液压舱盖重复下关、停顿、下关、停顿……抖动的吓人

 一、引言

目前，液压舱盖系统广泛应用于远洋船舶。船舶在港作业期间，如果发生开关舱故障，船员就要快速地采取措施予以排除，否则将影响装卸货进度，延误船期，造成损失。液压舱盖系统说明书中的液压系统部分，仅有图纸、参数、操作及注意事项的简单介绍，缺少动作过程及其原理介绍。这对于新任和经验不足的主管来说，显然是不够的。

    二、TTS液压舱盖系统概述

如图1中所示，TTS液压舱盖系统主要由舱盖、液压油缸、液压操纵阀站、液压泵站、管路及阀件等组成。

   图1 TTS液压舱盖系统示意图

注：2.1为控制前两块舱盖的操纵阀；2.2为控制后两块舱盖的操纵阀；3.1、3.2为平衡阀，设定270bar（最大开舱油压）；8.1、8.2为溢流阀，设定150bar（最大关舱油压）；泵站最大供油压力设定280bar；液压油缸最大工作压力设定280bar。

三、故障现象

    某轮在港关舱时，发现NO.1舱前舱盖有剧烈抖动情况，但能关闭到位。现场试验，开舱过程正常；关舱过程，开始关的时候直立的舱盖缓慢地稳定地向下关闭，当舱盖关闭到一定角度后突然出现抖动（舱盖重复地下关、停顿、下关、停顿……每次停顿的时候都会因为舱盖的巨大惯性导致较大的舱盖抖动），直至舱盖下关到接近关闭位置才恢复正常，然后稳定地全部关闭。在舱盖抖动的同时，还观察到连接回油阀的液压软管剧烈抖动，连接进油阀的液压软管小幅抖动，进油压力表指针震荡；舱盖抖动消失后，液压软管和进油压力表也恢复正常。其他各位置，未发现异常。

    四、故障分析与排除

    1.故障分析

首先，参照图2列出开关舱操作的系统动作过程。

    （1）开舱操作：操纵阀2.1的手柄向左拉出，操纵阀工作于左位，从泵站来的液压油经过流量控制阀1.1→操纵阀P口→操纵阀B口→单向阀4.1→B1→液压油缸底部，推动柱塞升起，打开舱盖；同时，液压油缸顶部的液压油→A1→单向节流阀7.1→操纵阀A口→操纵阀T口，回泵站油柜。

    （2）关舱操作：操纵阀2.1的手柄向右推入，操纵阀工作于右位，从泵站来的液压油经过流量控制阀1.1→操纵阀P口→操纵阀A口→单向节流阀7.1；单向节流阀7.1后，一路→A1→液压油缸顶部， 另一路→平衡阀3.1控制口，打开平衡阀3.1；平衡阀3.1打开后，液压油缸顶部的液压油推动柱塞收回，关闭舱盖；同时，液压油缸底部的液压油→B1→节流阀5.1→平衡阀3.1→操纵阀B口→操纵阀T口，回泵站油柜。

  

图2 液压操纵阀站原理图

     然后，结合系统动作过程分析。经过分析，可判断出故障原因在于舱盖下关过程中有一段时间平衡阀3.1动作失常，存在反复开启、关闭的情况（正常的情况是，在关舱的操作中平衡阀3.1应保持开启状态）。舱盖在下关的过程中，如果平衡阀3.1突然关闭，就会导致液压油缸底部的液压油无法回流油柜，液压油缸柱塞不能动作，舱盖下关停止；平衡阀3.1再打开时，则舱盖继续下关。平衡阀3.1反复的开启、关闭，就会导致舱盖反复下关、停顿，引起舱盖抖动；同时，还会在回油油路产生脉动油压，导致回油软管剧烈抖动，进油压力也会因为冲击产生波动，导致进油软管抖动及进油压力表指针震荡。

导致平衡阀3.1反复开启、关闭的可能原因有以下几点：

（1）平衡阀3.1损坏。

（2）溢流阀8.1调节过低，以至平衡阀3.1的工作油压不能保持自身开启。

（3）单向节流阀7.1调节过小，以至平衡阀3.1的工作油压不能保持自身开启。

（4）平衡阀3.1启阀压力调节过高，以至平衡阀3.1的工作油压不能保持自身开启。

各阀的现场位置如图3所示。

2.故障排除                              

   （1）首先测试校验溢流阀8.1的设定，测得最大关舱压力约150bar，正常。

   （2）缓慢调大单向节流阀7.1的开度，关舱试验故障并未排除，调回7.1到原位置。

   （3）做好标记，拆检平衡阀3.1，没有损坏迹象，模块内部液压油及通道洁净；装复后关舱试验，故障仍未排除。

   （4）逆时针缓慢调节平衡阀3.1，逐步减小设定压力，关舱试验，舱盖抖动现象逐渐减轻；顺时针调节增大设定，抖动加剧。最后逐步调小设定，以使关舱盖全过程平稳，测试校验，最大开舱压力270bar。之后反复进行开启、关闭舱盖测试，正常；检查各处，也正常。至此，确定故障排除。

     

 图3 操纵阀站示意图

    从上述故障排查过程中可知，故障原因是平衡阀3.1启阀压力设定过高。经梳理，本次故障的发生过程是：正常开舱，液压油不经过平衡阀3.1，故可正常操作；正常关舱，舱盖从直立开始向下关闭到舱盖完全关闭，工作油压会随舱盖重力矩的变化有一个从最大油压逐渐降低再逐渐升高、最后升至最大油压的变化过程。在平衡阀3.1设定压力过高时，起初随着舱盖正常下关，工作油压逐渐降低，在降至临界点前工作油压都能保持平衡阀3.1开启，即舱盖可以正常下关；当工作油压降至临界点以下时平衡阀3.1关闭，液压油缸回油截止，舱盖停止，液压油缸柱塞运动停止，但在液压泵站不断补充液压油的情况下，工作油压又会迅速升高，油压超过临界点并再次打开平衡阀3.1，舱盖继续下关，液压油缸柱塞运动后工作油压继续下降，低过临界点平衡阀3.1关闭，舱盖停止。这样，循环往复至工作油压始终高于临界点后，舱盖便可一直平稳地下关至完全关闭。

    五、结语

熟练掌握液压舱盖系统原理并用其分析、排除故障，是轮机主管人员的必修技能。但就笔者所任职的系列船上，历次发生液压舱盖系统故障后，主管轮机员都表现出这方面的不足，以至茫然不知从何下手，甚至出现盲目调节、处置不当的情况。对此，应加强主管轮机员的培训和考察，提高其技能水平。此外，还要加强液压舱盖系统的日常维护保养，尤其是以下几点：

1.保持按说明书要求定期维护保养的工作习惯，避免出现平时不保养、故障再抢修的局面。

2.忌盲目调节，各参数压力的设定要依据说明书进行。

3.注意拆检前做好标记，拆检后管线排气，必要时进行压力参数校验。

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• 作者
  
  陈伟，中远海运船员管理有限公司广州分公司轮机长；