舵机突然卡在左舵37°...油箱有“吱吱”声...油温升高...本文带你如何理清这个复杂问题!

文摘   2024-09-05 07:31   荷兰  

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一、故障概况

2023年10月2日1120,MDS轮正在大西洋定速航行,几天后要进入狭窄河道靠泊刚果的马塔迪港。驾驶台在进行手操舵向左转舵10°把定时发现舵一直在向左转直至左满舵(当时使用的是1#舵机和1#操舵系统)。驾驶台通知机舱后,大管轮带人立即备车;轮机长和电机员到舵机房查看情况。发现舵卡在左舵37°位置,使用的是1#舵机和1#操舵系统,同时也发现1#主油泵轴封有漏油现象。备好车后,主机减速到half ,在舵机房利用2台舵机将舵角恢复到0°,然后将操舵方式转回到驾驶台。利用1#系统手动、自动操舵发现没有任何反应。然后换到2#系统手动、自动操舵时发现左舵迅速正常,右舵转舵较慢而且1#主油泵油箱内有“吱吱”声,并且随着时间的推移油温逐步升高,1#舵机轴封漏油也越来越厉害,同时1#/2#舵机油膨胀柜油位也在逐步升高。因当时洋流较大暂时采取隔离1#主油泵,用2#泵2#系统航行。

舵机正常工作时电流20A,油缸油压40bar。发生故障时电流20A,油缸油压在30bar-50bar间波动,1#液压油箱内有“吱吱”声,油温逐步升高,1#/2#舵机油膨胀柜油位也在逐步升高。

二、故障查找

1. 电气方面:电机员在电气工程师的在线指导下对相关的主板进行了检查、测量、紧固和清洁,然后使用2#主油泵和1#操舵系统进行手动/自动/随动舵,试验都正常。

2. 机械方面:因使用2台泵向右转舵慢(电流正常都在20安培左右),2#主油泵正常,但系统油温逐步升高,1#/2#共用舵机油膨胀柜油位在逐步升高,初步判断1#油泵系统内漏。

3. 2023.10.03上午在核实了1#主油泵相关阀件能关严后,在使用2#泵和2#系统保证安全航行的前提下。将NO.1号泵马达及泵体和端盖全部吊出,拆检油泵进口两个止回阀,没有发现异常。随后将控制板下面两根进,出油管拆下,将整个阀块拆出,检查发现B1止回阀丢失,油从此处泄掉,因此判定NO.1舵机右舵转舵慢由此阀引起。之后回收舵机油,清洁油箱找到了B1止回阀,发现B1止回阀4道螺牙完好,但主阀块内螺纹不太好,重新修整螺纹后回装。更换两道相同规格为48X62X8的主油泵油封,装复后补油在驾驶台测试手动/自动/随动舵均正常,随后使用1#主油泵1#操舵系统正常航行。

三、原因分析

如上图:当图中的止回阀B1缺失(右舵时为主阀提供控制油压),其所在的控制油路将形成开路。一旦用左舵(左舵电磁阀得电,先导阀工作在上位),控制油经A1去到主阀上位,主阀在控制油压下工作在上位,随后主控制油进到左舵油缸,右舵油缸控制油经主阀回到油泵进口,实现左转舵。这里B1其实是个单向节流止回阀,设置节流的目的是防止主阀阀芯移动太快,从而造成转舵过快。因此一旦此油路形成开路,左舵时转舵速度是比正常要快的,而且很容易造成主阀芯卡在左舵位置(这可能就是前面说到的舵停留在左舵37°位置的原因)。

因B1脱落,造成主阀右舵控制油路断开,主阀芯无法工作在右舵位置,从而舵失控。

启动2号舵机和系统,左舵正常,但因二套控制系统没有隔离,1号主阀芯仍然卡在左舵位置。一旦操右舵,1号舵系统和2号舵系统的动作发生冲突,应该回油的油缸仍然在进油,但进油可以经正常的2号系统主阀回到2号油柜,如此一来,因为受阻,就造成右舵非常缓慢。同时因1号系统的油经左舵油缸,再经2号系统的主阀回油到了2号舵机油柜,2号舵机油柜的油满后又去到膨胀油柜,因而看到膨胀油柜油位快速升高。

至于1号舵机油柜的“吱吱”声音,应该就是高压的舵机油经脱落的B1止回阀处喷溅的声音。

因使用2台泵向右转舵慢(电流正常都在20安培左右),2#主油泵正常,但系统油温逐步升高,1#/2#共用舵机油膨胀柜油位在逐步升高,初步判断1#油泵系统内漏。

1.A1和B1止回阀以内六角3-4道螺纹固定在阀块体内,在大的液压力压力波动及冲击下(尤其是备件螺纹质量较差情况下)极易松动脱离,液压油泄漏,导致转舵慢。

四、管理要点及预防措施:

1.阀控型液压舵机,虽然系统简单,但冲击性大,可靠性差,油液发热量大;

2.需要严格按照说明书维护周期要求及时拆检维护相关部件(尤其是马达和泵间考培林的减震块更应及时检查更换,避免其老化或磨损破裂后导致设备运转不平稳而产生波动或损坏马达---;除了设计、使用寿命外油封的损坏和这也有很大关系);

3.定期检查紧固阀块体内的止回阀,(因该阀块底部连着主油泵的两根油管,必须拆卸端盖吊出才能紧固请见图4);

4.日常勤清洗液压系统滤器,保持液压油洁净,做好液压油化验工作;

5.设备的日常操作要严格按照操作程序进行,日常对设备的检查要采用多种手段,严格按照说明书提供的参数进行比对,如发现异常应立即查明原因从根本上解决问题。

本文由船舶讲武堂根据杜老轨资料编辑整理,供各位同仁参考交流!

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