【船机帮】船舶液压设备原理及维修技术
船机故障心莫慌，遇事不决船机帮
导读
造船业和航运业的快速发展使液压技术得到了广泛应用，特别是液压控制与传动技术在特种工程船舶和远洋船舶中都得到了大量的使用。
在使用船舶液压设备的过程中，一旦操作不当或管理不善，就会对液压系统的正常运行造成不良影响，甚至会使船舶航行的安全性受到威胁。
因此相关管理人员和检修人员必须全面掌握液压设备的工作原理，及时准确地发现液压设备在运转中出现的故障，并应用有效的维修技术对其进行检修，确保液压设备的正常运转。
一
液压阀
1.液压阀分类
液压阀按照工作原理可分为通断式控制元件、伺服式控制元件、比例式控制元件；
按照用途可分为压力阀、流量阀、方向阀；
按照结构形式可分为滑阀类、座阀类、喷嘴挡板类；
按照连接方式可分为管式连接类、板式连接类、集成连接类。
2.液压阀的常见故障问题和维修技术
在规定条件下，液压阀在使用的过程中如果丧失了规定的功能，那么液压阀就会失效，产生故障。
造成液压阀失效的原因主要有磨损、疲劳、变形和腐蚀等。
液压阀失效最为常见的一种形式便是出现损坏。
液压卡紧也是造成液压阀失效的一个原因。
液压卡紧会使滑阀加快磨损，使元件的使用寿命得以降低；
在液压阀的控制中，很多阀芯都是在小的电磁铁的驱动下实现移动的，一旦阀芯出现卡死现象，那么电磁铁极易被烧毁。
液压阀件主要包括如下几方面修理内容：
当滑阀类元件的阀体内孔和阀芯的配合间隙大于规定装配间隙数值的20%~25%时，必须通过增大阀芯尺寸的方式对其进行修复和配研；
锥阀类元件的阀孔与阀芯，如果圆锥形座阀的接触面密封不够良好的时候，由于在弹簧的作用下，锥阀能够对间隙实现自动补偿，所以只需通过研磨的方式对其进行修配；阀类元件如产生沟槽、咬毛、卡死等故障的修理；密封件的修理；调压弹簧的修理等。
修复与更换是修理液压阀的主要手段。
修复是一种比较常用的维修手段，其运用到的加工工艺主要有焊补，刷镀、喷镀或电镀，镶嵌，这几种工艺主要是为了补偿零件的尺寸，侧加工或车加工，磨加工，抛光、衍磨或研磨等，这几种工艺主要是为了使零件能够恢复到原来的尺寸、密封性能和配合精度。
对于一些没有修复价值、难以修复，或者修复费用比较高的零件，在备用配件供应充足的情况下应当毫不犹豫地更换新的零件。
二
液压泵
1.液压泵基本工作原理
在船舶液压系统中主要是通过容积式泵的方式提供压力油。
以单株塞泵为例，其主要由油缸、单向阀、弹簧、缸体、柱塞、偏心轮组成。
缸体孔与柱塞之间形成密闭的容积，偏心轮旋转一转，柱塞就会左右运动一次，向右运动吸油，向左运动排油。
液压泵每转一转所排出的油液体积即为排量，排量的大小与液压泵的结构参数有关。
2.液压泵的常见故障问题和维修技术
液压泵主要分为螺杆泵、柱塞泵、叶片泵和齿轮泵。
以齿轮泵为例，齿轮泵常见的故障现象有噪声、压力波动比较大，齿轮泵过热的情况，造成噪声、压力波动比较大的原因有径向间隙或者轴向间隙过大，在维修中应当检查尺寸，采取一定的措施对间隙进行控制；
吸油端的连接处进入空气，应当对连接件加以紧固，对密封元件进行检查，在必要的情况下对其进行重新安装或者加以更换；
滤油器或者吸油管路出现堵塞，应当对其中的脏物及时清除，将堵塞物排除，或者对液压油进行更换；
油温过高或者油液黏度过大，应当将油温控制在规定的范围之内，选择黏度适中液压油；
不及时充填液压油，齿轮泵的转速过快，维修人员应当降低泵的转速，使其在允许的速度范围内进行转动；
齿轮端面和侧板出现严重磨损，应当对齿轮或侧板进行及时更换；
吸油管吸油位置过高、伸入油箱不深、油管外露，应当将吸油管的吸油高度低于500 mm，把吸油管伸到油面之下的 2/3 处；
各个结合面进入了空气，应当对密封性进行检查，并且对连接件加以紧固；
油封出现损坏，进入了空气，应当对油封进行更换；
齿轮的精确度比较低，需要对齿轮进行研磨修正或者加以更换。
造成齿轮泵过热的原因主要有油液的黏度过低或者过高，应当更换黏度适中的液压油；
齿轮和侧板间摩擦严重，需要对其进行修理或者更换；
液压油发生变质，增加了吸油阻力，应当更换液压油；
易受外界因素干扰，需要消除外界对齿轮泵的影响。
三
液压马达
1.液压马达基本工作原理
作为液压传统系统中的执行元件，液压马达可以将源于液压泵的液压能转为机械能，使负载旋转工作得以驱动。
液压马达一般可分为高速液压马达和低速液压马达。
高速液压马达额定转速在500r/min以上，转速快，功率高，转动惯量和排量都比较小，在启动、制动、换向和调速方面较为方便，但是输出扭矩一般在几十到几百牛米之间，由于扭矩不大，在很多时候难以满足工程负载要求，因而需要配置相应的机械进行减速，存在一定的限制性。
低速液压马达的体积与排量都比较大，在转速极低的情况下可以稳定输出的扭矩达几千甚至几万牛米。
低速液压马达不需要配置减速机构，可以对负载进行直接连接和驱动，性能强，并且启动与加速时间都比较短，由于可以输出比较大的扭矩，因此低速液压系统广泛地应用于工程设备之中。
2.液压马达的常见故障问题和维修技术
以轴向柱塞液压马达为例，常见的故障主要有压力升不上、发热过度、噪声太大和内泄漏量大等问题。
造成压力升不上的原因有供油泵出现损坏，维修人员需要对其加以检查，及时更换；
溢流阀出现故障或者调整压力过低，应当对溢流阀进行检修或者增加压力；
马达系统出现泄漏，需要检查系统的元件和管道；
主要摩擦出现副磨损，内泄漏过大，维修人员需要拆开马达系统，对其零件进行检修。
造成液压马达发热过度的原因在于液压油的黏度太高，需要对液压油进行更换；
发生不正常的磨损情况，需要将马达拆开，对其加以检查；
过高的工作压力，需要对管路负荷与阻力进行检查；
转速过快，需要将供油泵的排量加以减少；
冷却器作用较小，需要将冷却面积加大，并对冷却器故障进行检查。
造成噪声太大的原因主要有空气进入进油管内，需要对漏气部位进行排除检查；
油的黏度过高，需要更换黏度适合的液压油；
马达速度过快，应当将供油泵排量加以减小。
造成内泄漏量的原因主要包括液压油的黏度过低，需要更换合适的液压油。
四
液压缸
1.液压缸基本工作原理
活塞式液压缸主要由缸盖、耳环、导向套、活塞杆、缸筒、活塞、缸底等主要部件构成。
缸筒的一端和缸底焊接，另一端用螺纹与缸盖连接，便于拆装和检修。
缸筒的两端设有进油口和排油口。
依靠O形密封圈和2个Y形密封圈和挡圈来 确保液压缸内两腔之间的密封性。
在活塞上面套有支撑环，避免活塞对缸壁造成拉伤。
缸盖处设有导向套，由铸铁或青铜制作而成，确保活塞杆始终在轴心线处，以免对密封件造成损坏。
缸盖与活塞杆之间设有防尘圈与Y形密封圈。
活塞端部与导向套和缸底进行相互配合，当活塞运行到两端终点之前，油液只能于配合间隙中挤出来，形成缓冲，通过油嘴将润滑油提供给销孔。
2.液压缸常见的故障问题和维修技术
液压缸故障主要表现为外泄露和爬行这 2 个方面。
造成外泄露的原因主要包括活塞杆被拉伤或碰上，可用油石对活塞杆加以修磨，损伤严重的话则要加以更换；
防尘圈翻唇或者被挤出，应当拆开进行检查，对防尘圈进行更换；
柱塞或者活塞杆上的密封件出现拉伤或磨损，应当更换密封件；
安装定心性不佳，活塞杆不易伸出，应当拆下检查，对相关零件的尺寸进行测量，重新安装零件或者进行更换。
造成爬行的原因主要包括油中有气泡或者缸内有空气，应当排除其中的气体；
活塞杆各部分的摩擦力不够平均或者压力不够大，维修人员应当找出影响摩擦力不均的原因，增大压力；
活塞杆的运动速度不够快，因而在情况允许的条件下，维修人员需要使活塞杆的运动速度得以提升。
本文原创作者系：
江南造船（集团）有限责任公司
吴木强，徐颖聪
END
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