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2022-07-19
彭(péng)陵生 彭永(yǒng)富 邵新 朱步生
(長(zhǎng)江南京航道工程局(jú))
摘 要:船用離合器廣泛應用於挖(wā)泥(ní)船的各種(zhǒng)傳動係統,本文對挖泥船用液壓離合(hé)器和氣胎離合器的工作原理,結構特點,維護保(bǎo)養,應急操作做了深(shēn)入(rù)的分析探討,對挖泥船離合(hé)器的維護保養有一定的現實指導和借鑒意義。
關鍵詞:船用離合器;挖泥船;摩擦襯片
船(chuán)用離合器作為挖泥船的關鍵性設備之一,廣泛應用於主機推進係統、泥泵傳動係統及高壓衝水係統,其型號較雜、互換性差,備品庫存較少,尤其是泥泵傳動係統,作為挖泥船施工的核心設(shè)備之一,其(qí)離合器多為惟一性(xìng)設備,一旦發生故障,將直接(jiē)影響(xiǎng)船舶的正(zhèng)常(cháng)施工,因(yīn)此,我們對此類重點設備應引起高度重視(shì)。
船舶應根(gēn)據離合(hé)器說明書的要求,加強日常維護管(guǎn)理,建(jiàn)立離合器的維護保養動態記錄,並結合船舶廠修,定期予以拆檢保養,換新易損件,同時須做好備件的(de)申(shēn)領和儲備工作。
挖泥船(chuán)設計(jì)使用的(de)離合器根據工作(zuò)介(jiè)質不(bú)同主要分為活塞式液壓摩擦離合器(以下簡稱液壓離(lí)合器(qì))和高彈(dàn)性(xìng)活塞式(shì)氣壓離合器(以下簡稱(chēng)氣胎離合器)。
一、液壓離合器(qì)
1、工(gōng)作原理概(gài)述
挖泥船實船安(ān)裝的液壓離(lí)合器多數安裝(zhuāng)在傳動齒輪箱內,盡管廠家、型號不同,其工作原理基本相似,一般由獨立或機帶(dài)的容積式油泵提供動力油,工作油壓由(yóu)溢流閥建立,潤滑油壓由係統背壓閥予(yǔ)以保證。
工作油分兩路,一路經二級閥組節流減壓後供齒輪箱和(hé)離合器的冷卻潤滑,一路(lù)經二(èr)位三通電(diàn)磁閥供離合器合排用。
動力油一般經傳動軸中空油道進(jìn)入到離合(hé)器內部的環形活塞腔內,推動活塞軸向(xiàng)移動,使得內外摩擦片相互貼壓,產生摩擦(cā)力(lì),實現扭矩(jǔ)傳遞。
2、液壓離合器日常維護要點(diǎn)
(1)由於挖泥船的特殊性,合排、脫排頻率較高,這對相關液壓閥件提出了較高(gāo)的要求,時有發生因(yīn)二級閥(fá)組內升壓活塞彈簧斷裂,而導(dǎo)致無(wú)法合排的情況,因此液壓控製係統內重要的液壓閥及部分閥件內彈簧需留有備件。
(2)此類離合器當液壓控製係統出現故障時,可以(yǐ)使用(yòng)應(yīng)急操作方式進行合排,實際管理(lǐ)中需(xū)注意(yì)以下幾點:
1)應急(jí)合(hé)排工況僅適用於緊急事件(jiàn),不(bú)能等同於正常工況,不能長時間運轉,須盡快排除故障。
2)必須降低負(fù)荷使用,因此,應急合排功能僅適用於主機推進係統(tǒng)。
3)應急合排操(cāo)作應在(zài)液(yè)壓係統無壓力的情況下,打開齒輪箱上蓋,找到並拆下閉鎖螺栓,安裝應急操作螺栓(shuān),按照說明書規定的扭(niǔ)矩均勻擰(nǐng)緊,使摩擦片軸(zhóu)向受力,實現機械合排。
4)必須保(bǎo)證應急操作螺栓隨時待用。
5)係統恢複後同樣需(xū)均勻拆下應急螺栓,恢複原閉鎖螺栓並確保閉鎖螺栓處不(bú)得漏油,否則會導致合排壓力不夠。
(3)液壓(yā)離合器正常情況下勿需進行特(tè)殊(shū)保養,摩擦片的磨損量非常小,且磨損量可以通過活塞的軸(zhóu)向移動加以補償,日常維護主要是保證油品、油位、油(yóu)溫及油壓的正常, 定期補充、更換潤滑油。
需要(yào)重點關注的是冷卻、潤滑油壓不得過(guò)高,否則會導致離合器過熱。
(4)大部分液(yè)壓離合器,動力油進入離(lí)合器(qì)傳動軸(zhóu)中心油孔時,為了將高低壓油腔隔離,在端蓋本體上設計有襯套,並在進油孔的(de)兩側設計有(yǒu)開口密封環和滾動軸承。
其(qí)中襯套(tào)和密封環的使用壽命一般為8.000h,滾動軸承的(de)使用壽命可達到15.000-20.000h。
鑒於訂(dìng)購襯套和密封環有一定的訂貨周期,因此船舶在日常管理(lǐ)中須注意備件的儲備,並定期予以更換(huàn),盡量避免出現故障停(tíng)工而進(jìn)行事後修理的(de)被動情況。
二、氣胎離合器
1、工作原理概述
氣胎離合器的合排、脫(tuō)排,一般均由氣路控製單元實現(xiàn)。
合排時,合適壓(yā)力的壓縮空氣(qì)經柔性氣管和(hé)減速齒輪箱傳(chuán)動軸的中心通道,到達離合器(qì)內部的環形氣體腔室內,氣缸(gāng)和活塞(sāi)帶動各自的錐形內摩擦盤向相反的方向做軸向移動,Z終使內盤上的摩擦(cā)襯片與錐形外摩擦盤麵貼合壓緊,達到傳遞扭矩的目的。
脫排時通過氣路控製係統使離合器內部氣體 快速釋放,依靠彈性金屬鋼片(piàn)和複位彈簧同(tóng)時作用,使內外摩擦盤分離。
氣路控製係統通過空氣蓄能器和快速釋放閥(fá)實現較短(duǎn)時間的合排和脫排。
不同型號離合器的氣路控製單元可能功能不一,但必須具備以(yǐ)下幾個基(jī)本功能:a、恒定(dìng)壓(yā)力(lì)的氣源;b、合排時加大進氣量;C、防止離合器(qì)誤合排(pái);d、快速脫(tuō)排;e、低氣壓(yā) 的自動保護。
2、挖泥船使用的氣胎離合器主要分(fèn)為以下(xià)四種(zhǒng),各種氣胎離合(hé)器分類維護要點如下:
(1)伏爾康(kāng)氣胎離合器(德國)
伏爾康離合器大部分與高彈橡膠聯軸器組合使用。
這兩種形式的結合使(shǐ)其成為一(yī)個名(míng)符其實的高彈性離合聯(lián)軸器,其高彈性部件可以補償軸向、徑向和軸線夾角的偏移。
由於它具有高扭轉彈性,特別適合於有扭轉(zhuǎn)振動的驅動係統。
但同時也是由於其高彈的存(cún)在,這給離合器(qì)的(de)內外摩(mó)擦盤麵的(de)對中帶來一定的困難。
因此(cǐ),不同(tóng)於(yú)其它離合(hé)器,伏爾康離合器的中心位置設計(jì)有自動調心軸承組件,其功能有:
一是保證內外摩擦(cā)盤組件的同心度,二是設計有(yǒu)兩(liǎng)隻推力軸承,用於承受啟動和運轉中由(yóu)高彈聯軸器產生的側推力,三是保證了(le)摩擦組件左右摩(mó)擦襯(chèn)片和外摩擦盤的軸向(xiàng)間隙基本(běn)相等。
伏爾康離合器的維護要點如下:
1)對於軸(zhóu)承(chéng)組件的(de)維護,主要(yào)是按規定周期檢查、補充及更換潤滑油,以1.750m³/h絞吸式挖泥船吸揚l15號為例,其泥泵動力係統采用伏爾康MESLU44型離合器,按說明書規定,該(gāi)離合器新裝(zhuāng)或大修後,約(yuē)運轉500h後應檢查軸承箱內油量,以後每運行2.500h須進行檢查並補充油量,每15.000h或原動機大修時必須(xū)換油。
在離合器的端麵靠(kào)中心位置,設計有兩隻相(xiàng)隔(gé)90°角的油(yóu)道悶塞,根據說明書要求,盤車到相應位置,打開悶塞,使用配(pèi)套柔(róu)性膠管進行補換油(yóu)操作。
某挖泥船曾(céng)發生過因維護不到(dào)位,致使軸承組件及(jí)相關聯部件因缺油而造成(chéng)多(duō)部件損壞的惡性(xìng)事故,因此船舶在加強日常(cháng)檢查養護(hù)的同時(shí)尚須及時申領軸承及密封件等備件留存。
2)在離合器和高彈的中問位置(zhì)設(shè)計(jì)有對稱(chēng)的2隻觀察孔,用(yòng)於檢查軸承腔的密封狀況。
柴油機每次啟動前應予以檢查,若發現油跡須引(yǐn)起重(chóng)視,漏油較少時應提高對軸承腔 油位(wèi)的檢查頻(pín)率,及時補油;漏油較大須及時安排拆檢修理;尤其是當有異常(cháng)金屬磨屑從此孔飛出時,離(lí)合器必須立即拆檢修理。
3)日常維護中應加強對氣路控(kòng)製單(dān)元功(gōng)能的檢查及調(diào)整,例如(rú)氣源壓力、低氣壓脫排保護、滑差保護(hù)、合排時間等,確保各項功(gōng)能的完好。
合(hé)排、脫排操(cāo)作時應嚴(yán)格(gé)控製(zhì)合排轉速,嚴禁超轉速合排,脫排原(yuán)則上應待轉(zhuǎn)速緩慢降至(zhì)合排(pái)轉速時(shí)方可進行,緊(jǐn)急情(qíng)況則不受轉速(sù)限製。
4)在離合器的外部,一定(dìng)要安裝網格狀安全防護外罩,功能有四:
一是(shì)以防橡膠元件疲勞損壞脫(tuō)落時造成事故;二是保證(zhèng)通風冷卻效果;三是(shì)運轉中的安全防護;四是便於(yú)日常檢(jiǎn)查。
5)應定期檢查摩擦襯片的磨損情況,建立檢查(chá)記錄表,主要是檢查摩擦襯片的厚度、摩擦襯片和外摩擦盤(pán)麵的間隙、摩(mó)擦襯片的軸向行程三個參數(shù),各(gè)種離合器都有相應的技術標準。
摩(mó)擦襯片(piàn)厚度的變化反映了(le)其磨損的程(chéng)度,Z為直觀,但需將(jiāng)離合器解體後方(fāng)可測量。
日(rì)常檢查可以采用塞規檢查摩擦襯片和外摩擦盤麵(miàn)之間的間隙和采用百分表測量離合器內摩擦襯(chèn)片本體軸向(xiàng)運(yùn)動的總(zǒng)行程,參見說明書標準來進行判斷。
例(lì)如吸揚15號輪,摩(mó)擦片被磨(mó)損到9mm就應該換新,否則進一步磨損到固定(dìng)摩擦片(piàn)的沉(chén)頭螺絲時,會損傷外摩擦盤錐麵。
但日常檢查無法直接測量(liàng)到摩擦片的厚(hòu)度,這時可通過測量離合器靜止合排狀態(tài)時摩擦襯片本體邊(biān)緣至外摩擦盤錐麵本體端麵之間的軸向距離,來獲得摩擦片的磨損情況,當距離尺寸小於12.3mm時,說(shuō)明已到(dào)磨損極限,應予換新,如圖1所示。

6)同樣,氣胎離合器也有(yǒu)應急操作螺栓(shuān),液壓離合器應急操作要點(diǎn)1)、2)、4)同樣適用於此操(cāo)作。
在緊急情況(kuàng)下需要應急操(cāo)作時,首先須關閉氣路控製單元,然後拆下標有記號的螺栓(通常有4隻),將帶有鎖緊螺母的專用(yòng)應急長螺栓擰入印有標記的螺栓孔,按照說明書規(guī)定的扭矩交(jiāo)叉均勻的上緊並鎖(suǒ)定。
這樣左右錐(zhuī)形摩擦襯片被機械擠壓與外摩擦盤麵貼(tiē)合實現機械應急(jí)合排(pái)。
按伏爾康說明書,這時一般隻能傳輸正常扭矩的一(yī)半,且離合器不能進行任何脫排、合排動(dòng)作。
將離合器從應急驅動(dòng)狀態轉回到壓縮空氣操作的正常運行狀態,隻需要將上述所(suǒ)采取的的步驟顛倒過來即可。
再次強調,該應急(jí)操作不適用於(yú)泥泵(bèng)傳動係(xì)統。
7)結合伏爾康離合器產品相(xiàng)關彈性部件的更新周期要求,在實(shí)際管理中,建議Z遲在第2個特檢周期(10年(nián)),結合(hé)船舶特(tè)檢廠修時,氣胎(tāi)離合(hé)器(qì)的拆檢交由專業廠家進行(háng)解體檢查,對於軸承(chéng)組件、內部唇形氣封、固定扭矩傳遞(dì)多層鋼片的橡膠錐形襯套及其它橡膠(jiāo)部件等,應予以換新。
(2)LT係(xì)列高彈氣胎離合器
由711所研製、上海大華離合(hé)器廠生(shēng)產的LT係列的離合器與伏爾康離(lí)合器相比,工作原理基本相同,結構相對簡(jiǎn)單,主要是省去了軸承組(zǔ)件。
LT係列離(lí)合器外摩擦盤麵與內摩擦組(zǔ)件的同心度、左右(yòu)間隙是(shì)依靠齒輪(lún)箱輸入軸法蘭及飛輪法蘭剛(gāng)性固定的,因此不能與高彈性聯軸(zhóu)器同步使用。
該係列離(lí)合(hé)器工作時(shí),不用潤滑和冷卻,維修保養比較方便,日(rì)常維護要點如下:
1)LT係列離合器的主要是依靠2至4片橡膠組件直接傳遞扭矩,且橡膠組件直接(jiē)裸露在外,因此在日常維(wéi)護中要注意不得讓油、酸、堿(jiǎn)及有機溶劑沾汙橡膠表(biǎo)麵,如有沾汙,須及時清除並檢查橡膠表麵。
2)與(yǔ)伏爾?離合器一樣,LT係列離合器也需(xū)要裝有網格狀安全防護外罩。
3)LT係列離合器應避免在超(chāo)過允許扭矩情況下長期運行,且嚴禁在柴油機臨(lín)界轉速附(fù)近做長期運轉,否則將損壞離合器。
4)由於橡膠組件有一定的使用壽命,對於離合器合排操(cāo)作比較頻繁的船(chuán)舶,在此建議第2個修船周期的中檢廠修時(shí)(7到8年(nián))應結合廠修,由專業廠家予以拆檢保養,換新(xīn)活(huó)塞密(mì)封及橡膠組件,對(duì)於(yú)運(yùn)轉較(jiào)少的船舶,檢修周期可延(yán)長至第2個修船特檢周(zhōu)期(10年)。
5)應急操(cāo)作方式與(yǔ)伏爾康相同(請參見(jiàn)各設備說明書)。
(3)羅曼氣胎離合器及弗蘭德離合器
1)對於羅曼氣胎離合器,結構與LT係列接近,日常維護(hù)要點及(jí)維修保(bǎo)養周期同上即可。
2)對於(yú)弗蘭(lán)德離合器,結構與伏爾康離(lí)合器(qì)稍有不同,一般也是與高彈性聯軸器組合使用。
不同(tóng)點是弗蘭(lán)德離合器把軸承(chéng)組件設計在離合器外部,采(cǎi)用(yòng)了(le)2隻深溝球軸承,用潤滑脂(zhī)潤滑,在此建議(yì)每5年特檢時需對軸承進行檢查並換新潤滑脂,第二個特檢廠修時需將離(lí)合器(qì)拆檢(jiǎn),換新軸承及橡膠元件等。
來(lái)源:《中國水運(下(xià)半(bàn)月)》