錨機絞纜機液壓泵組為何罷工

某VLCC配有AKER KVARNER(挪威阿克克瓦公司)生產(chǎn)的錨機絞纜機液壓泵組，其型號為HPU 3**90，液壓泵組被安裝在船艉舵機房。在液壓泵組本身機械狀況正常的前提下，其出口壓力的控制依靠液壓泵控制閥塊。要解決液壓泵組出口壓力異常的情況，必須對液壓系統各部件的功能和工作原理有清楚的了解。

故障現象

液壓回油管線(xiàn)的存油在系統停止狀態(tài)回流到舵機房的液壓油柜，導致液壓油柜液位高溢流到圍油槽。檢修人員采用啟動(dòng)液壓泵組把油駁回到系統管線(xiàn)，但是往后的兩天里，回油量增加和回油速度加快，不過(guò)液壓系統還是可以正常使用。第三天準備起錨，啟動(dòng)時(shí)發(fā)現在備用低壓模式(standby low)運行三臺液壓泵出口壓力為30bar，再轉換到備用高壓模式(standby high)和工作模式運行，三臺液壓泵出口壓力都是50bar(正常是250bar)。

故障排查

*.液壓泵本身機械故障

檢查電動(dòng)馬達電流及振動(dòng)聲音時(shí)情況正常，液壓泵端振動(dòng)正常無(wú)異響，檢查聯(lián)軸節等等正常，排除液壓泵本身機械故障的可能。

2.系統進(jìn)大量空氣

對此采用油馬達空轉排氣法：將船舶全部**臺油馬達操縱桿向后固定(絞的方向)，泵在低壓模式，確保所有錨絞機液壓馬達能運行，同時(shí)打開(kāi)船艏液壓系統回油管路上的放氣考克，排出了大量空氣。兩個(gè)小時(shí)后回油管放氣考克無(wú)氣體放出，但泵出口壓力依然沒(méi)有變化。三臺泵在高壓模式和工作模式運行下，壓力(50bar)無(wú)變化，可排除。

3.液壓泵控制閥塊異常

結合液壓系統圖(圖*)，暫時(shí)把液壓泵控制系統和液壓泵隔離，采取應急方案把液壓泵手動(dòng)啟動(dòng)，并且使液壓泵運行在工作模式(250bar)，方案如下(以NO.*液壓泵為例)：

把液壓泵和液壓泵控制閥塊2(圖2)連接的先導管拆除，用合適的外螺紋堵頭把先導管連接的兩端(控制閥塊端和液壓泵端)堵住，用合適的內六角扳手逆時(shí)針調節溢流閥8(圖3)的調節螺栓，使溢流閥8的設定壓力調到最低，這樣能保護電動(dòng)馬達在啟動(dòng)時(shí)不會(huì )過(guò)載而損壞。啟動(dòng)液壓泵后再順時(shí)針調節溢流閥8的調節螺栓，直到液壓泵出口壓力達到工作壓力(250bar)為止。應急操作成功，充分說(shuō)明了液壓泵本身沒(méi)有問(wèn)題，故障就出在pump control block(液壓泵控制閥塊)2上。

*-溢流閥(設定*30bar) 2-pump control block(液壓泵控制閥塊) 3-Y型三位四通電磁換向閥 4-溢流閥(設定250bar) 5-螺旋接頭 *-回油閥塊 7-回油單向閥(*.5bar) 8-溢流閥(設定270bar) 9-單向閥 *0-兩位三通閥(可手動(dòng)調節泵在備用低壓模式下運行的壓力) **-兩位三通閥(可調節泵出口的切斷壓力2*0bar) *2-調節泵的輸出功率(壓力*流量) *3-NO.*電動(dòng)馬達和液壓泵 *4-閥塊端裝堵頭處 *5-液壓泵端裝堵頭處 **-回油總管

圖* 液壓系統圖

圖2 液壓泵控制閥塊2

圖3 溢流閥8

故障解決

Y型三位四通電磁換向閥3在液壓泵備用低壓模式下啟動(dòng)運行時(shí)左端(a端)電磁線(xiàn)圈通電，油路變換為符號左邊方框所示的那樣：P與B通，A與T通，此時(shí)液壓泵組出口壓力為35bar ；液壓泵啟動(dòng)后，按照設備操作規程，在設備操作面板上按下備用高壓模式運行按鈕，此時(shí)三位四通電磁換向閥3右端(b端)電磁線(xiàn)圈通電，油路變換為右邊方框所示那樣：P與A通，B與T通，此時(shí)溢流閥*作定壓閥起作用，使液壓泵組出口壓力為溢流閥*的設定壓力*30bar；再在設備操作面板上按下工作模式按鈕，此時(shí)三位四通電磁換向閥3左右兩邊電磁線(xiàn)圈都不通電，油路變換為符號中間方框所示那樣，各油口P,T,A,B互不相通，溢流閥4作定壓閥起作用，使液壓泵組出口壓力為溢流閥4的設定壓力250bar。

檢查Y型三位四通電磁換向閥3的電路接觸良好，工作電壓正常；電磁線(xiàn)圈沒(méi)有燒毀，吸合正常，說(shuō)明電氣控制部分正常。用小內六角扳手推動(dòng)電磁閥應急操作按鈕檢查電磁閥換向閥芯活絡(luò )正常。如果三位四通電磁閥閥芯密封不良，各閥位竄通了，無(wú)論怎樣切換閥3的工作位置，液壓泵組一直是備用低壓模式運行。拔掉三位四通電磁換向閥3兩邊的控制線(xiàn)接頭，相當電磁閥3工作在中位的工作模式，但是泵出口壓力無(wú)變化。

總結以上檢查過(guò)程，可以判斷引起壓力低故障的幾個(gè)原因：(*)三位四通電磁換向閥3的閥芯密封不良，油路串通；(2)溢流閥*和溢流閥4(圖4)無(wú)法建壓；(3)安裝三位四通電磁換向閥的閥座(圖5)內部穿孔油路串通。

圖4 溢流閥*和溢流閥4

圖5 溢流閥及其安裝閥座

電磁換向閥閥芯的密封性情況和安裝三位四通電磁換向閥的閥座是否穿孔，受船上各種條件限制無(wú)法驗證。通常我們解決問(wèn)題都是從易到難排除，先對兩個(gè)溢流閥*和4進(jìn)行拆檢，發(fā)現兩個(gè)溢流閥主閥閥芯阻尼小孔有垃圾堵住，阻尼小孔大約只有0.8mm，如果不仔細觀(guān)察很難發(fā)現。將溢流閥阻尼孔清通后，各部件裝復到液壓系統立即進(jìn)行運行試驗，備用低壓模式運行液壓泵出口壓力30bar左右，備用高壓模式運行泵出口壓力*30bar，工作模式運行泵出口壓力250bar。泵出口壓力低的問(wèn)題得到解決。

故障原因分析

圖*中兩個(gè)溢流閥*和4是先導溢流閥(圖*)，主閥芯上的阻尼小孔7(圖8)堵塞，油壓傳遞不到主閥芯5上腔和導閥前腔，導閥就失去對主閥壓力的調節作用，因主閥上腔無(wú)油壓力，彈簧力又很小，所以主閥變成了一個(gè)彈簧力很小的直動(dòng)型溢流閥，在進(jìn)油腔壓力很低的情況下主閥就打開(kāi)溢流，系統就建立不起壓力。其實(shí)在這種情況下液壓泵相當于工作在備用低壓模式，出口壓力在30bar左右，無(wú)法升高。

圖* 先導式溢流閥

圖7 先導式溢流閥實(shí)物分解圖

圖8 主閥芯阻尼小孔7

液壓系統(圖*)中的回油閥塊*(圖9)里面有個(gè)回油單向閥7，回油單向閥7在回油管路**中作背壓閥用，它使回油保持一定的壓力(圖中為*.5bar)。如果單向閥功能良好，系統停用后幾乎不會(huì )再回油到油柜。而通過(guò)拆檢回油閥塊*發(fā)現回油單向閥7卡死在開(kāi)的位置，這樣就失去了單向止回的作用，回油管路就成直通管路，船舶首尾吃水的高度差越大，回油到油柜的速度越快。

圖9 回油閥塊*

總結與建議

為了能夠隨時(shí)監控回油單向閥7的狀況，我們可以在回油閥塊*(圖9)中的螺旋接頭5處接個(gè)壓力表，通過(guò)顯示的壓力情況更直觀(guān)快速的判斷回油單向閥7的功能是否良好。

預防液壓系統故障，就要做好液壓油的管理工作。本文中開(kāi)始是回油單向閥7由于異物卡阻導致失去單向止回功能，使液壓系統在停用時(shí)，系統多次大量回油到油柜，油柜液壓油溢流到圍油槽被雜質(zhì)污染后，又重新被用到液壓系統中，最終更多的細小垃圾堵塞更多的液壓元件。其實(shí)在液壓系統故障中，大多數都是由液壓油被污染導致的，而在液壓油致使的液壓系統故障中大約有百分之九十是雜質(zhì)引起的。在日常液壓系統維修安裝后，還須牢記排掉液壓元件及管路中空氣。因為空氣進(jìn)入液壓系統會(huì )使系統產(chǎn)生噪音，液壓系統高溫，破壞系統工作的平穩性，系統液壓油變質(zhì)等等。

解決液壓系統的故障，要深入了解液壓系統原理圖，并對每個(gè)液壓元件的工作原理和作用進(jìn)行透徹的理解，在解決故障時(shí)能做到事半功倍。如果在拆檢溢流閥*和4的過(guò)程中對阻尼小孔觀(guān)察不夠仔細，也許故障恢復后也不知道故障的原因。

注：本文圖片全部由作者藍煊財提供

END

中國船檢獨家文章，轉請注明出處“中國船檢或國際船媒”，違者必究!

你們的每個(gè) 點(diǎn)贊和 在看，我們都喜歡!