船舶液壓甲板機(jī)械故障及維護(hù)措施研究

李喜旺，閆志強(qiáng)，李 彪

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300450）

0 引言

船舶液壓甲板機(jī)械所包含的設(shè)備類型比較多，不僅有舵機(jī)、起錨機(jī)，還包含導(dǎo)纜器、帶纜樁等，主要作用在于保障船舶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也能夠保障船舶?？吭诖a頭完成旅客的登船和下船，由于液壓傳動(dòng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)力較大，具有容易傳遞等特點(diǎn)，因此應(yīng)用比較廣泛，尤其在船舶甲板中，由于液壓機(jī)械設(shè)備有自身重量輕、調(diào)節(jié)范圍大、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活等特點(diǎn)，因此受到船舶技術(shù)人員的青睞。但是船舶液壓甲板機(jī)械設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，因此經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障，影響船舶的正常運(yùn)行。而液壓機(jī)械發(fā)生故障對(duì)于船舶的穩(wěn)定性和可靠性將會(huì)產(chǎn)生不利影響，而且也可能造成海水污染。因此在船舶運(yùn)行過(guò)程中，為了盡可能減少船舶液壓甲板機(jī)械出現(xiàn)故障，應(yīng)該由專門的船舶維修人員對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)和保養(yǎng)，定期對(duì)液壓機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況加以分析，采取一系列有效措施加以防范，從而提高船舶液壓甲板機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性，為船舶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

1 船舶液壓甲板機(jī)械的故障特點(diǎn)

船舶在停靠碼頭過(guò)程中，主要依靠船舶液壓甲板機(jī)械的幫助才能夠順利完成，利用液壓甲板可以有效提高生產(chǎn)和作業(yè)效率。但是由于在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中環(huán)境比較復(fù)雜，所面臨的高負(fù)壓環(huán)境使其經(jīng)常發(fā)生故障，主要原因在于液壓甲板機(jī)械自身的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一旦某個(gè)零部件發(fā)生問(wèn)題，將會(huì)造成整個(gè)液壓甲板無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)勾吧a(chǎn)被迫停止。如果在正常運(yùn)行過(guò)程中液壓甲板發(fā)生故障，將會(huì)給維修人員帶來(lái)一定的難度，而造成液壓甲板發(fā)生故障的原因有很多，例如溫度過(guò)高、海水腐蝕、油液污染等。部分液壓甲板故障由特定原因造成，部分故障是有多種原因共同引起，因此對(duì)于船舶維修人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)該熟練掌握液壓甲板的各項(xiàng)操作技能，采用相應(yīng)的維修技巧確定故障發(fā)生的位置，準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的類型，制定維修方案，在維修完成之后及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行總結(jié)，從而制定相應(yīng)的防范措施，避免故障再次發(fā)生。

2 船舶液壓甲板機(jī)械常見故障

2.1 動(dòng)作故障

在船舶液壓甲板機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中，最為常見的故障為動(dòng)作故障，主要體現(xiàn)在運(yùn)行速度、啟動(dòng)方面。船舶液壓甲板機(jī)械出現(xiàn)動(dòng)作故障的外部原因是由多方面引起的，高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，螺栓出現(xiàn)松動(dòng)、運(yùn)輸管破損等都會(huì)造成甲板出現(xiàn)動(dòng)作故障；內(nèi)部原因則主要由液壓油質(zhì)量不合格或油液中出現(xiàn)雜質(zhì)等造成，從而引發(fā)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)動(dòng)作故障。另外，零部件自身的質(zhì)量問(wèn)題以及高溫、高壓環(huán)境也會(huì)造成液壓甲板機(jī)械出現(xiàn)動(dòng)作故障。

2.2 壓力故障

壓力故障是造成機(jī)械壓力無(wú)法達(dá)標(biāo)的重要原因，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定或壓力下降等情況。而壓力過(guò)大也會(huì)給零部件帶來(lái)高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力。液壓甲板機(jī)械出現(xiàn)壓力的原因有很多，例如液壓馬達(dá)壓力不足，主要是由供油泵無(wú)法充分運(yùn)轉(zhuǎn)所造成。另外，也可能由于壓力過(guò)低所引發(fā)，因此需要專門的機(jī)械維修人員對(duì)液壓實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行逐一檢查。

2.3 噪音和振動(dòng)故障

液壓系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)封閉的空間，如果在密閉系統(tǒng)中出現(xiàn)回波噪音或者出現(xiàn)震動(dòng)，在零部件的傳輸過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)不同的聲音效果。但是對(duì)于船舶液壓甲板機(jī)械來(lái)說(shuō)，由于其組成結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，產(chǎn)生噪音的原因是由多種因素造成。在液壓系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械噪聲主要由液壓零部件之間的振動(dòng)所引發(fā)，在甲板機(jī)械高速運(yùn)行過(guò)程中，如果電機(jī)和液壓馬達(dá)出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)頻率不同，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不平衡的狀態(tài)，從而帶來(lái)一定的低頻噪聲，這反映出低壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。此外，在船舶液壓甲板機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中，如果零部件磨損嚴(yán)重，也會(huì)產(chǎn)生大量的震動(dòng)而帶來(lái)噪音。

2.4 油溫過(guò)高及油液污染故障

液壓系統(tǒng)內(nèi)部油溫過(guò)高以及油液發(fā)生污染，也會(huì)造成液壓甲板機(jī)械發(fā)生故障。如果液壓系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而沒有得到有效的維護(hù)和定期的保養(yǎng)，會(huì)致使液壓系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)油溫過(guò)高的情況，一旦突破極限值，將會(huì)造成零部件的變形以及損壞，給船舶液壓甲板機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)造成損害。油液出現(xiàn)雜質(zhì)也會(huì)造成液壓系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，給液壓系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)問(wèn)題。油溫過(guò)高不僅會(huì)造成船舶液壓甲板機(jī)械發(fā)生故障，也會(huì)給船舶帶來(lái)一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。造成油溫過(guò)高的主要原因在于液壓散熱不佳、回路不正常、粘性過(guò)高等，油液污染主要原因在于阻塞內(nèi)部的阻尼孔不夠通暢，給液壓系統(tǒng)帶來(lái)困擾。油液污染主要是在加入新液壓油過(guò)程中，混入雜質(zhì)，造成液壓油質(zhì)量不合格。而在日常的保養(yǎng)中，未能對(duì)液壓油進(jìn)行定期更換，也是引發(fā)油溫過(guò)高和油液污染的主要原因。

3 船舶液壓甲板機(jī)械的維護(hù)與保養(yǎng)措施

3.1 動(dòng)力元件的維護(hù)與保養(yǎng)

在船舶液壓甲板機(jī)械內(nèi)部零部件中，主要的動(dòng)力元件由蓄能器和液壓泵組成，需要重點(diǎn)對(duì)它們進(jìn)行日常的保養(yǎng)。其中蓄能器是在船舶液壓甲板緊急狀態(tài)下，能夠?yàn)槠涮峁﹦?dòng)力的重要設(shè)備，可以為船舶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供重要的安全保障。液壓泵主要負(fù)責(zé)對(duì)能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換。蓄能器有很多類型，常見類型為氣囊型蓄能器，檢修過(guò)程中需要重點(diǎn)對(duì)氣囊是否存在漏氣情況進(jìn)行檢查，也要定期對(duì)氣囊進(jìn)行充氣，從而確保氣囊型蓄能器始終保持在可以正常使用的狀態(tài)之下。在船舶液壓甲板機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)驅(qū)動(dòng)器的出口閥進(jìn)行關(guān)閉，在對(duì)液壓泵進(jìn)行日常的維護(hù)過(guò)程中，也要檢查液壓泵在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的有關(guān)情況，防止油溫過(guò)高對(duì)液壓泵造成損壞，在液壓泵實(shí)際操作過(guò)程中，要按照相關(guān)的規(guī)范執(zhí)行，確保油箱中的油溫達(dá)標(biāo)，也要確保油壓保持在油箱容量中的70%以上。定期對(duì)濾清器進(jìn)行更換，防止出現(xiàn)堵塞情況。在對(duì)液壓油進(jìn)行檢查過(guò)程中，要對(duì)其質(zhì)量情況進(jìn)行檢查，使其符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，也要定期進(jìn)行更換。

3.2 執(zhí)行元件的維護(hù)與保養(yǎng)

船舶液壓甲板機(jī)械的執(zhí)行元件主要包含馬達(dá)和液壓油缸，執(zhí)行元件的主要作用是將液壓系統(tǒng)的壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能源，為船舶機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。因此在日常的維護(hù)和保養(yǎng)過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注執(zhí)行元件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在日常維護(hù)和保養(yǎng)過(guò)程中，首先，應(yīng)該對(duì)軸承的潤(rùn)滑度進(jìn)行保養(yǎng)，確保軸承的潤(rùn)滑度保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，對(duì)于軸承的潤(rùn)滑也可以充分使用潤(rùn)滑脂進(jìn)行填充，從而確保油道和油腔內(nèi)清潔，保持在最佳狀態(tài)，也要確保軸承在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中正常加油，保證油料質(zhì)量。其次，對(duì)液壓油缸進(jìn)行日常維修過(guò)程中，確保其不出現(xiàn)腐蝕和污染，尤其在油缸正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要對(duì)其表面的潤(rùn)滑油進(jìn)行日常保養(yǎng)。最后，在對(duì)馬達(dá)維護(hù)的過(guò)程中，由于馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率較高，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)集氣情況，如果氣體壓力過(guò)高會(huì)使栓塞、葉片等零部件出現(xiàn)問(wèn)題，因此在對(duì)油馬達(dá)進(jìn)行日常維護(hù)和保養(yǎng)過(guò)程中，要定期對(duì)其進(jìn)行放氣，確保系統(tǒng)內(nèi)部不出現(xiàn)大量氣體積聚。

3.3 控制元件的維護(hù)與保養(yǎng)

控制元件功能多樣，在對(duì)控制閥保養(yǎng)過(guò)程中具體的標(biāo)準(zhǔn)和要求是不一樣的。控制閥門經(jīng)常會(huì)發(fā)生閥芯卡死的情況，這主要是由于液壓油過(guò)度磨損以及污染等問(wèn)題所造成，因此在日常的維護(hù)過(guò)程中，要定期對(duì)液壓油的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，充分利用濾清器對(duì)液壓油中的雜質(zhì)進(jìn)行排除，并且也要定期檢測(cè)閥芯的精準(zhǔn)度。當(dāng)閥芯出現(xiàn)磨損情況后，對(duì)于輕度磨損可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的修復(fù)，如果出現(xiàn)重度磨損則應(yīng)該對(duì)整個(gè)零部件進(jìn)行更換，因此在對(duì)閥門進(jìn)行檢查過(guò)程中，要檢查其密封性狀況，如果密封不佳，則會(huì)造成液體的泄漏，給船舶液壓甲板的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)困擾，則應(yīng)該對(duì)密封件進(jìn)行更換。

3.4 輔助元件的維護(hù)與保養(yǎng)

輔助元件作為整個(gè)液壓甲板機(jī)械的重要組成部分，不僅包含油箱和管路，而且也包含濾器和冷卻器。在日常的維護(hù)和保養(yǎng)過(guò)程中要加強(qiáng)關(guān)注以下內(nèi)容：

1）濾清器能夠?qū)ο到y(tǒng)中的顆粒污染物進(jìn)行排除，從而減少油液出現(xiàn)污染的情況，定期對(duì)濾清器進(jìn)行徹底清潔，避免雜質(zhì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生損壞，在日常檢查過(guò)程中對(duì)壓力值進(jìn)行檢測(cè)，原則上如果管路壓力過(guò)大，就應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行降壓，保持壓力油管路維持在0.03 MPa，在低溫運(yùn)行過(guò)程中也要打開旁通閥，使壓力保持正常，避免壓力過(guò)大對(duì)濾清器產(chǎn)生損壞，在油溫恢復(fù)正常之后，也應(yīng)該關(guān)閉旁通閥。

2）船舶液壓甲板系統(tǒng)應(yīng)該加入冷卻器，主要作用在于避免油溫出現(xiàn)過(guò)高的情況。冷卻器主要由水冷型和風(fēng)冷型2種類型組成。對(duì)于風(fēng)冷型冷卻器來(lái)說(shuō)，應(yīng)該檢查液壓系統(tǒng)的風(fēng)道，確保其流暢 ；對(duì)于水冷型冷卻器來(lái)說(shuō)，應(yīng)該對(duì)水道進(jìn)行徹底的清潔，防止水道出現(xiàn)堵塞情況，使冷卻效果不佳。定期檢查液壓系統(tǒng)是否出現(xiàn)泄漏，而且要對(duì)污染的油液進(jìn)行徹底更換，定期對(duì)殘水進(jìn)行清除，利用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，從而保障冷卻器的徹底清潔。

3）對(duì)于油箱來(lái)說(shuō)，在整個(gè)液壓甲板系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，主要發(fā)揮儲(chǔ)油和分離油氣體的作用，因此在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的油位進(jìn)行確定，油位保持在65%～70%，在日常的運(yùn)行過(guò)程中也要確保油箱的透氣性，定期對(duì)清潔呼吸閥進(jìn)行清潔，尤其在冬季要對(duì)油箱定期進(jìn)行徹底的清潔。

4）對(duì)于管路來(lái)說(shuō)，要做到及時(shí)檢查，防止管路出現(xiàn)泄露，在輕微漏油的情況下，可以暫停使用，盡快維修，而如果出現(xiàn)油路嚴(yán)重泄漏的情況，應(yīng)該停機(jī)進(jìn)行維修，防止出現(xiàn)重大損壞，在日常的維修過(guò)程中也要對(duì)管路連接進(jìn)行日常維修，確保螺栓不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，保持管路的正常運(yùn)行。

3.5 建立規(guī)范的機(jī)械維護(hù)管理制度

建立完善的機(jī)械維護(hù)管理制度，應(yīng)在機(jī)械維護(hù)管理過(guò)程中堅(jiān)持預(yù)防為主的原則，定期對(duì)機(jī)械設(shè)備零部件進(jìn)行檢測(cè)，更換出現(xiàn)問(wèn)題的零部件，不斷降低船舶液壓甲板發(fā)生故障的概率，也要根據(jù)船舶液壓甲板在實(shí)際工作中所面臨的環(huán)境，對(duì)船舶液壓甲板在維修過(guò)程中的等級(jí)進(jìn)行劃分，確定好船舶液壓甲板機(jī)械設(shè)備的清洗、潤(rùn)滑等具體工作，設(shè)置專門的技術(shù)人員進(jìn)行操作，也要定期對(duì)船舶液壓甲板機(jī)械零部件進(jìn)行檢查，對(duì)可能存在的問(wèn)題及時(shí)上報(bào)，采取必要措施進(jìn)行防護(hù)，也應(yīng)該對(duì)船舶維修技術(shù)人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。

3.6 液壓油使用注意事項(xiàng)

1）堅(jiān)持使用同一廠家所生產(chǎn)的液壓油，在液壓設(shè)備投入使用之后，應(yīng)該根據(jù)說(shuō)明書所列出的品牌和型號(hào)進(jìn)行使用，在日常的使用過(guò)程中添加液壓油或者更換液壓油過(guò)程中，也應(yīng)該使用同一品牌的相同型號(hào)，避免給船舶液壓甲板機(jī)械設(shè)備帶來(lái)問(wèn)題。

2）應(yīng)該定期對(duì)液壓油的品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，從外觀方面查看液壓油是否有雜質(zhì)，是否有變色，也可以對(duì)味道進(jìn)行辨別，從而直觀判斷液壓油是否存在問(wèn)題，如果從外觀上無(wú)法發(fā)現(xiàn)油品有問(wèn)題，可以對(duì)液壓油進(jìn)行化驗(yàn)，對(duì)其酸堿度、水分、雜質(zhì)、含量等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，與標(biāo)準(zhǔn)值之間進(jìn)行對(duì)比，確定是否存在超標(biāo)的情況，確定是否需要換油，也要根據(jù)化驗(yàn)報(bào)告對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的損壞零部件進(jìn)行更換，查找在日常維護(hù)過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。

3）對(duì)油溫加以控制。油溫要保持在合理范圍內(nèi)，保證液壓油的粘稠度，液壓油應(yīng)該保持在30℃～50℃最為合理。

4 結(jié)語(yǔ)

為了保障船舶在運(yùn)行過(guò)程中保持最佳狀態(tài)，要定期對(duì)船舶進(jìn)行日常的維護(hù)和保養(yǎng)，船舶液壓甲板機(jī)械不僅能夠保障船舶的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也能夠?yàn)榻档痛斑\(yùn)行成本發(fā)揮重要作用，液壓甲板機(jī)械由于其長(zhǎng)期暴露在露天環(huán)境下，受到海水、日曬等因素的影響，經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障，從而給船舶的運(yùn)行帶來(lái)困擾，因此如何減少液壓甲板機(jī)械的故障率，不斷延長(zhǎng)甲板機(jī)械設(shè)備的使用壽命，保證船舶運(yùn)行的安全，這對(duì)于船舶機(jī)械設(shè)備技術(shù)人員提出了更高的要求。本文主要針對(duì)液壓甲板機(jī)械設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的解決方案，從而最大限度地減少船舶機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的概率，保障船舶設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。