陳少勇 劉坤 交通運(yùn)輸部南海救助局
船舶液壓甲板機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,舵機(jī)、絞車、鯊魚鉗等設(shè)備均需在液壓甲板機(jī)械的輔助下順利運(yùn)行。液壓甲板機(jī)械自重較輕,工作狀態(tài)平穩(wěn),且調(diào)速范圍大、控制靈活,在現(xiàn)代船舶系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。但也正因液壓甲板機(jī)械的以上特點(diǎn),使其在使用過程中易發(fā)生故障,需要依靠科學(xué)的維修保養(yǎng)工作,保證甲板機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)行。
船舶系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境特殊,頻繁開展海上及港口特種作業(yè),其中大多數(shù)特種作業(yè)需在液壓甲板機(jī)械的輔助之下完成。液壓甲板機(jī)械技術(shù)優(yōu)勢明顯,但也存在一定的機(jī)械缺陷,如在服務(wù)過程中易發(fā)生泄露問題。為保證液壓甲板機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)行,需要不定期對(duì)其開展維修保養(yǎng)工作,盡可能削弱甲板受損程度,減少故障問題發(fā)生。船舶液壓甲板機(jī)械中存在大量特殊元件,單一機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問題容易導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)癱瘓,進(jìn)而影響船舶運(yùn)行穩(wěn)定性。因此在機(jī)械維修保養(yǎng)中,還需根據(jù)各元件的特點(diǎn)制定相應(yīng)的維保方案,科學(xué)開展故障排除作業(yè)。
船舶液壓甲板機(jī)械故障可分為動(dòng)作故障、振動(dòng)故障、壓力故障、油液故障等類型。其中,動(dòng)作故障指的是啟動(dòng)卡阻、執(zhí)行元件反應(yīng)過慢或無法正常運(yùn)作、甲板承擔(dān)荷載后執(zhí)行元件運(yùn)行速度顯著下降、換向誤差過高等,動(dòng)作故障主要與運(yùn)行環(huán)境、元件屬性、液壓油屬性等因素有關(guān)。振動(dòng)故障即液壓加班機(jī)械運(yùn)行中產(chǎn)生異常振動(dòng)及聲響,該故障主要與液壓系統(tǒng)進(jìn)氣、液壓泵或馬達(dá)磨損過度、溢流閥及換向閥失穩(wěn)等因素有關(guān)。壓力故障指的是壓力值超出限定值、壓力失穩(wěn)或調(diào)解靈敏度降低、壓力沖擊、卸荷回路異常等。油液故障包括油溫過高和油液污染兩種情況,油溫過高多由液壓油大量泄漏、散熱不良、卸荷回路異常、油液粘稠度過高等引起;油液污染多發(fā)生在維修過程或新液壓油灌入過程,因外界污染物混入而導(dǎo)致。
船舶液壓甲板機(jī)械的動(dòng)力單元由蓄能器和液壓泵構(gòu)成,其中,蓄能器被作為緊急狀態(tài)下的應(yīng)急動(dòng)力源,提供穩(wěn)定壓力確保船舶運(yùn)行安全,液壓泵則負(fù)責(zé)能源轉(zhuǎn)換。因此動(dòng)力單元的維修保養(yǎng)主要針對(duì)蓄能器和液壓泵進(jìn)行。
第一,在保證液壓泵及相關(guān)部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí),盡可能避免出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象,嚴(yán)格依照有關(guān)操作規(guī)范進(jìn)行液壓泵的啟停,防止液壓泵被燒毀。
第二,重點(diǎn)關(guān)注油箱中油位情況,要求油位始終不低于油箱容量的70%。定期進(jìn)行濾油器清潔檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,同時(shí)檢驗(yàn)液壓油質(zhì)量,若已出現(xiàn)污染、變質(zhì)現(xiàn)象需更換新油。
第三,目前使用最多的蓄能器為氣囊型,在日常維保中,需查看氣囊是否存在漏氣情況,及時(shí)更換老化氣囊。一般情況下蓄能器的出口閥應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài),若此時(shí)仍表現(xiàn)出壓力降低,則可判斷存在氣囊漏氣現(xiàn)象,及時(shí)依照有關(guān)要求進(jìn)行補(bǔ)氣。
船舶液壓甲板機(jī)械控制單元維修保養(yǎng)主要針對(duì)控制閥進(jìn)行,包括壓力、方向、流量控制閥。以上控制閥作用功能不同,對(duì)維修保養(yǎng)得要求也不一致,日常保養(yǎng)中需重點(diǎn)關(guān)注如下問題:
第一,預(yù)防閥芯卡死。各類控制閥均易發(fā)生閥芯卡死問題,該故障出現(xiàn)原因主要與液壓油污染及閥芯過度磨損有關(guān)。日常養(yǎng)護(hù)中,需定期檢查液壓油狀態(tài),安裝性能優(yōu)良的過濾器,避免外部雜質(zhì)混入液壓油。在故障分析中,若故障原因?yàn)殚y芯精度誤差,需將控制閥解體,若發(fā)現(xiàn)為輕微受損,可使用毛刺打磨受損位置;若閥芯受損較嚴(yán)重,需更換新部件。
第二,預(yù)防內(nèi)部機(jī)構(gòu)故障。控制閥內(nèi)部機(jī)構(gòu)故障主要為彈簧斷裂或串位,需將控制閥解體進(jìn)行檢查,更及時(shí)更換新的彈簧部件。解體檢查過程同時(shí)關(guān)注油管通暢情況進(jìn)行油路清潔。
第三,預(yù)防閥體泄漏。閥體泄漏多由控制閥密封性不足導(dǎo)致,如密封圈嚴(yán)重老化、油液污染等,會(huì)導(dǎo)致閥體密封性降低,帶來泄漏風(fēng)險(xiǎn)。因此需定期進(jìn)行控制閥密封性檢測,結(jié)合控制單元運(yùn)行情況,按期更換新的密封件。
執(zhí)行單元主要由油馬達(dá)和液壓油缸構(gòu)成,負(fù)責(zé)將壓力能轉(zhuǎn)化為及機(jī)械能,為部件提供運(yùn)行動(dòng)力。目前的船舶液壓甲板機(jī)械中采用的油馬達(dá)多為低速大扭矩類型,如活塞連桿式、葉片式、和靜力平衡式,此類油馬達(dá)多可在換向閥及流量調(diào)節(jié)閥的雙重控制下完成換向和無級(jí)調(diào)速。液壓缸也是液壓甲板機(jī)械的重要構(gòu)成,在離合器、鯊魚鉗、拖纜機(jī)剎車等位置均有使用。以上部件長期運(yùn)行在室外環(huán)境中,受陽光、雨水及鹽霧的多重侵襲,因此故障發(fā)生概率較高,在甲板機(jī)械日常維護(hù)中需予以重點(diǎn)關(guān)注。給出如下維保措施:
首先,軸承保養(yǎng)。軸承由球軸承和銅套構(gòu)成,保持軸承潤滑度可有效提升各機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。軸承潤滑多采用潤滑脂,確保每次加油充分,潤滑脂應(yīng)將油道及油腔全部充滿,當(dāng)軸承邊緣有臟油滲出且出現(xiàn)新油后,可視為添加量到位。若現(xiàn)場作業(yè)條件允許,可在軸承運(yùn)行的同時(shí)加油,以確保油料滲透均勻。當(dāng)向液壓油缸的支點(diǎn)軸承加油時(shí),需確保油缸處于松弛狀態(tài)。實(shí)際工作中,軸承加油多每月進(jìn)行。
其次,液壓油缸保養(yǎng)。若液壓油缸長期閑置,應(yīng)將其柱塞歸位,避免發(fā)生銹蝕或被污染而導(dǎo)致油缸密閉性降低。若因工況要求柱塞必須支出,可在其表面涂抹潤滑油進(jìn)行養(yǎng)護(hù),并定期做表面清理。
再次,油馬達(dá)保養(yǎng)。船舶液壓甲板機(jī)械執(zhí)行單元中,油馬達(dá)通常較油泵更高,使用過程中易出現(xiàn)油馬達(dá)附近集氣的現(xiàn)象,少量集氣并不影響油馬達(dá)的正常運(yùn)行,但對(duì)著氣體量增加,油馬達(dá)葉片、柱塞等部件會(huì)受到較強(qiáng)的氣體沖擊,此類故障的直觀反應(yīng)為油馬達(dá)異響,或出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)、爬行等問題。因此油馬達(dá)的保養(yǎng)需定期放氣,避免大量集氣導(dǎo)致油馬達(dá)運(yùn)行失穩(wěn)。
最后,規(guī)范使用行為。日常使用中,避免執(zhí)行單元超負(fù)荷運(yùn)行,若環(huán)境溫度較低,啟動(dòng)執(zhí)行單元時(shí)應(yīng)采用慢速低負(fù)荷,油溫升高后再調(diào)節(jié)至正常運(yùn)行狀態(tài),避免馬達(dá)配合面過度磨損。
液壓甲板機(jī)械輔助元件指的是油箱、過濾器、冷卻器、管路等,輔助元件將各元件連接為統(tǒng)一整體,若任一輔助元件出現(xiàn)故障,均可能影響整個(gè)甲板機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
(1)液壓甲板機(jī)械采用的油箱多為開式油箱或重力油箱,要求其中油位不低于70%,定期檢查呼吸閥通暢性,為保證油液粘度在合理范圍,冬季可對(duì)油箱做適當(dāng)加溫,理論上每3~5年進(jìn)行油箱內(nèi)部清理。注意在油箱加油之前,需檢查液壓油品牌、型號(hào)是否準(zhǔn)確,油液是否出現(xiàn)變質(zhì)、污染問題。
(2)過濾器的保養(yǎng)可對(duì)其做解體檢驗(yàn),徹底清除內(nèi)部雜質(zhì),過濾器經(jīng)大修后,需適當(dāng)縮短檢查周期。過濾器檢修應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注壓差變化,要求吸入管路上壓力降不高于0.015MPa,壓力油管路則不高于0.03MPa。
(3)冷卻器并非船舶液壓甲板機(jī)械的常用元件,其可分為風(fēng)冷和水冷兩種類型,分別負(fù)責(zé)風(fēng)道通暢性和水道清潔工作。冷卻器檢修主要關(guān)注冷卻效果的發(fā)揮情況,檢查相關(guān)構(gòu)件是否發(fā)生泄漏,避免發(fā)生油液污染問題。冬季冷卻器停用之前,需將內(nèi)部水分徹底排出,并使用壓縮空氣進(jìn)行清理,防止冷卻器遭凍裂。
(4)管路檢修應(yīng)不定期進(jìn)行,隨時(shí)查看管路有無滲漏、滴油現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)管路受損及時(shí)進(jìn)行修整,避免問題進(jìn)一步發(fā)展而導(dǎo)致油液大量滲漏造成海水污染,同時(shí)防止液壓甲板機(jī)械部件間過度磨損而不得不停機(jī)維修。結(jié)合以往管路維保經(jīng)驗(yàn),連接法蘭和馬腳位置更易出現(xiàn)油液滲漏問題,因此需隨時(shí)查看該位置螺栓緊固情況,避免因部件松脫引發(fā)油液泄漏。
船舶液壓甲板機(jī)械維修及保養(yǎng)應(yīng)采用定期維護(hù)與不定期檢修相結(jié)合的方式,對(duì)甲板機(jī)械的動(dòng)力單元、控制單元、執(zhí)行單元及輔助元件進(jìn)行合理維保,以保證甲板機(jī)械始終處于穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行狀態(tài),確保船舶系統(tǒng)安全運(yùn)行。