77直播app下载最新版 船舶液压系统的诊断与维修

船舶在航行和靠离码头时，应能按照驾驶员的意图实现转向或维持航向，以保证船舶航行的安全。控制船舶航向的方法随船舶类型和用途的不同而异，zui普遍的方法是靠船舶尾部舵的偏转来实现转向，舵机就是用以控制舵偏转的重要机械设备。以下是大中型船舶中被广泛采用的电动液压舵机使用过程中出现的故障。

(1)舵机不运动

    该故障的根本原因是主泵未向转舵机构供油或转舵机构不能回油，撞杆无往复运动。液压泵未向转舵机构供油的原因主要有以下几点。

    ①液压泵电动机电源断路，液压泵空转，主油路换向阀未换向，或转舵机构进回油路旁通。其中液压泵空转和换向阀不换向主要与操纵系统有关。

    ②操纵油路的工作油压过低或建立不起油压，远程操纵机构传动件的卡死或紧固件的松动、折断或脱落，追随机构的贮存弹簧张力太小或换向阀卡住等，都会因变量机构仍在中位而导致变向变量泵空转、因换向阀不能换向而导致定向定量泵的排油直接经换向阀旁通回油箱。

    ③影响操纵油压的主要因素是系统中的阀件，如旁通阀和限位旁通阀的开启，溢流阀的调整压力过低或阀芯、节流孔被污物堵塞等。

    ④造成转舵机构不能回油的原因，主要是主油路上的液动单向阀不能开启，或未引入控制油，或是控制活塞卡死。

(2)只能单方向转舵

    此类故障的主要原因如下。

    ①由操纵系统单边不正常引起，例如一个发送器的交通阀处于常开，单边操纵油压不能建立，变向变量泵的变量机构不能变向，泵空转。

    ②某个限位旁通阀被外物压下，该侧操纵油路失压，或换向阀卡死于某一端，控制主油路的换向阀不能换向，定向定量泵的排油就无法供人相应的转舵液压缸。

    ③主油路中某一安全阀泄漏或某回油侧的液动单向阀不能开启。

(3)舵速太慢

    转舵速度的快慢取决于撞杆移动的速度，即供入转舵机构液压缸的油量。供油流量大，舵速快；反之，舵速慢。所以该故障多由主泵的排量不足引起。若不是泵的选配不当，则可能是因电压过低，泵的转速下降；或者补给油箱油位过低、吸入滤器阻塞、吸入截止阀未开足或泵的吸入管路不严密破坏了泵的吸入条件以及泵的有关零件磨损过甚，内漏严重；还有可能是变量泵的zui大排量限制调节不当。

    主油管路或液压件的外漏、旁通阀和安全阀关闭不严，也会使转舵速度降低。操纵油路积存空气，交通阀关闭不及时，或换向阀的换向速度调得过慢，必然会延迟主泵开始向转舵机构供油的时间，使舵速变慢。

(4)空舵

    ①由于液压系统中积存空气、泄漏或发送器的交通阀开度过大所致。若操纵系统积存有空气，开始转动舵轮时必须先压缩空气，待系统的压力上升到一定值时，受动器才动作，即受动器的动作滞后发送器一定时间，因而造成舵轮空转一定角度后才来舵。可见，压缩空气的过程就是舵轮空转的过程，积存的空气越多，空舵现象就越严重。

    ②因操纵系统和动力系统均采用闭式回路，当存在泄漏时，液压泵（发送器也是手动泵）从执行机构（受动器或转舵机构）的一侧吸油，若有一部分油在泵排出的高压管路上泄漏，则进入执行机构另一侧的油液推动液压缸或撞杆移动所扫过的容积，就不足以填补被泵吸出的油液的容积，因而在执行机构的回油侧产生“空穴”。如果补给油箱的油位过低，系统的补油压力过低或补给阀不能开启，以致补充油液不及时，则反向转动舵轮回舵时，液压泵输送的油首先得填充“空穴”，执行机构的液压缸或撞杆才能被推动，于是产生了空舵现象。

    ③若发送器交通阀的开度过大，其关闭势必延后，开始转动舵轮时，压力油或经另一交通阀旁通，或经交通阀和安全阀泄回油箱，直至交通阀关闭，受动器才动作，于是产生了空舵现象。

    ④主油路中旁通阀或安全阀关闭不严，也会产生空舵，管理中不可忽视。

    ⑤系统中的空气可能因未*驱除而积聚，也可能因发送器、受动器和转舵机构的填料泄漏而渗入。液压缸填料发生泄漏，旋紧压盖往往无济于事，条件许可取出换新，或修整切平，使装复后能平服贴紧。

(5)实际舵角与操舵角不符

    ①追随机构调节不当，以致舵转至操舵要求的舵角时，液压泵的变量机构还未回中，舵就会因液压泵未停止供油而继续偏转，造成冲舵；或舵还未转至要求的舵角，追随机构已把液压泵的变量机构拉回中位，舵因液压泵停止供油而停转，结果造成舵不足。发生这种现象，追随机构应重新定位。定位时应注意两点：a． 舵在正中时，液压泵排量的调零；b．舵在正中时，保证追随杆与连接杠杆的垂直度。

    ②对于定向定量泵电液舵机，若驾驶人员操作不熟练，易出现冲舵现象。这是由于舵转至要求的舵角时，主油路的换向阀未及时回中，舵会因液压泵供油未停而继续转动，从而造成冲舵。这要靠熟练操作来解决。

(1)液压油乳化现象及危害

    某科学观察船航行于大洋，机舱值班员巡视舵机舱时，从油箱液位指示窗口异常地发现，箱体内油液由原先的澄清、浅黄色，变为浑浊、乳白色。显见，这是一起典型的舵机液压乳化事故，必须将系统内的油液全部换新，而不是部分换液，否则将使新添加的油液也迅速乳化。乳化液生成的泡沫，不但影响系统压力的建立，同时会引起液压冲击，致使舵机失效。再则油液乳化后，不溶性杂质悬浮在乳化液中，污损摩擦表面。而电动一液压型舵装置中，泵、马达、转舵机构多为机床加工精度和配合精度很高的精密偶件，由于乳化液黏度降低，运动副间难于建立油膜，必然使偶件部件摩擦损耗加剧。再加上乳化液中水分对机件的锈蚀，长此，势必会使精密偶件永远失效。

    液压系统中，液压油含水量应＜0.025%。系统中漏入较多量水（尤其是海水），与油液混合进入系统，经搅拌和挤压后，是产生油液乳化的直接原因。不难查找，该轮舵机液压系统进水，是因为设置在油箱中的海水冷却盘管渗漏引起的。此类现象在多条船舶上都曾经发生。

(2)问题的分析和改进

    该轮航行于无限航区、万吨级船型，采用四缸柱塞往复式舵机，舵机扭矩800 kN·m，液压系统（30#透平油）工作压力为21MPa，电机功率约40kW。油箱容积550L，尺寸700×700×700（二只）。系统散热采用在油箱中设20×600（直径×长度）的10根紫铜盘管，管内冷却海水压力0.2MPa。规定油箱内油液温度高于60℃时开启冷却器，系统温度低于15℃时开启电加热器。以下问题，值得人们注意。

    舵机液压系统中，无论开式或者半闭式系统，油箱总是与大气相通的，即舵机液压回路中，流经背压阀后的系统回油压力为大气压力。而油箱冷却盘管内海水压力为0.2MPa，即海水压力高于液压油压力。一旦盘管因腐蚀等原因发生渗漏，就不可避免地出现海水漏入油箱，发生液压油乳化事故。这种冷却系统的设计方法，违背了热交换器中，系统介质的工作压力应高于冷却介质压力的原则。例如船舶主柴油机滑油润滑系统中，运转中的滑油压力应保持在0.15～0.4MPa，高于海水压力，以防冷却器泄漏时，海水漏入滑油中；同理，主机缸套冷却淡水压力应保持在0.15～0.3MPa，高于冷却器中冷却介质海水压力（一般在0.18MPa以下），以防海水中漏入淡水，腐蚀缸套。因此，舵机液压系统直接在油箱中设置高压海水冷却盘管的设计有待改进。不如采用扩大油箱容积，以增加散热面积，并将油箱尽量设置在机舱抽风口，增加冷却介质流速，*取消冷却盘管，杜绝海水进入油箱的可能，防止液压油乳化现象和事故的发生。

    按舵机使用说明书规定，当液压系统温度高于60℃时，再开启冷却系统。若严格遵循此原则，则海水冷却系统工作（指海水冷却盘管）总时间缩短，因而冷却器提前发生腐蚀的期限大大推迟，甚至在整个装置寿命期间内，不会发生海水日久侵蚀破坏产生漏泄，避免油液乳化。但实际上船舵机的使用情况是：因为舵机油箱温度计设在舵机舱油箱上，无延伸显示，冷却海水管路阀门启、闭为手动操作，值班员贪图省事，避免巡视和管理麻烦，因而让冷却系统常开启。结果冷却系统由设计时的短时间歇工作制，变为长期工作制，势必使盘管提前腐蚀破坏，油液乳化。

    温度系统本身惯量大，待得到温度超限报警指令后，再手动开启阀门，也不致影响系统的温升。实现此方案，只需在油箱上增设一只所谓“开关量”型的温度控制器，将此开关量信号送机舱集控室，显示并报警。与配备海水冷却盘管备件的方案相比较，可将损失降到zui低程度。威斯特小编敬上。