船舶液压甲板机械的常见故障及维护措施研究

李好令

（中国船舶重工集团公司第七一三研究所，河南 郑州 450000）

甲板机械是船舶的重要组成部分，主要包括舵机、起锚机和绞车、导缆器、带缆桩、导缆滚轮等，其主要功能是保证船舶正常航行及船舶停靠码头、装卸货物、上下旅客等。因为液压传动具有传递动力大，易于传递及配置等特点，所以在船舶甲板机械中应用较为广泛。在船舶甲板中，液压机械设备的自身重量较轻，工作状态较为平稳，有较大的调速范围，操作简便灵活。但是液压机械设备的结构较为复杂，且作业环境较为恶劣，所以在使用过程中容易发生故障。液压机械发生故障，最直接的就是会影响到船舶运行的安全性和稳定性，如果发生油液外泄，还会对海水造成污染。为了降低船舶液压甲板机械发生故障的几率，应该由专业的机械保障师对其进行维护，通过对不同种类液压机械设备的性能和常见故障特点进行分析，有针对性地制定出一套行之有效的防范措施，切实提升液压甲板机械运行的可靠性，为船舶的安全稳定运行创造有利条件。

1 船舶液压甲板机械的故障特点

船舶的运行环境较为特殊，一般都是开展海上及港口特种作业，在船舶停靠码头、装卸货物以及执行特种作业的过程中，大多数都是在液压甲板机械的辅助下完成的，可有效提升作业效率。液压甲板机械虽然在技术和性能上具有一定的优势，但是由于作业对象以及作业环境的特殊性，容易发生故障。因为液压甲板机械的结构较为复杂，所以如果单一元器件出现问题，可能会导致整个液压系统的瘫痪，影响到船舶作业的正常运行。如果在航行过程中发生故障，还会增加故障维修的难度。导致液压甲板机械故障的原因较多，润滑不足、温度过高、振动磨损、海水腐蚀、油液污染等都会导致液压机械发生故障，有时一种故障表现形式，可能是由多种原因造成的。这就需要机械保障师具有较高的维修技能，熟练掌握液压甲板机械的工作原理，能够采用适宜的方法快速定位故障点，判断故障类型，提高维修效率。同时通过对故障现象和故障原因的总结，还能够提前做好防范措施，降低故障的发生几率。

2 船舶液压甲板机械常见故障

2.1 动作故障

动作故障是液压甲板机械常见故障类型之一，主要表现在启动、运行速度、换向精度异常等方面。比如液压甲板机械在承担较大的荷载时，机械可能无法正常启动，液压系统执行元件的运行速度下降或者过慢，在换向过程中，无法精准实现动作指令的要求。这些故障现象不仅会影响到船舶作业效率，同时还影响到机械运行的安全性。而导致液压甲板机械出现动作故障的原因较多，有时甚至是多种原因共同作用的结果。外部原因主要包括运行负荷突然增加，螺栓在使用过程中出现松动，配管破损等。液压油质量不达标，油液中混入了水、空气、杂质等，导致润滑不足或者润滑失效，会直接影响液压系统的正常运行。此外，压力、温度异常，以及元件本身存在质量问题等，都会导致动作故障的发生。

2.2 压力故障

因为液压传动主要是以液体为工作介质，利用液体的压力能进行动力的传递，所以一旦出现压力故障，整个机械设备的运行效率和可靠性都会受到很大的影响。压力故障主要表现为机械压力达不到标准要求，系统压力不稳定或者压力失调，压力过大造成冲击，系统压力卸荷回路异常等。液压甲板机械出现压力故障的原因较多，比如液压马达出现压力升不上的现象，其原因可能是供油泵损坏，溢流阀故障或者压力过低，马达系统泄漏等，还需要机械维修人员根据实际情况进行排查。

2.3 噪音和振动故障

由于液压系统是一个封闭的循环系统，所以在封闭系统内如果出现振动，会产生回波噪声。不同部件产生的噪声在传递过程中会呈现不同的效果，由于船舶液压甲板机械的结构较为复杂，所以产生噪声的原因也较为复杂。空气侵入液压系统是产生噪音的主要原因之一，在空气进入液压系统的过程中，在低压力区域时气体体积较大，在流入高压区时空气体积受到压缩而变小，重新再进入低压区时，体积突然增大，这种气泡体积突然间发生的变化，会产生“爆炸”现象，从而导致噪声的出现，这种现象也被称为“空穴”。在液压系统中的机械噪声一般是由系统内部的部件振动导致的，在液压甲板机械设备处于高速运行状态时，如果液压泵、电机和液压马达的旋转频率不一致，就会因为转动的不平衡力而引起弯曲振动，从而产生低频噪声。机械设备部件在长期运行时，如果磨损较为严重，也会产生振动。

2.4 油温过高及油液污染故障

在液压甲板机械故障中，因为液压油的油温过高而引发的故障不在少数，还有部分原因是因为油液受到污染所致。如果液压传动系统长时间处于运转状态或者长期没有得到妥善地维护和保养，都会导致系统内部的油温升高。当油温增加到设定的上限值时，不仅会造成元件的损坏和变形，还会导致油液氧化变质，或者在油液中出现沉积物以及发生腐蚀等现象，直接影响到液压系统的故障。油温过高还会导致液压甲板机械的阀、水发生卡死现象，从而引发安全故障。而导致油温过高的原因主要是由液压油泄露、散热不良、卸荷回路异常、油液黏度过高等所致。油液污染也是引发液压系统故障的原因，一旦油液受到污染，就会阻塞阻尼孔，从而产生安全故障。油液污染多数是在液压设备维修或者灌入新的液压油时，外界污染物混入其中所致。此外，液压油自身的质量不达标也是油温升高以及油液污染的原因，液压油没有及时更换也会出现变质，所以要做好液压油的日常维护工作。

3 船舶液压甲板机械的维护与保养措施

3.1 动力元件的维护与保养

船舶液压甲板机械的动力元件主要由蓄能器和液压泵构成，所以应该重点做好维护和保养这两个部分。蓄能器是在紧急状态下能够提供动力的设备，可为船舶安全航行提供稳定的压力保障，液压泵主要负责能源的转换。气囊性蓄能器是比较常用的类型，所以在日常维护中，要重点检查气囊是否存在漏气现象，并且要定期进行充气，以达到能够正常使用的标准，在船舶运行过程中一般应该关闭蓄能器出口阀。在液压泵检查维护时，要重点检查液压泵运行状态下的油温状况，尽量避免出现油温过高的现象。在液压泵启停操作过程中，要严格按照规范要求执行。维护时还要查看油箱中的油位，油位要始终保持在油箱容量的70%以上，定期清洁滤油器，防止发生堵塞。检查液压油时，如果发现变质和污染现象，要及时更换，并且确保新灌入液压油的质量符合规定的标准。

3.2 执行元件的维护与保养

船舶液压甲板机械的执行元件主要由油马达和液压油缸组成，其主要作用是将压力能转换为机械能，为设备的正常运行提供动力支持，所以要做好执行元件的维护保养。液压机械的执行单元长期处于室外环境下，容易受到阳光、雨水和盐雾的侵蚀而影响使用功能。对于这部分的维护保养，首先，要做好轴承的润滑保养，确保轴承的润滑度能够满足各个机构的运行标准。对于轴承的润滑可使用润滑脂，为了保证油道和油腔全部充满润滑脂，可观察轴承边缘，如果在脏油渗出后出现新油，说明添加到位。在条件允许的情况下，可以在轴承运行时加油，这样能够保证油料的均匀渗透。其次，对液压油缸的维护。如果油缸长期没有运行，应该将柱塞归位，防止发生锈蚀或者污染。在油缸需要工作时，可支出柱塞，并在其表面涂抹润滑油进行保养。再次，对油马达的维护。因为油马达的运行频率较高，所以在运行过程中容易出现集气现象，在气体量过多时，可能会对叶片和柱塞等部件造成较强的气体冲击，或者出现马达爬行等问题。所以对油马达维护保养时，要定期对其进行放气处理，避免大量气体的积聚。

3.3 控制元件的维护与保养

对控制元件的维护保养主要包括压力、方向、流量等的控制阀，根据控制元件的功能不同，对控制阀的维护保养要求也不相同。阀芯卡死是各类控制阀都比较常见的问题，多数是因为液压油污染或者阀芯过度磨损所致。在维护时，要定期检测液压油的质量，可使用过滤器减少液压油污染。还要检查阀芯的精度，如果阀芯出现磨损，轻度磨损可进行修复处理，重度磨损则需更换新的部件。在检查控制阀时，还要检查控制阀的密封性，如果密封性不佳，会导致阀体泄漏。密封圈老化以及油液污染都会降低密封性能，所以要定期检测控制阀的密封性能，一旦密封性能不佳，应及时更换新的密封件。

3.4 辅助元件的维护与保养

船舶液压甲板机械辅助元件主要包括油箱、过滤器、冷却器和管路等，任何一个辅助元件发生故障，都会对整个液压系统的运行产生影响。对油箱的维护保养要确定油位保持在油箱的70%以上，确保呼吸阀的畅通性，在油箱加油前，做好油液型号和质量的检查。对过滤器的保养，可进行解体检验，在清除内部杂质后，要重点注意压差的变化。对于冷却器的维护，主要是检查冷却器是否能够正常运行，可检查内部构件是否存在泄漏现象。在冷却器停用时，应将内部水分排空，防止低温冻裂。对管路应该进行不定期维护，如果管路损坏可能因为渗漏而造成海水污染，所以主要查看管路是否有渗漏和滴油现象，及时维修或者更换部件。

3.5 建立规范的机械维护管理制度

为了切实保证船舶液压甲板机械的安全可靠运行，提高维护保养质量，应该建立完善的机械维护管理制度。在机械维护管理中，应该秉承“预防为主、维护与检查结合”的原则，做好液压机械设备的日常维护和保养，减少故障的发生几率。根据液压甲板机械的专业程度，考虑频率、功能、所处环境等各种因素，可将机械设备的维护保养划分不同的保养等级。对于机械设备的每日清洗、润滑、紧固和检查等工作，可由操作人员负责维护。对于机械设备的定期检查，更换零部件等工作，应由专门的维护人员负责。对于机械设备的日常检查可由生产部门的设备管理人员负责，及时上报机械设备存在的故障和异常现象，然后及时采取有效措施。加强对机械设备维护人员的培训，不断提升专业技能，养成严谨细致的工作作风。在日常维护保养时，将设备的维护保养情况进行详细的记录，为以后的工作提供参考依据。

4 结束语

随着船舶载重量的增加，航行里程的延长，对船舶的安全性和稳定性有了更高的要求。液压甲板机械作为船舶的重要组成部分，虽然在性能上有一定的优势，但是长期处于露天环境下，会受到风吹、日晒、雨淋、海水腐蚀等因素的影响而发生故障。液压机械设备出现故障，会缩短机械设备的使用寿命，增加船舶的运行成本，威胁船舶航行的安全性，所以要做好液压甲板机械的日常维护保养工作，降低故障的发生几率，提高运行的可靠性。船舶机械保障师要不断提升自己的专业技能，对液压甲板机械的常见故障进行分析，然后进行总结，能够提前做好维护工作，提升液压机械的运行效率。