某輪拖纜機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)故障分析

臧義柱

摘 要：本文簡(jiǎn)要闡述了拖纜機(jī)工作原理，對(duì)拖纜機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)原因進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出拖纜機(jī)維護(hù)管理和使用注意事項(xiàng)，希望能為相關(guān)工作人員提供借鑒和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：拖纜機(jī);帶式剎車;雙驅(qū);離合器

中圖分類號(hào)：U664? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2019）04-0033-02

某拖輪雙車雙槳，主機(jī)為兩臺(tái)MAN9L32/44CR，功率5000KW*2，螺旋槳為可調(diào)螺距，拖纜機(jī)型號(hào)為ZICOM公司生產(chǎn)的AHTW-250-250-01，單驅(qū)絞力125噸，雙驅(qū)絞力250噸，船舶主要用于遠(yuǎn)洋拖航和海洋工程起拋錨作業(yè)。

1故障現(xiàn)象

該輪在協(xié)助某工程船拋起錨作業(yè)中，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定錨位打開(kāi)拖纜機(jī)剎車操作手柄拋錨時(shí)，發(fā)現(xiàn)拖纜機(jī)不能正常放纜，同時(shí)機(jī)旁發(fā)出巨大的液壓沖擊聲，嘗試收攬亦然。當(dāng)時(shí)拖纜機(jī)處于雙驅(qū)狀態(tài)，操作人員使用動(dòng)態(tài)釋放功能將錨拋下后停止作業(yè)，并開(kāi)始檢修。

2拖纜機(jī)工作原理簡(jiǎn)介

該輪拖纜機(jī)為雙滾筒，由6個(gè)低速大扭矩STAFFA雙速馬達(dá)通過(guò)兩級(jí)齒輪減速驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)輸出軸通過(guò)一對(duì)齒輪副和空氣離合器連接驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)液壓離合器和一對(duì)齒輪副來(lái)驅(qū)動(dòng)卷筒。該拖纜機(jī)具有雙驅(qū)動(dòng)和單驅(qū)動(dòng)功能，6個(gè)馬達(dá)分為兩組，能同時(shí)驅(qū)動(dòng)一個(gè)滾筒或分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)滾筒實(shí)現(xiàn)兩個(gè)滾筒同時(shí)工作，單驅(qū)是兩組馬達(dá)分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸和液壓離合器帶動(dòng)兩個(gè)滾筒工作;雙驅(qū)則是脫開(kāi)其中一個(gè)滾筒的離合器，合上主離合器，將兩段驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)，由兩組馬達(dá)共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)滾筒，實(shí)現(xiàn)雙倍絞力。

液壓系統(tǒng)主油路采用4臺(tái)160KW變量油泵，為拖纜機(jī)液壓馬達(dá)提供動(dòng)力油;控制油路采用2臺(tái)7.5KW伺服控制定量油泵，為液壓離合器及剎車和棘輪提供控制液壓油;排纜器油泵為2臺(tái)22KW定量油泵，為排纜器馬達(dá)提供動(dòng)力油。

拖纜機(jī)的剎車功能由帶式剎車和棘輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中帶式剎車供設(shè)備正常時(shí)使用，棘輪剎車僅在應(yīng)急情況下使用。氣動(dòng)離合器的脫合實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)和滾筒的連接與脫開(kāi)，控制氣壓為7BAR，由其和剎車一起實(shí)現(xiàn)緊急情況下的應(yīng)急釋放功能，按下應(yīng)急釋放按鈕，由應(yīng)急24V電源提供電力，使得氣動(dòng)離合器脫和帶式剎車脫繼電器得電，利用氣瓶的壓縮空氣和蓄能器的油壓，使氣動(dòng)離合器和剎車聯(lián)動(dòng)脫開(kāi)，滾筒拖纜受力自動(dòng)放出。

該型號(hào)拖纜機(jī)還具備恒張力和動(dòng)態(tài)釋放功能。使用恒張力功能時(shí)，保持液壓離合器和帶式剎車在合的狀態(tài)，設(shè)置好恒張力旋鈕值，按下恒張力按鈕，打開(kāi)帶式剎車，當(dāng)拖纜受力大于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)放出;使用動(dòng)態(tài)釋放功能時(shí)，首先保持帶式剎車在合的狀態(tài)，脫開(kāi)液壓離合器，然后調(diào)整動(dòng)態(tài)釋放氣壓值后，打開(kāi)剎車，按下動(dòng)態(tài)釋放按鈕，由氣動(dòng)離合器的摩擦片來(lái)控制滾筒釋放纜繩的負(fù)荷和速度。

3故障原因分析

結(jié)合拖纜機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，分析可能有如下原因：

3.1帶式剎車損壞、棘輪未脫開(kāi)

剎車帶損壞嚴(yán)重時(shí)會(huì)脫落，堵塞滾筒與剎車帶外部鋼圈間間隙，棘輪意外合上，以及滾筒被障礙物卡住，即使打開(kāi)液壓剎車，也會(huì)由于實(shí)際上的剎車作用，導(dǎo)致馬達(dá)堵轉(zhuǎn)，造成拖纜機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2剎車脫電磁閥或其控制繼電器故障

由于剎車脫電磁閥卡死或其電磁線圈燒壞以及線路接觸不良等，再或者是PLC控制箱中控制該閥的繼電器出現(xiàn)問(wèn)題，這都會(huì)導(dǎo)致液壓剎車無(wú)法打開(kāi)，拖纜機(jī)馬達(dá)和滾筒也就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3伺服控制油泵不起壓

由于泵本身故障或其出口安全閥出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)造成油泵無(wú)法建立足夠的油壓進(jìn)行剎車脫合控制。

3.4液壓管路漏泄或剎車油缸前單向閥卡死

如伺服控制油泵出口管路漏泄，尤其是剎車脫電磁閥至剎車油缸前的單向閥270g間的一段管路漏泄，以及單向閥卡死，都會(huì)導(dǎo)致液壓油無(wú)法進(jìn)入剎車油缸打開(kāi)剎車。

3.5剎車脫壓力開(kāi)關(guān)壓力設(shè)置太低

如圖所示，拖纜機(jī)的剎車脫開(kāi)與否是通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)P206的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這與液壓離合器所采用的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)完全不同。在拖纜機(jī)操作面板上按下剎車脫按鈕時(shí)，控制剎車脫的繼電器和電磁閥相繼得電，液壓油從脫的一側(cè)進(jìn)入剎車油缸，當(dāng)剎車油缸中的壓力達(dá)到P206的設(shè)定值時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)閉合，由其向PLC發(fā)送“剎車脫開(kāi)”信號(hào)，然后PLC輸出該信號(hào)至控制面板顯示剎車已經(jīng)打開(kāi)。

如果P206的壓力值設(shè)置偏低，當(dāng)操作打開(kāi)剎車時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)雖然操作面板上顯示剎車已打開(kāi)，但實(shí)際上其未能打開(kāi)的現(xiàn)象。

3.6操作手柄故障

操作手柄接線不良或調(diào)節(jié)電位器故障，會(huì)導(dǎo)致其對(duì)拖纜機(jī)失去控制，無(wú)法操作。

3.7拖纜機(jī)一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)卡死

由于該輪起拋錨作業(yè)使用了雙驅(qū)，由6個(gè)馬達(dá)共同驅(qū)動(dòng)拖纜機(jī)，如果液壓油過(guò)臟或過(guò)熱以及馬達(dá)損壞，就會(huì)造成馬達(dá)卡死，導(dǎo)致拖纜機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.8比例閥控制繼電器或電磁比例閥故障

如果比例閥控制繼電器或比例電磁閥線圈燒毀或由于線路松動(dòng)等造成拖纜機(jī)比例閥無(wú)法得電動(dòng)作，也就沒(méi)有液壓油進(jìn)入馬達(dá)，拖纜機(jī)就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。

4故障解決

根據(jù)先易后難的原則，首先檢查剎車帶、棘輪及拖纜機(jī)滾筒周圍有無(wú)障礙物，未見(jiàn)異常;檢查液壓管路未見(jiàn)漏泄之處;操作剎車脫合按鈕幾次，控制面板上的脫合燈顯示正常，這說(shuō)明剎車控制繼電器及其電路正常;觀察操作時(shí)剎車燈亮的伺服控制油泵壓力約為128bar，這說(shuō)明油泵及其安全閥正常，剎車壓力開(kāi)關(guān)亦正常。

然后將拖纜機(jī)操作位置轉(zhuǎn)到機(jī)旁，由機(jī)旁操作拖纜機(jī)，馬達(dá)發(fā)出液壓噪聲，依舊無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，且檢查駕駛臺(tái)操作手柄正常，說(shuō)明故障原因不在手柄處;在機(jī)旁操作剎車脫合按鈕，觀察液壓缸柱塞運(yùn)動(dòng)情況及剎車帶的張開(kāi)情況正常，說(shuō)明液壓缸及其單向閥正常;檢查拖纜機(jī)各馬達(dá)情況，溫度正常，說(shuō)明沒(méi)有卡死現(xiàn)象。

由于起拋錨作業(yè)時(shí)采用了雙驅(qū)，將主離合器脫開(kāi)，分別操作上下滾筒，發(fā)現(xiàn)上滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)正常，而下滾筒不能運(yùn)轉(zhuǎn)，但用拖纜機(jī)機(jī)體所帶的比例閥應(yīng)急操作手柄試驗(yàn)，滾筒收放正常，檢查測(cè)量比例閥收放兩個(gè)電磁閥線圈正常，拆下比例電磁閥插頭，在機(jī)旁操作臺(tái)操作下滾筒操作手柄，測(cè)量電磁閥插頭無(wú)電壓。根據(jù)圖紙可知當(dāng)拖纜機(jī)采用雙驅(qū)時(shí)，由上滾筒手柄聯(lián)合控制上下滾筒兩組馬達(dá)共同運(yùn)轉(zhuǎn)，由于下滾筒一組馬達(dá)比例電磁閥沒(méi)有得電，阻止了拖纜機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，這是故障的根本原因所在。打開(kāi)拖纜機(jī)控制箱，在操作下滾筒手柄的情況下檢查其收放繼電器均未得電，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)接線點(diǎn) x1-9 松動(dòng)，緊固后試驗(yàn)下滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)正常，雙驅(qū)操縱正常。

5拖纜機(jī)維護(hù)管理及使用注意事項(xiàng)

（1）液壓油污染是液壓系統(tǒng)失效最主要的原因，據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約有75%的液壓系統(tǒng)故障是由于系統(tǒng)污染所造成。輪機(jī)人員日常應(yīng)勤檢查油箱內(nèi)液壓油清潔程度、污染氧化情況以及油面高度等，及時(shí)放殘，定期檢查、清洗或更換主油泵出口設(shè)置的高壓濾器及液壓系統(tǒng)低壓回油濾器，注意檢查液壓管路方面泄漏情況。

（2）液壓油要保持合適油溫。溫度過(guò)高會(huì)造成液壓油氧化加速，影響油膜形成，從而導(dǎo)致馬達(dá)磨損加劇，還極易導(dǎo)致密封圈老化造成泄漏;油溫過(guò)低會(huì)造成液壓系統(tǒng)流量不足，油壓升高，拖纜機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度低，承載負(fù)荷降低，導(dǎo)致振動(dòng)和液壓噪聲增大。工作油溫保持在30-50℃為宜，夏季注意使冷卻器處于良好狀態(tài)，冬季在使用前要先打開(kāi)油箱加熱器將液壓油加熱到合適溫度。

（3）由于拖纜機(jī)工作時(shí)振動(dòng)較大，應(yīng)定期檢查機(jī)體上的電磁閥插頭及接線箱內(nèi)的接線有無(wú)松動(dòng)并及時(shí)把緊，以免由于接觸不良導(dǎo)致電磁線圈燒壞。PLC控制箱內(nèi)需勤檢查繼電器及相關(guān)線路松動(dòng)情況。

（4）拖纜機(jī)在使用過(guò)程中要注意避免馬達(dá)的超速和過(guò)載，以免造成機(jī)件的根本性損壞。作業(yè)過(guò)程中一定要保持伺服控制油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，以免由于控制油壓降低，使得剎車失靈造成拖纜失控放出險(xiǎn)情;起拋錨作業(yè)注意在拋錨時(shí)要使用動(dòng)態(tài)釋放功能，以免馬達(dá)失速，造成其過(guò)度磨損。在未知負(fù)載大小的情況下，一定要選擇低速，動(dòng)態(tài)釋放的控制氣壓要由高到低逐漸選擇直至合適值。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，拖纜機(jī)是拖輪在海洋工程起拋錨作業(yè)中的關(guān)鍵性設(shè)備，拖纜機(jī)狀況的好壞直接決定拋起錨作業(yè)能否正常進(jìn)行。因此，制訂相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，并嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，才能保證拖纜機(jī)狀況良好，從而保證海上拋起錨作業(yè)的安全進(jìn)行。