【船机帮】浅谈船舶设备故障与改造

2021-12-08
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导读

宁波海力801是一艘日本SKK建造的世界上最先进的桩架高95米的全旋转起重打桩船,广泛用于水工类工程,特别是大桥、码头等,先后参与了杭州湾跨海大桥、金塘大桥、象山港大桥等重大工程。

其打桩设备主要包括液压系统、动力系统及电子控制系统,其中液压系统包含:

锚机设备、定位桩设备、旋转吊机内部设备、桩锤以及桩架;

动力系统包含:发电机组、泵站、旋转吊机驱动主机等。

这些设备长期裸露,历经风吹、雨淋以及恶劣海洋环境带来的高温、高盐、高湿,会老化甚至发生故障。

因此,船舶设备需进一步加强维修及保养,保证打桩船舶在施工中的可靠性、安全性。

如果在施工过程遇到故障,应根据实际情况,快速有效的排除设备故障,预防设备长期带病运转无维护等现象。 

下面主要是对宁波海力801打桩船舶液压设备的故障和维修方法进行简单分析。

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液压系统设备的常规故障及原因

(1)设备动作故障,最常见的一般是执行元件速度迟缓,甚至无法动作,在设备运行中负荷过大,或船舶倾斜导致横摇,纵摇迫使设备在惯性下偏向一侧,速度明显降低,内部执行机构动作、阀组换向不能有效的自动运转工作。 

(2)设备的噪声故障,一般是内部阀件间隙大,液压油存在空气或供油不足。 

(3)设备油温高,常见的有内部溢流阀系磨损或不能正常工作,一旦性能不良,就会出现发热,设备震动等现象。 

(4)设备压力故障,电磁阀不能正常工作,卸荷阀回路、压力调压装置失灵等。

(5)液压油污染导致变质,常见有长期处于高温工作,冷却系统泄漏等。


克服进口液压设备故障及维修改造

我们以宁波海力801全回转打桩船舶为例,液压设备几乎都是进口日本、荷兰,在设备出现故障时,由于起初对设备并不熟悉,只能通过使用说明书及维护保养手册,但说明书及维保手册大多都是日文和英文,无奈之下只能请厂家过来维护修理或者直接换新,在保修期还好,如若过了保修期再以这种方式来维护修理,在资金和时间上我们都无力承担。

相比较国产设备,国产设备简单易懂,辅助设备并不多,采购周期短、价格便宜,进口设备辅助多,操作也有一定困难,采购周期长,价格往往是国产设备的几倍到几十倍,并且核心一旦出现问题,必须更换。

为了摆脱进口设备的依赖,我们不断尝试改装及国产化。

作业设备改造及国产国产化,通过时间积累和适用打桩市场需求,在实际过程中我们进行吊机提锤机构上部吊点加长,液压动力锤替打增大,导向钳加长及抱桩器加大,改造后作业范围更加广,从原来可以打1.5M-1.6M的直径的钢管桩,突破到现在的 1.5M-3.2M 的钢管桩,让海力801适用水工市场前所未有的优势。 

定位设备改造也有一大突破,工程船舶定位系统发挥很大的作用,日本进口GPS预设定位接收和发射装置在船舶最顶端中间位置,不够理想化,常会出现信号缺失,我们在最顶部两侧都加长5米左右的横道,把装置按装在最边缘的两侧,经试验证明和实际作业,体现了改造价值,定位准,信号强等等特点。


液压设备的故障及排除

由于液压设备故障和其他设备故障不一样,相比而言如上述所说,处理故障时应该从故障引起的本身因素一一排查,注重工作原理及内外连接,找出故障所在,才能快速有效的解决问题,不过执行元件和控制机构都是在封闭式和部分管路之中,和其他设备不同,有的可以在外观察,也有的易拆卸,一般情况下轻微故障到大故障过程都是有各种不正常的现象体现出来,最突出的现象就是噪声有异响,紧接着就是系统中的执行机构迟缓,导致无力,跑车现象,例如:油温高、液位明显下降、油质有轻微变质、外部发烫、局部管路及密封圈损坏等。

执行机构速度慢或者不动,系统均采用的是液压泵,使用时间较长,运转中随着时间延长,导致油温升高,泵到油柜之间的滤器有杂质,故清洗滤器在试验,此时液压油温偏高,直到无法动作,调高压力也无法满足要求,故解体泵,发现内部齿轮磨损超限,径向和轴向间隙超过规定值,换新液压齿轮泵后,恢复正常。

如上述解析和维修处理可以得出,存在的故障,大多都是液压齿轮泵因素比较多,开始运转时不明显,因为油的粘度大,温度也低,内部泄漏小,随着运转时间增加,油温不断增高,泵的效率明显下降,从而慢慢导致设备无法正常工作。

宁波海力801锚机液压马达为YPMG-424 型液压马达,两个为一组,并联连接。

在福平公铁两用桥项目时,发现锚机在不操 作时会自动跑车,系要求拆检。

拆检时没发现有什么异常的情况,缸套柱塞间隙正常,各阀件功能正常,而后对斜盘和配流盘进行了研磨。

试车正常后再次装船,在船上带负荷运转时,出现系统压力脉动,噪声、振动很大。

其中一台明显损坏,两台都重新拆检,一台基本正常,一台有一个密封圈断裂,马达前端盖变形,斜盘上留下了与滑靴干摩擦咬合时的月牙形痕迹,滑靴一侧也留有干摩擦的痕迹。

这次事故以后,两台马达都进行了检修装配,其中损坏严重的一台对斜盘和滑靴进行了研磨,消除磨痕,然后进行试车。

试车时的现象是:

回油压力在110kg/cm² 以内时工作正常,当压力超过110kg/cm² 时,油管开始抖动,随着压力的升高,抖动也加剧,直至不能工作。

调换两只后盖情况也基本一样,后来又更换一套油缸柱塞和配油盘,情况也没有多少改变。

因为对能修的部分都做了认真仔细的检查,最后对后端盖部分值得怀疑,后来通过拆一个正在工作的马达作对比试验,试验的结果是,将正常的后端盖装到损坏的马达上均能正常工作。

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总结

通过以上的实例可以看出: 

(1)要看懂与设备有关的图纸,要懂得工作原理。 

(2)对控制线路和液压回路上的各种传感器和元件的作用要弄清楚。

(3)对一些日本的配件可以考虑采用国产的代替。 

(4)在平时的工作中注意观察液压设备的各种参数,做好保养工作。

(5)对一些液压设备故障对处理方法,要善于总结、对比,举一反三,推广到相似设备的处理和维护。

本文原创作者系:

中交二航局第三工程有限公司 储小准

END

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来源:船机帮

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