AQM US 205 FP型全回转舵桨液压系统原理及故障分析
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液压舵机原理简析、调试以及故障分析作者:韦胜圣袁冬冬张磊来源:《珠江水运》2013年第20期摘要:上海外高桥造船有限公司177000DWT散货船的舵机是船上典型的液压系统应用的例子。
本文对该系统原理图进行了简要的分析,特别是文章中的对舵机常见故障的分析,为我们在调试舵机的过程中,提供了明朗的操作思路。
关键词:液压舵机工作原理控制系统安全阀故障舵设备是应用最为广泛的船舶操纵设备,它由操纵位置,传动机构,舵机,推舵机构和舵叶等部分组成。
上海外高桥造船有限公司系列177000DWT散货轮采用的是日本三菱生产的泵控型电液操舵装置即液压舵机。
液压舵机装置以电动机带动油泵,利用高压油泵产生的推力推动操舵机构。
它具有工作平稳,结构紧凑,重量轻,体积小,控制容易,易于实现自动化,零件寿命长,推舵力矩范围广等多种优点。
下面我来介绍一下此种泵控型液压舵机的组成,工作原理,舵机试验调试以及我们调试过程中常见的故障分析。
1.舵机的基本组成和工作原理如图1所示,该型舵机主要由两台互为备用的斜轴式柱塞变量油泵组,两台伺服油泵组及阀件及四个推舵油缸组成。
工作原理:接通电源,将NO.1机组置主控,NO.2机组置待机。
启动NO.1机组,阀13尚未通电,此时伺服油泵7已经启动,并输出控制油,经阀13右位,作用在阀3的左端(右端控制油经阀13右位,卸油箱),使阀3处于左位,所以锁闭转舵油缸油路,并使主泵的吸排口旁通,从而保证无论泵变量机构处于什么状态均能卸载起动。
起动过程结束后,阀13通电,工作于左位,伺服油泵7输出的控制油,作用在阀3右端(左端控制油经阀3左位,卸油箱),则阀3换至右位,使主油路接通。
主泵停止或力矩马达输入信号为零时,卸荷电磁阀13均失电,阀3右端控制油泄回油箱,使阀3工作于左位,所以主泵卸荷而主油路锁闭。
这样,既能锁闭备用主泵油路,又能在舵转到指令舵角时,转舵油缸锁闭,而工作主泵油路旁通,即使工作主泵零位调节不准也不会引起跑舵。
飞机液压系统的常见故障及工作原理飞机是一个我们再熟悉不过的名词,它的发明改变了我们的世界,拉近了人与人之间的距离。
飞机的广泛应用对经济、旅游和制造等多行业的发展来了更广阔的前景。
飞机主要由机体、动力装置、起落装置、操纵系统、液压气压系统、燃料系统等组成,并有机载通信设备、领航设备以及救生设备等。
液压气压系统在飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等方面发挥着巨大的作用。
一、液压油管漏油检查及故障排除2009年1月20日晚,中国国际航空股份有限公司B2645号飞机执行CA1341北京——武汉航班任务。
机务人员在航后检查工作时,发现该机左主轮舱有大量液压油泄漏,且驾驶舱液压油量显示为50RF,并有继续下降趋势,这一不正常现象立即引起机务人员的警觉。
终于发现A系统EMDP与PTU之间一根供油管(金属高压管)因后部旁侧回油滤卡箍螺杆摩擦造成管子被磨穿,导致液压油大量泄漏。
在2008年10月17日9点25分,中国南方航空股份有限公司CZ3514次航班,场站人员发现飞机液压油管爆裂、液压油滴漏。
如果漏油不及时检修,很可能会影响飞机正常刹车。
以上两个因液压油管破裂,导致飞机航班延误的事故在哪家航空公司都遇见过。
飞机如何来判断和解决这些安全隐患呢?飞机每次起飞或降落之前都要通过液压收放使用起落架。
所以在检查的时候,要检测起落架的液压油是否存在渗漏现象。
如果出现渗漏,在空中液压油就可能漏光,可能会导致飞机起飞或降落的时候,起落架不能正常收放,其后果是难以想象。
同时考虑到起落架频繁使用,在检查时还要注意到起落架上的螺钉是否有发光发亮的现象。
如果发现了漏油的现象,如何在短时间内判断漏油的位置并且尽快排除故障呢?在每个重要的燃油部件都安装了余油管。
发现漏油后,虽然可以通过气味判断哪一种油渗漏了,但因油管错综复杂,很难发现漏油的位置。
所以,在每个油管的重要部位都安装了一个小拇指头般大的容器。
只需把每个容器检查一遍就可以迅速判断漏油的根源。
舵机液压系统产生故障原因分析摘要:舵机是船舶上的一种大甲板机械。
舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。
船用舵机目前多用电液式,即液压设备由电动设备进行遥控操作。
本文中就针对相对常见的泵控型液压舵机为例,对液压系统失效原因,进行分析并对可能出现的故障点进行故障排除。
关键词:舵机;大甲板机械;故障排除引言舵机是船舶上的一种大甲板机械。
舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。
船用舵机目前多用电液式,即液压设备由电动设备进行遥控操作。
有两种类型:一种是往复柱塞式舵机,其原理是通过高低压油的转换而做功产生直线运动,并通过舵柄转换成旋转运动。
另一种是转叶式舵机,其原理是高低压油直接作用于转子,体积小而高效,但成本较高。
1.舵机液压系统产生故障原因分析1.1液压系统常见故障类型根据液压油流向变换方法的不同,液压舵机分为泵控型液压舵机和阀控型液压舵机。
其液压系统都是由动力元件液压泵、控制元件、执行元件、辅助元件、工作介质液压油等五部分组成。
液压舵机是在海上进行使用,由于受到使用环境的限制,舵机液压系统故障不容易进行检测,也比较难以发现,同时出现故障的类型又呈现多样化。
因此要对舵机在使用过程中液压系统容易出现的故障进行统计和分析,找出产生各种故障之间内在的共同因素,总结出容易出现以下比较常见的几种故障类型。
1.1.1异常振动和响声当液压系统出现故障时,往往表现为产生异常的振动和响声。
当舵机运行过程中出现异常的振动和响声,很大可能是液压系统中某一个环节出现了故障。
图1 舵机液压系统示意图1.1.2液压系统液压油压力不足或压力波动较大液压系统中液压油的压力决定了执行元件液压缸输出的推力的大小。
液压油压力不足或没有压力都将难以驱动舵叶转动,从而不足以产生足够的转船图2 舵机液压系统压力不足或压力波动较大系统原因示意图1.1.3液压油流量不稳定液压系统中液压油的流量决定了执行元件液压缸移动的速度。
浅述船舶液压系统故障分析与维护1 引言随着船舶液压设备自动化和集成化程度的提高,液压传动技术已广泛应用于现代船舶,特别是远洋船舶。
如阀门的开关,舱口盖、水密门的启闭,液压舵机,液压起货机,起锚机以及自动系缆装置等。
这些液压设备大多数处于露天甲板,经常经受风吹、日晒、雨淋以及海洋气候、自然条件等的影响,一旦出现故障势必影响航行安全和经济性。
因此,要加强日常管理,对设备的运行状况了然于胸,防患于未然。
如果出现故障,则应根据情况,科学分析、及时排除。
本文结合自己的工作实践,介绍了船舶液压设备的常见故障及其分析方法,谈几点粗浅的看法仅供轮机管理人员参考。
2 船舶液压设备的常见故障及其特点2.1 故障类型船舶液压设备经常出现的故障有:动作故障(如起动不正常、执行元件速度过慢或不能动作、有负载时执行元件速度显著降低等);压力故障(如压力达不到规定的要求、压力不稳定或调节失灵、压力波动过大等);噪音和振动;油温过高;油液污染等。
船舶液压设备出现故障原因是多样的。
设计或安装时就未达到规范要求或设备长期使用的正常磨损以及操作不当的人为因素,都可能导致液压设备或液压系统故障的发生。
2.2 故障特点1)故障的多样性与复杂性。
经常出现几个故障交织在一起的现象,有的是由一个液压元件失灵引发的,有的是系统中多个液压元件综合因素影响的,也有液压和电气同时出现故障所致。
2)船舶液压设备即使是同一故障,产生的原因也不一样。
特别是现在的船舶液压设备都是机械、液压、电气甚至微型计算机的共同组合体,产生故障的原因更是多方面的。
即使是同一原因,也可能引起不同的故障。
3)故障的产生与操作管理有密切关系。
管理人员的业务能力、管理经验和反应速度都影响设备的正常使用。
操作不当或不规范可能导致故障,甚至严重影响设备的寿命如环境温度的变化对液压油温度的控制就相当重要,故障表现需要操作人员十分熟悉环境温度和液压油温两个参数。
3 液压设备的故障分析与排除由于液压设备故障与其它设备故障相比具有上述特点,因此处理液压设备故障的方法和处理其它设备故障的方法相比,除有一定的共性外,也有其自身的特点。
液压系统故障原因分析及处理措施摘要:随着机械工业的加快,液压系统的使用日益广泛。
但在实际应用中,液压系统往往会出现故障,给施工工程带来巨大的损失,因此,如何准确判断故障部位,及时处理故障显得尤为重要。
文章就液压系统故障原因分析及处理措施进行了探讨。
关键词:液压系统;阶段;故障表现;诊断;定位处理;维护管理随着机械工业事业的蓬勃发展,机械的数量和生产厂家也越来越多,在性能上也有了很大的提高,尤其是液压技术在机械上的应用也越来越广泛。
但在机械运行中,液压系统较易出现各类故障,如果不能及时进行判断,有可能导致维护效果的不理想。
液压设备是由机械、液压、电气等装置组合而成的,故出现的故障也是多种多样的,且维修也较困难。
因此,必须充分了解液压系统的故障特征,寻找合理的方法进行处理。
1 液压系统不同阶段故障原因分析对于特定的液压系统来说,从故障出现的角度来看可分成几个阶段,首先是液压系统调试阶段;其次是正常工作初期;然后是稳定期;再后来就是正常工作的后期。
液压系统调试阶段、正常工作初期和正常工作后期,都较容易出现各种故障,稳定工作期相对来说是故障最少的阶段,这一阶段出故障基本是以偶发事故性故障为主,而其他几个阶段则可能由于各种原因引发故障。
下面分别就这几个阶段故障的特点和表现作简单介绍:1.1 液压系统调试阶段液压系统调试阶段又分为新试制液压系统调试和定型液压系统调试,一般来说新试制液压系统在调试阶段故障会较多,且故障的原因也较复杂,可能是设计缺陷或制造问题,也可能是安装问题或其他原因引起的问题,并且液压系统通常与机、电、气等有机地组合在一起,所以导致故障原因的分析更加麻烦,常见故障表现如下:①系统泄漏,尤其是各连接处;②执行元件速度不稳定;③各种控制阀出现卡死现象,液压系统内存在杂质、污物导致元件阻尼孔等被堵住;④漏装小件物品或管路接错;⑤由于设计原因或元件选择不当导致系统发热、动作不协调、位置精度差等。
对于定型液压系统在调试阶段故障相对较少,出现的故障主要是管理不当或是在安装、搬运中不小心造成的,要从加强管理的角度来杜绝故障。
论文题目:液压舵机的故障分析及处理措施二级学院:轮机工程学院专业:轮机工程技术目录1 引言2 液压舵机概述2.1 液压舵机的基本工作原理2.2 船舶建造规范对舵机的基本要求3 液压舵机的故障分析3.1 液压舵机无舵3.2 液压舵机跑舵——稳舵时偏离所停舵角3.3 液压舵机舵速太慢3.4 液压舵机滞舵3.5 实际舵角与操舵角不符4 液压舵机故障的解决措施4.1 检查应急舵的有效性------------------------------------------------74.2 检查舵角指示的准确性----------------------------------------------84.3 检查舵角限位器的有效性--------------------------------------------84.4 检查舵的液压系统的密封性能----------------------------------------84.5 检查液压油的品质--------------------------------------------------84.5.1 液压油性能指标一般应符合以下要求------------------------------8 4.5.2 液压油污染的主要原因------------------------------------------94.6 舵机检查的其他注意事项-------------------------------------------11结论---------------------------------------------------------------------11 致谢-------------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------------131 引言据资料介绍:船舶能够在水中按照驾驶员的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,使依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。
液压系统失效原因及故障分析张学平(淮北矿业集团公司铁运处,淮北 235025) 液压传动系统有许多独特优点,已广泛应用于实现各种机械的复杂运动和控制,但如液压系统设计或使用不当,经常会出现各种故障和控制失效。
现对液压系统失效及故障原因做简要分析。
1 液压系统失效原因1.1 流体污染 流体污染是液压系统失效的主要根源。
据统计,液压系统故障约70%是由流体污染引起的,污染的主要原因有:(1)油液中进入空气。
因管接头、液压泵控制元件、执行元件等密封不好,油箱中有气泡或油质质量差(消泡性能不好)等原因引起的。
(2)油液中混入水份,会使油液变成乳白色。
一般是由潮湿空气进入油箱或冷却水泄漏引起的。
(3)固体杂质的混入,会严重影响液压系统的工作性能,降低元件的使用寿命。
流体污染会加快液压元件磨损,导致其性能下降,为了减少因流体污染造成的故障和失效,必须使流体污染度控制在关键元件污染耐受范围内。
1.2 泄漏。
泄漏是液压系统普遍存在的问题。
主要由于密封件的磨损、损坏,管件的松动而引起的,对液压系统危害较大。
外泄漏发生在液压元件结合面、管接头等处;内泄漏发生在液压元件内部运动副间隙处。
过量的泄漏会使泵的容积效率降低,液压缸“爬行”,马达转速降低等。
合理选择密封结构和密封材料是保证流体稳定的重要因素。
控制流体温升、污染和过大的振动,可有效减少流体泄漏。
1.3 流体化学性能发生变化。
为了改进流体的性能,以满足液压系统的工作要求,在工作液体中加有各种化学添加剂。
但在工作过程中,由于受高压及不良环境的影响,流体的化学性能会逐渐发生变经,使流体氧化性和污染程度加剧。
因此,保持流体化学稳定性是保证液压系统工作可靠和延长元件使用寿命的重要条件。
1.4 流体物理性能发生变化。
流体与液压系统工作有关的物理性能主要有粘度、粘度指数、剪切强度、体积强度模量、吸气性和含水量等。
其变化超过允许范围会对液压系统和元件造成危害,因此,对流体物理性能稳定性应定期检测。
液压系统常见故障原因分析及解决办法1 1.液压系统泄漏的原因有哪些?(1)设计及制造的缺陷所造成的;(2)冲击和振动造成管接头松动;(3)动密封件及配合件相互磨损(液压缸尤甚);(4)油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。
2.液压系统的冲击原因,可采取什么样的办法去解决?液压系统的冲击主要产生于:变压、变速、换向的这个过程,此时管路内流动的液体因很快的换向和阀口的突然关闭而瞬间形成很高的压力峰值,使连接件、接头与法兰松动或密封圈挤入间隙损坏等而造成泄漏。
为了减少因冲击和振动而引起的泄漏,可以采取以下措施: ①用减振支架固定所有管子以便吸收冲击和振动的能量。
②采用带阻尼的换向阀、缓慢开关阀门、在液压缸端部设置缓冲装置(如单向节流阀)。
③使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击。
④适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件。
⑤尽量减少管接头的使用数量,且管接头尽量用焊接连接。
⑥使用螺纹直接头、三通接头和弯头代替锥管螺纹接头。
⑦尽量用回油块代替各个配置。
⑧针对使用的最高压力,规定安装时使用的螺栓扭距和堵头扭距,防止接合面和密封件被损坏。
3.分清液压机、液压泵及液压马达三者之间的关系液压机通常指液压泵和液压马达,液压泵和液压马达都是液压系统中的能量转换装置,不同的是液压泵把驱动电动机的机械能转换成油液的压力能,是液压系统中的动力装置,而液压马达是把油液的压力能转换成机械能,是液压系统中的执行装置。
液压系统中常用的液压泵和液压马达都是容积式的,其工作原理都是利用密封容积的变化进行吸油和压油的。
从工作原理上来说,大部分液压泵和液压马达是互逆的,即输入压力油,液压泵就变成液压马达,就可输出转速和转矩,但在结构上,液压泵和液压马达还是有些差异的。
液压马达是一个带液压泵的马达,由液压泵和马达做成一体。
4.摆脱液压系统泄漏问题的超赞方法1)防止油液污染 液压泵的吸油口应安装粗滤器,且吸油口处应距油箱底部一定距离;出油口处应安装高压精滤器,且过滤效果应符合系统的工作要求,以防污物堵塞而引起液压系统故障;液压油箱隔板上应加装过滤网,以除去回油过滤器未滤去的杂质。
机械设备液压系统常见故障原因分析和应对措施作者:汤鹏来源:《汽车世界·车辆工程技术(上)》2019年第03期摘要:随着液压技术在国民经济各个行业的广泛应用,人们对液压技术及相关设备的认识也逐渐加深,液压设备中的控制元件是液压阀,由液压泵提供能源,执行元件分别是液压马达和液压缸,这是液压元件的共性。
本文通过液压设备的种种共性特点的研究,探讨了液压系统常见故障原因及应对措施。
关键词:液压系统;常见故障;故障分析;应对措施1 工作原理液压传动是以液体为工作介质,通过能量转换来实行执行机构所需运动的一种传动方式。
首先,液压泵将电动机(或其它原动机)的机械能转换为液体的压力能,然后,通过液压缸(或液压马达)将以液体的压力能再转化为机械能带动负载运动。
2 液压系统的组成(1)动力装置部分。
其作用是将电动机(或其它原动机)提供的机械能转换为液体的压力能。
如各类液压泵。
(2)控制调节装置部分。
包括压力、流量、方向控制阀,是用以控制和调节液压系统中液流的压力、流量和流动方向,以满足工作部件所需力(或力矩)、速度(或转速)和运动方向(或运动循环)的要求。
(3)执行机构部分。
其作用是将液体的压力能转化为机械能以带动工作部件运动。
包括液压缸和液压马达。
(4)自动控制部分。
主要是指电气控制装置。
(5)辅助装置部分。
除上述四大部分以外的油箱、油管、集成块、滤油器、蓄能器、压力表、加热器、冷却器等等。
它们对于保证液压系统工作的可靠性和稳定性是不可缺少的,具有重要的作用。
3 液压系统优缺点(1)液压系统优点。
1)体积小和重量轻;2)刚度大、精度高、响应快;3)驱动力大,适合重载直接驱动;4)调速范围宽,速度控制方式多样;5)自润滑、自冷却和长寿命;6)易于实现安全保护。
(2)液压系统缺点。
1)抗工作液污染能力差;2)对温度变化敏感;3)存在泄漏隐患;4)制造难,成本高;5)不适于远距离传输且需液压能源。
4 常见故障(1)压力损失。
AQM US 205 FP型全回转舵桨液压系统原理及故障分析李文钊;白栋材;孙可义【摘要】针对神华黄骅港拖轮AQM US 205 FP型全回转舵桨液压系统控制原理和常见故障进行了重点分析,并结合故障实例,探讨快速解决舵桨液压系统故障的思路和方法.【期刊名称】《中国修船》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】3页(P7-9)【关键词】全回转舵桨;液压系统;故障分析【作者】李文钊;白栋材;孙可义【作者单位】神华黄骅港务有限责任公司,河北沧州061113;神华黄骅港务有限责任公司,河北沧州061113;神华黄骅港务有限责任公司,河北沧州061113【正文语种】中文【中图分类】U672Abstract:In this paper,the control principle and common faults are analyzed of the hydraulic system of tug type AQM US 205 FP full-revolving rudder propeller in Shenhua Huanghua harbor,and thinking and method of solving problems are probed on the hydraulic system of rudder propeller with the trouble example.Key words:full-revolving rudder propeller;hydraulic system;fault analysis芬兰Rolls-Royce公司生产的AQM US 205 FP型全回转舵桨在港作拖轮、渡船和工程船舶上广泛应用[1]。
它有着结构紧凑、操作便捷和机动性强等优点。
由于该舵桨系统结构精密、控制复杂,维修难度大,本文结合工作实践分析其液压系统工作原理和故障原因。
AQM US 205 FP型舵桨是一种吊舱式Z型传动、可转向的推进单元,主要由回转机构、输出轴系、垫圈、转舵装置、润滑系统、螺旋桨和底盖等组成[2]。
“神华拖1”轮即是装备2套AQM US 205 FP型全回转舵桨的2 940 kW拖轮,主要参数见表1。
拖轮主柴油机启动后,转速和转矩经中间轴系传递到舵桨输入轴法兰。
输入轴上装有皮带轮,通过6根V型皮带驱动组合泵运转。
1.1 离合器控制原理离合器控制泵1从油箱吸油为离合器控制提供液压油,离合器控制原理见图1。
为了保护舵桨系统中轴承、齿轮、转舵齿轮和离合器及其控制元件,液压油流被强制流过1个或2个滤器3。
压力油流过滤器后会进入减压阀4,从而调整到离合器恒定工作压力,之后油流经过冷却器11。
冷却器上设有旁通阀,一方面降低高压油流对冷却器的冲击,另一方面通过高低黏度油流混合达到降温的目的。
最后,从冷却器出来油流被引入上部齿轮箱的轴承,最后返回油箱12。
AQM US 205 FP型舵桨的离合器控制有3种工作状态:脱排、滑擦和合排,电磁换向阀6的线圈得失电情况见表2。
当驾驶台控制手柄离开零位(约5°),手柄内的微动开关动作,送出啮合指令。
该指令通过I/O串口单元读取,然后转换成数字量模式并通过CAN总线传送到CAN控制器节点(CCN-01),经CCN-01内置程序处理后发出指令使Y353电磁阀得电,经过约1 s延时后,又使离合器的电磁阀Y351得电,离合器控制压力油一部分经溢流阀8泄压后经系统背压阀回油箱,另一部分压力油降至0.8 MPa后送至离合器,使其啮合但在滑动摩擦状态。
再经过2 s左右,Y353电磁阀失电,油压恢复至2.4 MPa,离合器完全合排。
离合器啮合过程中,液压油先泄压再增压的设定,是为了减小对离合器的冲击和增加润滑的需要。
系统中的压力传感器7监测啮合压力值,当系统没有检测到信号,延时3~5 s左右,取消啮合指令,使Y351电磁阀失电,离合器分离。
若手柄还在啮合的位置,系统又会重复执行上述程序,经过2次后,系统发出报警(ACU warning-*CL-SR-F离合器啮合故障)[3]。
当控制系统在没有得到压力传感器7的闭合信号时,为保护离合器,这时推动加速手柄时,系统将不给主机速度控制信号(4~20 mA模拟量)。
液压转舵控制系统是一个封闭的系统,其控制原理见图2。
主转舵泵1为斜盘式轴向柱塞泵,由比例换向阀6改变斜盘倾斜角度来实现泵的变量、变向控制。
主泵单元的内置增压泵12主要作用是补偿内部泄露、保持变量泵控制系统所需的压力和冲洗冷却泵壳体等。
主转舵泵出来的液压油分2路各控制1个液压马达。
任一主油路上设置1个安全阀(7或8)设定压力为32 MPa;两主油路同时共用一个或门梭形阀3,该阀后设有一溢流阀2(设定压力为30 MPa)。
当系统压力超过30 MPa时,首先打开或门梭形阀,主泵倾斜盘内的液压油经第一个溢流阀2泄压,斜盘回复原位,降低主泵排量;若系统压力仍大于32 MPa时,第二个安全阀(7或8)同时泄压,迅速降低系统压力。
舵桨回转动作是由2台马达(HM1和HM2)驱动来实现的。
在舵桨机构上有2个角度传感器,一个是转舵控制反馈,另一个是推力方向指示。
这2个传感器是一种电位器,通过转向管里的机械齿轮箱驱动。
手柄或舵桨转动位置通过I/O串口单元读取,然后转换成数字量模式并通过CAN总线传送到CAN控制器节点(CCN-01)。
当舵桨转向时,舵桨控制单元(ACU)CCN-01节点的内置程序会比较参考值和实际值的差。
转舵系统会根据这个差值成比例发出控制信号给主泵的三位两通比例换向阀,主泵输送的油流驱动液压马达转动,通过齿轮和齿圈传动使舵桨转向。
当舵桨实际角度接近设定值时,这个信号也会相应减小,从而控制转舵速度降低,直到转舵完成。
舵桨液压系统中设置了多种仪表和传感器来监测系统运行状态,并通过报警系统及时反馈。
常见的报警故障有液压油滤器堵塞、离合器合排压力低和油温高报警等。
滤器进出口装设压差传感器,差值为0.25 MPa,当液压油压差值高于设定值且持续时间大于15 s时发出报警指示。
当发生报警时,首先要拆卸滤器进行清洗或更换。
滤器的清洗和更换作为日常维护保养项目之一有固定的周期,清洗时要特别观察杂质情况来判断系统工作状态。
清洗或更换后仍然报警的,可排查压差传感器自身故障,如滤器出口导压管堵塞或电气线路故障等。
合排压力监测点设在离合器控制油路滤器出口处,设定值为1.7 MPa,同时该处设置一个压力表和一个备用接口用于日常巡检、维修。
导致离合器合排压力低的原因主要有以下3种。
1)压力仪表或传感器损坏。
压力传感器和压力指示表互相校核,当压力表指示值与系统报警不一致时,则检查二者是否损坏。
压力表指示压力偏差往往是由于铜管不畅通造成的,需要定期疏通。
压力传感器常见故障有微动开关损坏、阀芯卡阻、阻尼孔堵塞或电气线路故障等。
2)管路或液压阀等元件泄漏。
液压油泄漏会造成油箱液位降低,进而柱塞泵入口吸空而无法建立压力。
阀块或管接头渗油往往是该处密封圈老化失效导致,要将关键部位的密封圈更换纳入日常检维修项目中定期更换。
3)液压泵损坏。
柱塞泵对油液要求严格,由于舵桨工作环境恶劣,维修保养过程中如果清洁不当会导致液压油杂质污染,造成液压泵机械损害。
液压油温度过高会造成油品变质和油液中空气溢出造成系统穴蚀等危害。
舵桨液压系统的油温监测点有多处,如液压系统、液压系统油箱和重力油柜等。
造成系统油温高的原因主要有以下3种。
1)液压油冷却系统故障。
舵桨液压油经船舶海水冷却系统冷却。
由于此冷却器与主机淡水冷却器、空冷器等串联,如主机负荷过高会造成末端海水温度高影响舵桨冷却效果;海水管路和冷却器容易脏堵,造成流量降低也能导致油温过高。
2)系统内部异常磨损严重。
液压系统中泵内部磨损、阀块与阀杆的摩擦等会产生油温升高;部分油液润滑和冷却伞形齿轮,也会产生大量热量;舵桨液压系统处在机舱的高温工作环境,尤其是夏季特别容易造成系统油温过高。
3)油箱油位低。
因泄漏等原因造成的系统油量过少,内部油液循环加快,散热时间变短,导致油温高。
神华黄骅港全回转拖轮已运行10余年,积累了丰富的舵桨液压系统故障处理经验。
黄骅港“神华拖1”轮,在工作中发现驾驶台控制手柄归零位后,左舵桨离合器未能脱排,而且此类故障以前偶尔发生过,而能执行正常的合排动作。
首先分析故障的偶发性且合排动作能正常执行,说明液压阀、执行机构也正常,问题可能出在脱排指令的传送过程上。
于是从指令发出开始检查,操作手柄观察电磁阀线圈得电情况正常,拆卸控制手柄后检查控制离合器的微动开关,发现其零位位置与手柄零位不一致,经调整后,试车正常。
黄骅港“神华拖1”轮工作中突然发生右桨离合器无法脱开故障,在反复操作数次后成功脱开。
故障排查分析本着先电气控制后液压机械的原则,首先分析脱排控制指令是否正常输出,操作手柄并检查控制离合器的电磁阀线圈,发现线圈正常得电且电压正常。
再检查系统各处的压力指示,都在正常范围内,管路未发生堵塞,Y350、Y351和Y353也未发生卡阻。
拆检双联滤器滤芯,油质正常,滤芯也没有明显杂质。
最后,只能将舵桨液压系统解体,发现离合器活塞弹簧压盘固定螺栓数根断裂,导致合排时勉强传递转矩,而脱排时压盘倾斜造成弹簧无法使活塞完全复位。
经更换固定螺栓后,试车正常。
【相关文献】[1] 牟伟,张守波,范丽丽.罗尔斯-罗伊斯AQM US 205-255系列舵桨滑差离合器浅析[J].船电技术,2015(2):37-48.[2] 齐冬. 港口全回转拖轮应用及其推进装置研究[D].大连:大连海事大学,2012.[3] 岳小林.Z型舵桨离合器故障分析及处置探讨[J].中国高新技术企业,2015(29):105-106.。