擊，因而產(chǎn)生噪聲與振動。此時應該調整控制液壓油管路中的節(jié)流閥，使換向平穩(wěn)減少沖擊。

（3）液壓油溫度過高原因及解決預防 ：液壓系統(tǒng)油液的工作溫度一般控制在30度到80度范圍之間，油溫過高會對系統(tǒng)產(chǎn)生惡性影響，如油液變質、粘度下降、泄漏增大、容積效率下降，造成速度控制不穩(wěn)定會使精密貴重的密封件變質和油液氧化至失效，引起腐蝕和形成沉積物以至堵塞阻尼孔和加速閥運動部件的磨損，過高的溫度將使閥件失靈，高溫還會帶來安全問題。

1）油溫升高的原因：周圍環(huán)境氣溫較高影響；油箱容積小、油箱儲存油量太少導致散熱效果差；冷卻器作用失靈；系統(tǒng)中卸載回路堵塞，在停止工作時油泵仍在高壓溢流；液壓元件加工精度不符合要求相對運動件摩擦發(fā)熱。

2）預防措施：

①正確選擇油液的粘度、保持油液的清潔度；②注意保持油箱中的油位高度，以使油液有足夠的循環(huán)冷卻油；③保持冷卻器內水流量充足且管路暢通，冷卻風機要保持工作正常狀態(tài)；

④在克令吊不工作時，必須把油泵負荷完全卸載。

5　日常維護及保養(yǎng)

通過上面對液壓克令吊的檢修工藝方法的分析，針對其在日常使用工作過程中經(jīng)常遇到的問題，在平時中應該加以注意維護保養(yǎng)，使克令吊處于良好的狀態(tài)，隨時可以投入到工作當中去。

5.1 日常維護

對于MCG30T-28M折臂型船用液壓克令吊日常維護只要是液壓油清潔度、溫度、壓力、油量控制，液壓油管路及接頭、濾器檢查和液壓油泵的維護。

（1）保持液壓油的干凈度。因為液壓系統(tǒng)中一些閥件的精度特別高，縫隙特別小，極微小的固體雜質都有可能導致閥件的失靈。在日常的維修中一定要注意防止雜質把液壓油污染。

（2）正常的液壓油溫度應保持在20—60℃之間。如果油溫低于20℃時 要對油柜加溫并用慢速運轉。

（3）液壓油冷卻風機確保正常工作，保證液壓油冷卻的關鍵。（4）在液壓系統(tǒng)中各測壓點測試工作的壓力，確保在規(guī)定數(shù)值要求范圍之間。

（5）油箱油位。液壓油柜配有液位表和浮球式報警裝置，使用前應檢查油位并使其保持在正常位置。

（6）液壓油要定期取樣送岸化驗。

（7）管路接頭。確認各管路及接頭是否緊固、無漏泄、質量、強度安全可靠，尤其是連接軟管的強度。如果有松動及漏泄現(xiàn)象應及時作出必要的維修或換新。

（8）濾器清洗。液壓系統(tǒng)主油路和控制油路上的濾器要定期進行清洗，把贓的沉淀物清除，以防管路堵塞。

（9）液壓泵、油泵馬達工作時電流是否正常，有無異常噪音，泵體有沒發(fā)熱現(xiàn)象，固定螺栓有無松動。

（10）克令吊使用完成后要做防護措施，易生銹的閥件、管路接頭用油布包扎起來，易松動的部件（吊鉤）要固定；電氣設備要用三防布蓋起來，防止下雨天氣雨水的滲入，損壞設備。

5.2 日常保養(yǎng)

該克令吊是船舶甲板設備，長期處于風吹日曬雨淋的環(huán)境當中，因此在克令吊不工作的時候，需要定期對其的設備和零部件開展正確合理的保養(yǎng)工作。主要有以下事項：

（1）鋼絲纜繩定期檢查，要求沒有毛刺，并涂抹鋼絲油。

（2）油馬達與吊體齒輪嚙合回轉處，油缸、吊臂活動處要加潤滑油脂，保持其活動性能良好。

（3）定期檢查克令吊的剎車裝置，必要時根據(jù)實際的情況作出合理的調整，防止剎車失效。

（4）克令吊長時間沒工作時需要定期進行功能試驗，以確保功能一切正常。

（5）確保液壓油質量良好，要保證使用規(guī)定型號的液壓油。如果液壓油變質克令吊工作時表現(xiàn)出壓力偏低，啟動無力的現(xiàn)象。

（6）在惡劣風雨天氣過后必須檢查克令吊的防水情況，避免內部積水，而增加生銹銹腐蝕的幾率。

6　結論

通過對MCG30T-28M折臂型船用液壓克令吊系統(tǒng)調試、檢修技術方面的了解，可以知道克令吊是否能夠正常地運轉很大程度上取決于其液壓系統(tǒng)的正常運行。液壓系統(tǒng)作為克令吊的動力源泉，以其優(yōu)越的工作性能和經(jīng)濟性能在船舶甲板機械中應用得越來越廣泛。熟悉液壓系統(tǒng)的工作原理，掌握其調試、檢修的工藝方法，能使克令吊以最佳的性能狀態(tài)投入到工作中?？肆畹醯氖褂觅|量和工作壽命側取決于日常正確檢修、維護及保養(yǎng)工作，時常檢查系統(tǒng)設備使用的情況，做好防護措施，是保證克令吊正常運轉，延長機件壽命、提高工作效率的重要措施。

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作者簡介：姜守陽（1984-），男，湖北襄陽人，驗船師，研究方向：船舶法定檢驗（輪機）。