舱盖板液压系统故障案例解析

郑亚中

(上海华润大东船务工程有限公司，上海 202155)

1 故障现象

香港南方公司某轮6月进厂修理，在出厂的前夜，出现了No.3舱舱盖板开启不能关闭的故障。同时，No.2舱油马达有漏油现象。据了解，船方没有要求修理油马达及阀件，工厂仅更换了几根油管，而且，进厂时的原始状况不清楚。由于运输任务紧迫，第二天该轮将投入航线营运。当天晚上船方船员、厂方工人师傅多次进行检查，调整和试验，均未排除故障。

2 故障分析

2.1 原理介绍

该轮共有7个货舱，舱口盖为左、右横开式，它是通过6根链条组，由五星式油马达正、反向转来传递力矩，将舱盖板拉开，反向拉闭。同时顶升油缸也是由换向阀组控制，液压系统如图1所示。

系统工作原理：三位六通转向阀是控制顶升油缸的进油与卸荷，并为三位四通转向阀提供压力油。左位起卸荷功能，舱盖板关闭后，滚轮下落，然后封舱；右位为顶升油缸供油，同时另一路去三位四通阀，三位四通阀是油马达工作的主要控制阀。本系统可双泵工作，工作压力为22 MPa，溢流阀调定压力为24 MPa，回油管的单向阀起背压平稳作用，7个舱只能单独操作，合用1根回油管。

2.2 技术分析

一般情况下，影响舱盖板不能关闭的因素大致有以下6个方面的原因。

1)进油压力不足，不能满足油马达回转时所需要的工作压力。

2)油马达及阀件泄漏，压力上不去。

3)油马达带动的6根链条组松紧不一，舱盖板滚轮不同步，产生摩擦阻力，负载大难以关闭。

图1 液压系统示意图

4)整个液压系统背压高，油路不畅通，一种是操作阀不到位，第二种管路有节流因素产生。

5)泵站流量偏小，液压泵效率偏低。

6)压力调节阀调整不到位等。

2.3 调试判断

启动液压泵前，将有关人员分成两组，一组人检查各舱操制阀组是否在中位，兼顾检查舱盖板及执行机构的变化，另一组人在泵舱检查动力部分，包括压力表的变化情况。

条件具备后启动液压泵，通过半分钟的启动试验，发觉存在以下4个问题。

1)启动前压力表指针不在0位(注：当时没有合适的接头，一时来不及换表，以下所述压力为相对压力)。

2)油马达6组链条松紧不一。

3)No.4舱顶升缸油管冒油。

4)启动后压力表接近5 MPa。

由液压系统故障诊断[1]初步判定，油路不畅通。No.4舱油管补好后，调整了No.3舱6组链条，决定再试一次，并检查前后7个舱的操作阀手柄位置。第二次启动泵，油压还是照旧，瞬时操作No.3舱两组换向阀，压力表跳至24 MPa，油马达转动，待链条拉紧后舱盖板还是没有移动。这时No.4、No.5舱油马达有不同程度的外泄漏，停泵检查。

根据第二次试验产生的现象，可作如下判断。

1)油马达能转，加上负载后，观察压力表，压力能上去，说明故障不在溢流阀，排除了进油压力不足，油马达泄漏等。

2)对6根链条作了重新调整，应该说关舱的拉力处于相对平衡，负载不会太大。

3)流程偏小，只要压力能上去，油马达也应该转，只不过是速度问题，所以流量在这里也不是主要毛病。

4)再次证实了管路有阻尼，现场检查换向阀都正常，只有进口及回油单向阀可能有问题。从操作No.3舱时，No.4、No.5舱油马达会漏油这一现象看，压力油不会进入其它舱，与油马达连通的只有回油管，那么最后认定回油单向阀卡死和过滤器堵塞是产生启动压力偏高的真正原因。

3 提出方案及解决办法

1)回油单向阀拆检、清洗。

2)回油过滤器滤芯拉出清洗。

3)检查油马达密封圈，紧固螺栓换新。

4 检查结果分析

1)单向阀进口处布满垃圾，弹簧腔最大颗粒为0.15 cm3，死死地卡住阀芯。

2)过滤器虑芯表面全是片状颗粒，清洗后发现垃圾较多。

由于回油管不畅通，反映到压力表上为空载压力偏高。油马达进出口压差小，显得无力。

5 交验

检查合格后装复元件，

启动泵，空载压力为1 MPa，基本正常。操作No.3舱换向阀，舱口盖顺利关闭，此次维修只用半天时间，为该轮准时出厂赢得了时间和信誉，船方非常满意。

6 结束语

舱盖板液压系统由动力部分、控制部分、执行部分等有机地结合在一起，系统的故障分析也是一个综合影响的复杂问题。在修理中必须弄清整个系统的原理，开关舱的传动特点，然后根据故障现象进行判断，逐步深入，采取顺藤摸瓜、跟踪追击的分析方法，有目的有方向地逐步缩小可疑范围，确定区域、部位。本文通过舱盖板故障排除的工程实践给出液压系统的分析维修示例。

另一方面，从本案例中可获得启示，要注重液压油的污染控制，尤其老龄船的修理，老管子内壁锈皮多，本身污染物也多，现场要加强4S管理，防止新的污染物进入系统，调试前要将系统多循环几次，把杂物清洗掉，只有这样才能保证系统的正常工作。

[1] 张军霞. 液压系统故障诊断与维修典型案例的研究[D].北京：北京工业大学，2013.