船舶活塞式液壓缸及液壓舵機常見故障及處理

劉磊

摘 要： 在船舶中液壓系統應用十分普遍，但液壓系統在實際運行過程中，避免不了會發生故障，因此針對于船舶液壓系統的一些常見故障要進行深入分析，并積極采取有效的措施加對處理，確保船舶液壓系統運行的穩定性和可靠性。

關鍵詞： 船舶；液壓系統；活塞式液壓缸；液壓舵機；故障；處理

1船舶活塞式液壓缸常見故障及處理

液壓缸作為液壓系統中的重要執行元件，能夠實現對液壓能向機械能的轉變，在實行往復直線運行過程中，實現推力和速度的輸出。基于結構形式的不同，液壓缸以活塞式、樁塞式和轉葉式三類為主。在實際運行過程中，液壓缸容易發生故障，因此要對故障及時進行排除，保證液壓系統運行的穩定性。活塞式液壓缸常見故障有泄漏、裝配不良、密封件質量、活塞桿和溝槽加工質量差、活塞移動不靈活、缸內空氣進入產生振動、活塞移動不動作等。對于活塞液壓缸來講，泄漏是最為常見的故障，與裝配不良、密封件質量、活塞桿和溝槽加工質量、油溫及油液黏度過低等具有直接的關系。對于裝配不良問題而導致的泄漏，通常需要拆開進行檢查，并對其進行重新安裝，對于密封件出現破損情況時要及時進行更換。針對于活塞桿和溝槽加工質量差的問題，需要按照實際要求倒角和去毛刺，并對不符合要求的溝槽尺寸和精度進行修正。由于加工精度和裝配質量達不到標準要求，從而導致活塞移動“別勁”情況的發生，針對于這種情況，需要對零件尺寸進行檢查，對于無法修復的零件要進行更換，校正同軸度和活塞桿，鏜磨修復，重新配備活塞，對于問題較輕的情況可以將銹蝕和毛刺去除掉，對于情況嚴重時，需要利用鏜磨來達到預期的效果。對于裝配質量達不到要求的情況，需要按工藝要求重新進行裝配，并對配合間隙進行檢查，并對密封圈進行調整，確保其保持不緊不松的狀態，使活塞桿能夠用手平穩拉動，用手旋緊螺母即可，確保活塞桿處于自然的狀態。缸內進入空氣多以新液壓缸、修理后的液壓缸及停時間較長的缸為主，外部空氣進入到缸內，增加了缸到換向閥之間管道的容積，當液壓缸工作時，這段管道油液排不干凈，空氣也無法排凈。針對于這種情況，可以采用空載大行程往復運動排干凈空氣，結合面和接頭處用油脂封住，對于吸空情況有好轉時，則對螺釘和接頭進行緊固。在與液壓缸靠近的管道中取高處加排氣閥，并將撐氣閥擰開，在全行程下運動活塞，將氣排干凈后再關閉排氣閥。當液壓缸結構上存在問題時，活塞端面與缸筒端面緊貼在一起，導致其無法啟動，這時可以在端面上加條通油槽，這樣工作液體能夠快速流向活塞工作端面，同時缸筒進出油口位置要與活塞端面錯開，從而達到排除被活塞堵住的單向閥回路。

2液壓舵機故障原因及排除

2.1舵機出現不能轉動故障

當出現液壓操縱系統能正常工作，但舵機出現不能轉動時故障時，應先分析一下是否是屬于電氣遙控系統出現故障，例如電路是否出現斷路等。如果電氣遙控系統檢測沒有出現故障，則應分析一下液壓傳動系統是否出現故障，例如檢測液壓控制系統中伺服油缸液壓控制信號是否出現中斷、檢測伺服油缸中的旁通閥是否關閉、溢流閥所調定的壓力是否太低了[1]、三位電磁換向閥在左位或右位有電信號的狀態下是否可以離開中位、液壓主泵是否出現變量機構卡死、主泵驅動電機是否正常起動、連鎖保護機構是否異常等異常故障，都能導致舵機不能轉動。在對主泵是否存在故障進行檢查時，可能換用備用泵給系統供油，以此來對故障進行驗證。

2.2舵機現只能單向轉舵故障

舵機出現只能朝某一方向轉舵，當向另一方向轉舵是出現舵機不轉現象時。排除方法為先改用舵機旁手動操舵系統進行操舵。如機旁手動操舵，舵機工作正常，則應先考慮電氣遙控系統線路是否出現故障，例如三位電磁換向閥某一端電磁線圈是否出現斷路等故障、檢測控制用伺服油缸是否出現嚴重的泄漏、變量泵當出現泵的變量機構是否只能單向運行，此外當液壓系統中主油路單方向不通或旁通時，都會出現單向轉舵現象。

2.3舵機出現舵葉轉動滯后于操舵動作

當主油路中混入氣體較多時，改由機旁操舵，滯舵現象消除時，可以打開液壓缸高壓側放氣閥，當有氣泡放出時，液壓系統檢修后放氣則不徹底、油箱液壓油位太低或是補油壓力過低。液壓系統泄漏等問題，需要針對實際情況檢查下，做好排氣、補充液壓油及增加補油壓力等。針對于液壓系統泄漏問題進行處理。當液壓遙控系統中控制油路或是伺服油缸中混入空氣、挖掘系統機械傳動部件間隙過大等情況下都會導致遙控系統動作遲緩，要針對于具體問題進行處理。當舵機轉不動或是轉動較慢時，多是由于主油路泄漏或是旁通泵控制型系統主油路泄漏，這種情況下要針對導致主油路泄漏的原因進行分析，并及時采取措施避免泄漏問題的發生。

2.4舵轉到指令角后沖轉過頭

當變量泵被變量機構止住時，變量機構則不能及時回中，這種情況下易發生控制液壓油壓力下降或是差動活塞油孔發生堵塞故障。當遙控伺服液壓油缸的換向閥無法回中，液壓換向閥閥芯一端卡住或是液壓控制閥一端彈簧斷裂造成張力不足等故障。遙控伺服液壓油路閉鎖不嚴、液壓油路泄漏等，舵機受浮動桿傳來的作用力，當伺服活塞到達指令舵角后，油路鎖閉不住，則會導致其繼續前移，造成沖舵故障。另外，當控制系統反饋部分出現故障或是主油路鎖閉不嚴情況下，都會導致舵轉到指令角后沖轉過頭故障的發生。針對于這種故障，需要實際進行檢查，針對所產生的原因來采取相應的措施加以處理，

2.5舵機有異常噪聲和振動

液體噪聲多是由工液壓油中產生氣穴、系統放氣不徹底或補油不足、油溫太低、油粘度太大、油泵機組異常、吸油濾器堵塞或吸油管漏氣、泵和電動機對中不良、軸承或泵內運動部件損壞、管路或其它部件固定不牢、轉舵油缸柱塞填料過緊、舵受負扭矩作用、舵桿軸承磨損或潤滑不良等原因所導致。

2.6舵不準

當舵角偏差超過土1°，需對操縱系統進行調整： 當舵輪處在零位時，操舵信號發送器輸出應調整為零； 當舵葉在零位時，反饋信號發送器的輸出應調整為零； 對于設有浮動桿機構的控制系統，應首先使遙控系統在舵機室的執行元件以及變量油泵和舵葉三者同時處于中位。

3結束語

近年來船舶液壓設備加快了自動化和集成化的發展，液壓系統在現代船舶中

應用過程中，大部分液壓裝置處于露天甲板處，長時間的受風吹、日曬和雨淋，一旦發生故障則會對對航行安全性和經濟性帶來較大的影響。因此需要掌握船舶液壓系統中相關設備的運行狀況，及時發現故障并加對進行科學處理，保證船舶安全、穩定的運行。

參考文獻

[1]王洪波，王邦勤，王旭東.船用活塞式液壓缸故障分析[J].中小企業管理與科技·上旬，2010（02）.

[2]王永堅，黃加亮，廖和德等.減少船舶液壓設備故障探析——兩例船舶液壓設備故障分析體會[J].天津航海，2011（03）.

[3]林銳.船舶液壓故障診斷系統的研究與開發[J].中國水運（理論版）. 2010（05）.