船舶活塞式液压缸及液压舵机常见故障及处理

刘磊

摘 要： 在船舶中液压系统应用十分普遍，但液压系统在实际运行过程中，避免不了会发生故障，因此针对于船舶液压系统的一些常见故障要进行深入分析，并积极采取有效的措施加对处理，确保船舶液压系统运行的稳定性和可靠性。

关键词： 船舶；液压系统；活塞式液压缸；液压舵机；故障；处理

1船舶活塞式液压缸常见故障及处理

液压缸作为液压系统中的重要执行元件，能够实现对液压能向机械能的转变，在实行往复直线运行过程中，实现推力和速度的输出。基于结构形式的不同，液压缸以活塞式、桩塞式和转叶式三类为主。在实际运行过程中，液压缸容易发生故障，因此要对故障及时进行排除，保证液压系统运行的稳定性。活塞式液压缸常见故障有泄漏、装配不良、密封件质量、活塞杆和沟槽加工质量差、活塞移动不灵活、缸内空气进入产生振动、活塞移动不动作等。对于活塞液压缸来讲，泄漏是最为常见的故障，与装配不良、密封件质量、活塞杆和沟槽加工质量、油温及油液黏度过低等具有直接的关系。对于装配不良问题而导致的泄漏，通常需要拆开进行检查，并对其进行重新安装，对于密封件出现破损情况时要及时进行更换。针对于活塞杆和沟槽加工质量差的问题，需要按照实际要求倒角和去毛刺，并对不符合要求的沟槽尺寸和精度进行修正。由于加工精度和装配质量达不到标准要求，从而导致活塞移动“别劲”情况的发生，针对于这种情况，需要对零件尺寸进行检查，对于无法修复的零件要进行更换，校正同轴度和活塞杆，镗磨修复，重新配备活塞，对于问题较轻的情况可以将锈蚀和毛刺去除掉，对于情况严重时，需要利用镗磨来达到预期的效果。对于装配质量达不到要求的情况，需要按工艺要求重新进行装配，并对配合间隙进行检查，并对密封圈进行调整，确保其保持不紧不松的状态，使活塞杆能够用手平稳拉动，用手旋紧螺母即可，确保活塞杆处于自然的状态。缸内进入空气多以新液压缸、修理后的液压缸及停时间较长的缸为主，外部空气进入到缸内，增加了缸到换向阀之间管道的容积，当液压缸工作时，这段管道油液排不干净，空气也无法排净。针对于这种情况，可以采用空载大行程往复运动排干净空气，结合面和接头处用油脂封住，对于吸空情况有好转时，则对螺钉和接头进行紧固。在与液压缸靠近的管道中取高处加排气阀，并将撑气阀拧开，在全行程下运动活塞，将气排干净后再关闭排气阀。当液压缸结构上存在问题时，活塞端面与缸筒端面紧贴在一起，导致其无法启动，这时可以在端面上加条通油槽，这样工作液体能够快速流向活塞工作端面，同时缸筒进出油口位置要与活塞端面错开，从而达到排除被活塞堵住的单向阀回路。

2液压舵机故障原因及排除

2.1舵机出现不能转动故障

当出现液压操纵系统能正常工作，但舵机出现不能转动时故障时，应先分析一下是否是属于电气遥控系统出现故障，例如电路是否出现断路等。如果电气遥控系统检测没有出现故障，则应分析一下液压传动系统是否出现故障，例如检测液压控制系统中伺服油缸液压控制信号是否出现中断、检测伺服油缸中的旁通阀是否关闭、溢流阀所调定的压力是否太低了[1]、三位电磁换向阀在左位或右位有电信号的状态下是否可以离开中位、液压主泵是否出现变量机构卡死、主泵驱动电机是否正常起动、连锁保护机构是否异常等异常故障，都能导致舵机不能转动。在对主泵是否存在故障进行检查时，可能换用备用泵给系统供油，以此来对故障进行验证。

2.2舵机现只能单向转舵故障

舵机出现只能朝某一方向转舵，当向另一方向转舵是出现舵机不转现象时。排除方法为先改用舵机旁手动操舵系统进行操舵。如机旁手动操舵，舵机工作正常，则应先考虑电气遥控系统线路是否出现故障，例如三位电磁换向阀某一端电磁线圈是否出现断路等故障、检测控制用伺服油缸是否出现严重的泄漏、变量泵当出现泵的变量机构是否只能单向运行，此外当液压系统中主油路单方向不通或旁通时，都会出现单向转舵现象。

2.3舵机出现舵叶转动滞后于操舵动作

当主油路中混入气体较多时，改由机旁操舵，滞舵现象消除时，可以打开液压缸高压侧放气阀，当有气泡放出时，液压系统检修后放气则不彻底、油箱液压油位太低或是补油压力过低。液压系统泄漏等问题，需要针对实际情况检查下，做好排气、补充液压油及增加补油压力等。针对于液压系统泄漏问题进行处理。当液压遥控系统中控制油路或是伺服油缸中混入空气、挖掘系统机械传动部件间隙过大等情况下都会导致遥控系统动作迟缓，要针对于具体问题进行处理。当舵机转不动或是转动较慢时，多是由于主油路泄漏或是旁通泵控制型系统主油路泄漏，这种情况下要针对导致主油路泄漏的原因进行分析，并及时采取措施避免泄漏问题的发生。

2.4舵转到指令角后冲转过头

当变量泵被变量机构止住时，变量机构则不能及时回中，这种情况下易发生控制液压油压力下降或是差动活塞油孔发生堵塞故障。当遥控伺服液压油缸的换向阀无法回中，液压换向阀阀芯一端卡住或是液压控制阀一端弹簧断裂造成张力不足等故障。遥控伺服液压油路闭锁不严、液压油路泄漏等，舵机受浮动杆传来的作用力，当伺服活塞到达指令舵角后，油路锁闭不住，则会导致其继续前移，造成冲舵故障。另外，当控制系统反馈部分出现故障或是主油路锁闭不严情况下，都会导致舵转到指令角后冲转过头故障的发生。针对于这种故障，需要实际进行检查，针对所产生的原因来采取相应的措施加以处理，

2.5舵机有异常噪声和振动

液体噪声多是由工液压油中产生气穴、系统放气不彻底或补油不足、油温太低、油粘度太大、油泵机组异常、吸油滤器堵塞或吸油管漏气、泵和电动机对中不良、轴承或泵内运动部件损坏、管路或其它部件固定不牢、转舵油缸柱塞填料过紧、舵受负扭矩作用、舵杆轴承磨损或润滑不良等原因所导致。

2.6舵不准

当舵角偏差超过土1°，需对操纵系统进行调整： 当舵轮处在零位时，操舵信号发送器输出应调整为零； 当舵叶在零位时，反馈信号发送器的输出应调整为零； 对于设有浮动杆机构的控制系统，应首先使遥控系统在舵机室的执行元件以及变量油泵和舵叶三者同时处于中位。

3结束语

近年来船舶液压设备加快了自动化和集成化的发展，液压系统在现代船舶中

应用过程中，大部分液压装置处于露天甲板处，长时间的受风吹、日晒和雨淋，一旦发生故障则会对对航行安全性和经济性带来较大的影响。因此需要掌握船舶液压系统中相关设备的运行状况，及时发现故障并加对进行科学处理，保证船舶安全、稳定的运行。

参考文献

[1]王洪波，王邦勤，王旭东.船用活塞式液壓缸故障分析[J].中小企业管理与科技·上旬，2010（02）.

[2]王永坚，黄加亮，廖和德等.减少船舶液压设备故障探析——两例船舶液压设备故障分析体会[J].天津航海，2011（03）.

[3]林锐.船舶液压故障诊断系统的研究与开发[J].中国水运（理论版）. 2010（05）.