“育鯤”輪調(diào)距槳液壓系統(tǒng)原理及其液壓系統(tǒng)常見故障分析

1、<p><b>　　大連海事大學(xué)</b></p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　二 ○ 一 ○ 年 五 月</p><p>　　“育鯤”輪調(diào)距槳液壓系統(tǒng)原理及其液壓系統(tǒng)常見故障分析</p><p>　　專業(yè)班級： 輪機(jī)06-11班</p>

2、<p>　　姓 名： 劉 功 偉</p><p>　　指導(dǎo)教師： 孫德平 趙俊豪</p><p><b>　　輪機(jī)工程學(xué)院</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　摘要：本文首先介紹了“育鯤”輪所用的可調(diào)螺距螺旋槳系統(tǒng)的組成和功能及其與定距槳

3、相比較的優(yōu)缺點(diǎn)，并詳細(xì)描述了調(diào)距槳液壓系統(tǒng)的工作原理，然后分析了調(diào)距槳液壓系統(tǒng)方面可能出現(xiàn)的故障并分析了可能的故障原因，希望能為“育鯤”輪上的輪機(jī)人員日后對調(diào)距槳的管理提供一些有價(jià)值的參考。</p><p>　　關(guān)鍵詞：調(diào)距槳 優(yōu)缺點(diǎn) 液壓系統(tǒng) 故障分析</p><p>　　ABSTRACT: The passage firstly introduces the comp

4、osition and function of the controllable pitch propeller used in “yukun” ship, and its advantage and disadvantage compared with the fix pitch propeller. And particularly describes the working principle of the controllabl

5、e pitch propeller’s hydraulic system . Then analyzes the possible trouble in hydraulic system and analyzes possible trouble reason, hope to be valuable to our daily management on the controllable pitch propeller for the

6、engineers </p><p>　　Keywords: controllable pitch propeller advantage and disadvantage hydraulic system trouble shooting</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b&g

7、t;　　前言1</b></p><p>　　1. 調(diào)距槳裝置的組成及功能1</p><p>　　1.1調(diào)距槳部分1</p><p>　　1.2傳動(dòng)軸部分1</p><p><b>　　1.3調(diào)距機(jī)構(gòu)2</b></p><p><b>　　1.4液壓系統(tǒng)3</

8、b></p><p><b>　　1.5操縱系統(tǒng)4</b></p><p>　　2. 調(diào)距槳裝置的優(yōu)缺點(diǎn)5</p><p>　　2.1 調(diào)距槳裝置的優(yōu)點(diǎn)5</p><p>　　2.2 調(diào)距槳裝置的缺點(diǎn)5</p><p>　　3. “育鯤”輪調(diào)距槳液壓系統(tǒng)的工作原理6</p&g

9、t;<p>　　4. 調(diào)距槳裝置液壓系統(tǒng)的常見故障分析9</p><p>　　4.1 伺服油泵故障9</p><p>　　4.1.1伺服油泵不能起動(dòng)9</p><p>　　4.1.2伺服油泵啟動(dòng)后不能排油或啟動(dòng)后流量不足10</p><p>　　4.1.3吸入壓力太低10</p><p>　　4

10、.1.4排出壓力太高10</p><p>　　4.2 閥件故障10</p><p>　　4.2.1比例調(diào)節(jié)閥故障10</p><p>　　4.2.2伺服油壓力調(diào)節(jié)閥故障10</p><p>　　4.3 密封件故障11</p><p>　　4.3.1配油器軸的密封件故障11</p><p&

11、gt;　　4.3.2回轉(zhuǎn)式接頭的密封件故障11</p><p>　　4.3.3伺服液壓油缸的密封件故障11</p><p>　　4.4 異常振動(dòng)和噪音11</p><p>　　5. 結(jié)束語：12</p><p>　　附圖：圖1 調(diào)距槳傳動(dòng)軸的組成圖</p><p>　　圖2 調(diào)距槳調(diào)距機(jī)構(gòu)的組成圖</

12、p><p>　　圖3 “育鯤”輪調(diào)距槳配油器實(shí)物圖</p><p>　　圖4 “育鯤”輪調(diào)距槳液壓控制單元</p><p>　　圖5 “育鯤”輪調(diào)距槳液壓伺服系統(tǒng)原理圖</p><p>　　圖6 “育鯤”輪調(diào)距槳裝置應(yīng)急接頭</p><p>　　圖7 “育鯤”輪調(diào)距槳裝置機(jī)械螺距指示器</p>&l

13、t;p>　　“育鯤”輪調(diào)距槳液壓系統(tǒng)原理及其液壓</p><p><b>　　系統(tǒng)常見故障分析</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　近年來隨著我國航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展，船舶在動(dòng)力推進(jìn)性能上有了極大的提高。船舶動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)是船舶運(yùn)動(dòng)的心臟，其控制性能優(yōu)劣直接影響船舶的航行速度、機(jī)動(dòng)性、平穩(wěn)

14、性，而且對推進(jìn)系統(tǒng)本身的工作效率、主機(jī)壽命等都產(chǎn)生嚴(yán)重影響。以螺旋槳為動(dòng)力推進(jìn)的船舶主要采用定距槳或調(diào)距槳驅(qū)動(dòng)方式，所謂調(diào)距槳是指通過螺旋槳槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變其螺距，以獲得不同的推力。調(diào)距槳在船舶上的應(yīng)用除作為主推進(jìn)裝置外，還用于船舶的側(cè)推器。</p><p>　　“育鯤”輪是我國第一艘自行設(shè)計(jì)和建造的專用航海教學(xué)實(shí)習(xí)船，于2008年4月首次下水適航。該輪主機(jī)采用MAN B&W公司生產(chǎn)的型號為6S35MC的

15、低速、二沖程、十字頭式柴油機(jī)，設(shè)有軸帶發(fā)電機(jī)、首側(cè)推和減搖鰭等裝置并采用了調(diào)距槳裝置，“育鯤”輪調(diào)距槳的調(diào)距機(jī)構(gòu)是以液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)為動(dòng)力源。該輪的調(diào)距槳液壓系統(tǒng)采用了兩臺伺服油泵，彼此間不相互干擾并設(shè)置了安全保護(hù)裝置；由于調(diào)距槳液壓系統(tǒng)的外負(fù)載變化較大，所以設(shè)置了卸荷回路，以減小系統(tǒng)的功率損失及油液發(fā)熱；而在槳葉調(diào)到所需要的螺距時(shí)應(yīng)能鎖緊以“穩(wěn)距”，故設(shè)置了鎖緊回路；同時(shí)對調(diào)距槳的調(diào)距范圍、時(shí)間、精度等都有一定的要求。</p>

16、<p>　　1. 調(diào)距槳裝置的組成及功能</p><p>　　“育鯤”輪采用的液壓式的調(diào)距槳裝置，型號為：VBS980。該調(diào)距槳裝置由調(diào)距槳部分、傳動(dòng)軸部分、調(diào)距機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)組成。</p><p><b>　　1.1調(diào)距槳部分</b></p><p>　　調(diào)距槳部分包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的槳葉、槳轂和槳轂內(nèi)部裝設(shè)的轉(zhuǎn)葉機(jī)構(gòu)等。槳葉

17、可以在一定的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此，當(dāng)螺旋槳的調(diào)距機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)就可以帶動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn)，從而改變螺旋槳的螺距。槳轂是調(diào)距槳的主體部分，在它的外部安裝槳葉的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，內(nèi)部固定調(diào)距槳的變距機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)葉機(jī)構(gòu)是將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，傳遞扭矩能力大的優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　1.2傳動(dòng)軸部分</b></p><p>　　調(diào)距槳的傳動(dòng)軸（如圖1）一般由螺旋槳

18、軸和配油軸兩部分組成，兩者用套筒聯(lián)軸器相連。這種形式的傳動(dòng)軸和定距槳的傳動(dòng)軸不同，它是中空的，其中裝有調(diào)距桿，中空的傳動(dòng)軸既可將主機(jī)輸出的動(dòng)力傳遞到螺旋槳，又可以在其內(nèi)部安裝輸油管，作為進(jìn)回油的通道。</p><p>　　圖1 調(diào)距槳傳動(dòng)軸的組成圖</p><p><b>　　1.3調(diào)距機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　調(diào)距機(jī)構(gòu)（如圖2）包括

19、產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)槳葉動(dòng)力的伺服油缸、伺服活塞，分配壓力油給伺服油缸的配油器，槳葉定位和槳葉位置的反饋裝置及其附屬設(shè)備等。它的主要作用是調(diào)距、穩(wěn)距以及對螺距進(jìn)行反饋和指示。調(diào)距是短暫的，穩(wěn)距是長期的。</p><p>　　圖2 調(diào)距槳調(diào)距機(jī)構(gòu)的組成圖</p><p>　　調(diào)距機(jī)構(gòu)安裝在槳轂內(nèi)部，它是安裝在槳轂?zāi)┒说囊粋€(gè)整體部分。它能夠?qū)⑺欧钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)葉機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，再由轉(zhuǎn)葉機(jī)構(gòu)帶動(dòng)與

20、其固定在一起的槳葉旋轉(zhuǎn)，從而得到需要的螺距，與此同時(shí)多余的液壓油被引入位于軸承下方的放殘柜中，當(dāng)油位達(dá)到高位時(shí)就會通過自動(dòng)控制的油泵泵回伺服油缸。</p><p>　　調(diào)距機(jī)構(gòu)中的配油器（如圖3）是向螺旋槳配入調(diào)距壓力油的主要裝置，“育鯤”輪上的配油器是以全浮動(dòng)形式安裝在連接法蘭上的，它是靠與船體連接的一個(gè)銷子防止的其轉(zhuǎn)動(dòng)的，所有與配油環(huán)相連的管路必須用柔性接頭，這樣配油環(huán)可以跟隨傳動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)；在配油環(huán)的頂部還有一

21、根直通泄油柜的泄放管，一旦配油環(huán)中液壓油過多時(shí)，多余的液壓油可以通過這跟管路流到泄放柜。從液壓系統(tǒng)來的調(diào)距壓力油依靠配油軸承的回轉(zhuǎn)密封裝置，經(jīng)軸上開孔注入配油軸內(nèi)孔的內(nèi)油管或外油管進(jìn)入槳轂相應(yīng)油缸的一腔，同時(shí)另一腔的低壓油從配油軸承的另一端通過被打開的鎖止閥,完成調(diào)距所需要的高壓進(jìn)出油回路。</p><p>　　圖3 “育鯤”輪調(diào)距槳配油器實(shí)物圖</p><p><b>　　1

22、.4液壓系統(tǒng)</b></p><p>　　液壓系統(tǒng)（如圖4）主要由液壓伺服油泵、控制閥、油箱和管路等組成，它的作用是為伺服油缸提供符合要求的液壓油。</p><p>　　“育鯤”輪調(diào)距槳裝置配有兩臺型號為E4V032L1 LRJE的液壓伺服油泵，排量為42 L/min。正常情況下一臺處于工作狀態(tài)，其排量滿足調(diào)距與正倒車的要求，另一臺處于備用狀態(tài)?？刂崎y主要有比例調(diào)節(jié)閥、伺服油壓

23、調(diào)節(jié)閥和安全閥等，主要作用是對液壓油的流動(dòng)方向和壓力進(jìn)行控制。油箱作為存儲整個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)所需的液壓油的容器，其上裝有透氣孔、油盤泄放孔、探測孔、系統(tǒng)油注入孔等。</p><p>　　圖4 “育鯤”輪調(diào)距槳液壓控制單元</p><p><b>　　1.5操縱系統(tǒng)</b></p><p>　　操縱系統(tǒng)主要由操縱臺、控制和指示系統(tǒng)組成。它的作用是按

24、預(yù)先確定的控制程序同時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和調(diào)距槳的螺距，以獲得所要求的工況?！坝H”輪調(diào)距槳裝置調(diào)節(jié)螺距采用三種操縱方式，包括：</p><p>　?。?）駕駛臺和集控室的正常操作：首先確認(rèn)調(diào)距槳油柜的油位及冷卻水的供給情況是否正常，然后起動(dòng)調(diào)距槳伺服油泵，確認(rèn)其工作油壓正常后，這時(shí)通過操縱駕駛臺或集控室內(nèi)的螺距控制手柄便可獲得需要的螺距。</p><p>　?。?）駕駛臺的輔助操作：在推進(jìn)

25、控制系統(tǒng)（PCS）發(fā)生故障時(shí)，無法利用其起動(dòng)或停止主機(jī)，也無法實(shí)現(xiàn)其負(fù)荷控制功能的情況下，這時(shí)可以采用輔助控制方式操作調(diào)距槳。首先按下（PCS）控制面板上的按鈕（BRIDGE CONTROL）將螺距控制置于遙控方式，然后按下駕駛臺上的（PCS）控制面板上的（BACK UP CONTROL ON/OFF）按鈕，這時(shí)利用駕駛臺上的（PCS）控制面板上的手柄控制螺距即可。</p><p>　?。?）在泵站的手動(dòng)操作：首

26、先將泵站控制箱上的旋鈕置于“LOCAL”位置，然后起動(dòng)伺服油泵，這時(shí)利用控制箱上的比例調(diào)節(jié)閥的推桿來改變螺距。</p><p>　　此外，在“育鯤”輪調(diào)距槳裝置中還設(shè)有應(yīng)急鎖緊槳葉裝置，利用它可在應(yīng)急情況下（例如液壓系統(tǒng)失靈），把槳葉固定在一定的正螺距值上，使調(diào)距槳變?yōu)槎ň鄻?lt;/p><p>　　2. 調(diào)距槳裝置的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　2.1 調(diào)距槳裝置的優(yōu)

27、點(diǎn)</p><p>　?。?） 對船舶航行條件的適應(yīng)性強(qiáng)。不論船舶在何種工況下，調(diào)距槳均能給予主機(jī)發(fā)出全部功率的能力，因此船舶可以獲得較高的航速或給出較大的推力。</p><p>　?。?） 動(dòng)力裝置的經(jīng)濟(jì)性好。</p><p>　　（3） 船舶的機(jī)動(dòng)性好。1）螺距角正、負(fù)值轉(zhuǎn)換的時(shí)間比主機(jī)換向的時(shí)間短，高速船尤為明顯。2）裝有調(diào)距槳的船能給出比裝有定距槳的船更大的

28、反向推力。3）船舶可進(jìn)行無級調(diào)速。 </p><p>　　（4） 有利于主機(jī)向輔助設(shè)備提供動(dòng)力。裝有調(diào)距槳的船舶在航行時(shí)，主機(jī)可以保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這對要求恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸帶交流發(fā)電機(jī)特別有利。</p><p>　?。?） 延長了發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。采用調(diào)距槳裝置可減少主機(jī)起、停次數(shù)，減少運(yùn)動(dòng)部件的磨損和受熱部件的熱疲勞損壞，主機(jī)無需逆轉(zhuǎn)，不用配備換向機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)簡化，減少了維護(hù)管理工作量。<

29、/p><p>　?。?） 便于實(shí)現(xiàn)遙控。螺距的調(diào)節(jié)一般在駕駛臺由駕駛員就可直接操作。</p><p>　　2.2 調(diào)距槳裝置的缺點(diǎn)</p><p>　?。?） 調(diào)距槳和軸系的構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)較高。</p><p>　?。?） 槳轂中的轉(zhuǎn)葉機(jī)構(gòu)零件較多，而空間又小，可靠性不如定距槳。</p><p>　　（3） 由于調(diào)距槳的轂

30、徑比定距槳大，所以在相同的設(shè)計(jì)工況下調(diào)距槳比定距槳的效率低3%左右。</p><p>　?。?） 調(diào)距槳槳葉根部由于受葉根法蘭尺寸限制和布置固定螺栓的需要，使葉根剖面寬度較小，為保證根部強(qiáng)度，葉根厚度相應(yīng)增加，使槳葉根部容易產(chǎn)生空泡。</p><p>　　3. “育鯤”輪調(diào)距槳液壓系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　圖5 育鯤輪CPP液壓伺服系統(tǒng)原理圖</p

31、><p>　　1-止回閥；2-伺服遙控箱；3-位置變送器；4-位置變送器；5-活塞桿；6-配油環(huán)；7-比例調(diào)節(jié)閥；8-伺服油壓力調(diào)節(jié)閥；9-伺服活塞；10-濾器；11-伺服油缸；12-濾器；13-止回閥；14-液壓油柜；15-液壓冷卻器；20-壓力濾器；21-安全閥；22-雙止回閥；23-液壓鎖；24-配油環(huán)泄放管；25-柔性接頭；26-液壓單元；27-輸送泵；28-電動(dòng)伺服油泵；29-濾器；30-泄放油柜＿置于配油

32、環(huán)下；31-濾器（名義精度）；32-閥EP／ER用于緊急運(yùn)行；A-伺服油-后退；B-伺服油-前進(jìn)；C1-冷卻水進(jìn)口；C2-冷卻水出口；S1-泄油柜透氣；</p><p>　　S2-輸送泵進(jìn)動(dòng)力單元；S3-泄放口；S5-油盤泄放；S6-系統(tǒng)油進(jìn)入／透氣；S7-備用接口；S8-透氣；S9-探測；EP-應(yīng)急動(dòng)力油；ER-應(yīng)急回油；TI54-溫度計(jì)0—120℃；PI55-壓力表0-100bar；LAL49-液位報(bào)警；LS

33、L52-液位低地位開關(guān)；LSH52-液位高位開關(guān)；LAH52-液位高位報(bào)警；PSL57-壓力低開關(guān)；PAH53-壓力高報(bào)警；PAL55-壓力低報(bào)警；PAL59壓力低報(bào)警；TAH54-溫度高報(bào)警；M、MA、MB、MC、MF、MP、MT-測量點(diǎn)</p><p>　　（1）調(diào)距工況：當(dāng)操縱臺發(fā)出“前進(jìn)”的調(diào)距指令時(shí)，螺距指令作用在比例微分調(diào)節(jié)器PD上，然后傳給比例調(diào)節(jié)閥7。使電磁閥左位通電，比例調(diào)節(jié)閥7工作在左位，此時(shí)

34、P口與Ｂ口、A口與T口分別接通。液壓油柜14中的液壓油經(jīng)濾器29由伺服油泵28加壓后，經(jīng)止回閥13和壓力濾器20、比例調(diào)節(jié)閥7的左位PB口后，分兩路：一路經(jīng)雙止回閥22的右端P2進(jìn)入，經(jīng)A口輸出并進(jìn)入到伺服壓力調(diào)節(jié)閥8的外控油口端Y，伺服油壓力調(diào)節(jié)閥8的入口處Ａ與其外控油口Y的壓力差在該閥彈簧的設(shè)定壓力范圍內(nèi)，故伺服油壓力調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作。另一路壓力油經(jīng)管路B、配油環(huán)中的液壓鎖23，再經(jīng)配油軸34中的油道進(jìn)入伺服活塞9的左側(cè)。伺服活塞右側(cè)的

35、油在活塞的推壓下，經(jīng)配油軸6中的另一油道、管路A、比例調(diào)節(jié)閥7的左位AT口，液壓冷卻器15，濾器12回至液壓油柜。伺服活塞在兩側(cè)壓差的作用下向右移動(dòng)，同時(shí)通過十字頭滑塊和曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)槳葉回轉(zhuǎn)。</p><p>　　當(dāng)操縱臺發(fā)出“后退”的調(diào)距指令時(shí)，螺距指令傳給比例調(diào)節(jié)閥7。使電磁閥右位通電，比例調(diào)節(jié)閥7工作在右位，此時(shí)P口與A口、B口與T口分別接通。液壓油柜14中的液壓油經(jīng)濾器29由伺服油泵28加壓后，經(jīng)止回閥1

36、3和壓力濾器20、比例調(diào)節(jié)閥7的右位PA口后，也分兩路：一路經(jīng)雙止回閥22的右端P1進(jìn)入，經(jīng)A口輸出并進(jìn)入到伺服壓力調(diào)節(jié)閥8的外控油口端Y，伺服油壓力調(diào)節(jié)閥8的入口處Ａ與其外控油口Y的壓力差在該閥彈簧的設(shè)定壓力范圍內(nèi)，故伺服油壓力調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作。另一路壓力油經(jīng)管路A、配油環(huán)中的液壓鎖23，再經(jīng)配油軸34中的油道進(jìn)入伺服活塞9的右側(cè)。伺服活塞左側(cè)的油在活塞的推壓下，經(jīng)配油軸6中的另一油道、管路B、比例調(diào)節(jié)閥7的左位BT口，液壓冷卻器15，濾

37、器12回至液壓油柜。伺服活塞在兩側(cè)壓差的作用下向左移動(dòng)，同時(shí)通過十字頭滑塊和曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)槳葉回轉(zhuǎn)。</p><p>　　伺服活塞移動(dòng)的同時(shí)，還通過活塞桿5和位置變送器3、將槳轉(zhuǎn)葉的動(dòng)作傳給伺服遙控箱2，當(dāng)達(dá)到要求的角度后，調(diào)距指令自動(dòng)取消，電磁閥失電，比例電磁閥7回中位，液壓鎖23關(guān)閉。這一調(diào)節(jié)過程結(jié)束后另一個(gè)位置變送器4將活塞桿5的位置傳至操縱臺的槳葉角指示器，即螺距指示器，以顯示螺距的大小。</p>

38、;<p>　?。?）穩(wěn)距工況：液壓鎖23關(guān)閉后，伺服活塞兩側(cè)的油都被液壓鎖中的止回閥封閉在伺服油缸中，靠油液的不可壓縮性將槳葉固定在所要求的位置上。此時(shí)一臺伺服油泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，比例調(diào)節(jié)閥閥芯處于中位，A、B口分別與T口相通，管路中的液壓油經(jīng)液壓冷卻器15、止回閥13和濾器12泄至液壓油柜14。由于伺服油壓力調(diào)節(jié)閥外控油口Y的壓力（管路中液壓油泄至油柜故外控口Y受低壓）與該閥進(jìn)口壓力的差值超過了其調(diào)壓彈簧的設(shè)定壓力值所以該閥動(dòng)

39、作開啟，這樣從液壓油柜14泵出的液壓油經(jīng)伺服油壓力調(diào)節(jié)閥8和冷卻器15、止回閥13和濾器12回油至油箱。</p><p>　　在該液壓伺服系統(tǒng)中，比例調(diào)節(jié)閥7為“Y”型的三位四通電磁閥，通過其工作在左位或右位來控制液壓油的分配，進(jìn)而控制螺旋槳槳葉達(dá)到所需的螺距，而通過推進(jìn)比例調(diào)節(jié)閥7末端的推桿可以手動(dòng)控制螺旋槳的螺距。</p><p>　　伺服油壓調(diào)節(jié)閥8的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作油壓，當(dāng)操縱

40、臺不進(jìn)行螺距改變操作時(shí)，伺服油壓調(diào)節(jié)閥8將比例調(diào)節(jié)閥7前的壓力控制在20bar，當(dāng)進(jìn)行前進(jìn)或倒退操作而需要改變螺距時(shí)，無論比例調(diào)節(jié)閥7將工作在左位還是右位，雙止回閥22都會有油輸出到伺服油壓調(diào)節(jié)閥8的壓力控制端，使該閥的設(shè)定壓力隨止回閥22輸出端的壓力升高而升高，設(shè)置該閥的目的是在系統(tǒng)不進(jìn)行操作時(shí)將系統(tǒng)的工作油壓控制在一個(gè)較低的值上，而在系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)系統(tǒng)的工作油壓將會隨著負(fù)荷增加而增加，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省能量。</p>

41、<p>　　單向閥13使油液按指定的方向流動(dòng)用于防止系統(tǒng)中的液壓油倒流。</p><p>　　安全閥21是整個(gè)系統(tǒng)的安全閥件，作用是能夠調(diào)整最大的系統(tǒng)壓力，如果系統(tǒng)壓力超過了該閥的調(diào)定值（設(shè)定值為70bar），油便會排入油箱。工作壓力過低時(shí)由壓力開關(guān)57發(fā)出報(bào)警信號。液壓油柜油位過低由液位開關(guān)49發(fā)出報(bào)警信號。</p><p>　　液壓鎖23的作用是不但可以在系統(tǒng)工作時(shí)打開回

42、油油路的單向閥，還可以在系統(tǒng)停止工作，比例調(diào)節(jié)閥7回中時(shí)鎖閉油路，它的密封性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于換向閥，可以防止槳葉傳來的反力使伺服活塞移動(dòng)。</p><p>　　EP為應(yīng)急動(dòng)力油管路，ER為應(yīng)急回油管路。當(dāng)液壓系統(tǒng)完全癱瘓時(shí)，為了防止船舶出現(xiàn)槳葉不定的情況而失去動(dòng)力，這時(shí)需要進(jìn)行應(yīng)急操作。將配油器軸套上與伺服油管A和B的接頭和軟管拆下，并利用拆下的軟管將快速接口的另一端聯(lián)接到應(yīng)急油路的EP和ER端。啟動(dòng)一臺伺服油泵，設(shè)定需

43、要的螺距，此時(shí)液壓油經(jīng)應(yīng)急動(dòng)力油管路EP直接進(jìn)入配油環(huán)中的液壓鎖23、配油軸6中的油道進(jìn)入伺服活塞再經(jīng)配油軸中的另一油道、應(yīng)急回油管路ER和濾器12泄至液壓油柜。達(dá)到所需的螺距后關(guān)閉螺旋槳軸中的止回閥使槳葉固定在所要求的位置，停止伺服油泵，將變距槳轉(zhuǎn)變?yōu)槎ň鄻獊硎褂靡员ＷC船舶的安全航行。</p><p>　　圖6 “育鯤”輪調(diào)距槳裝置應(yīng)急接頭</p><p>　　4. 調(diào)距槳裝置液壓系統(tǒng)

44、的常見故障分析</p><p>　　4.1 伺服油泵故障 </p><p>　　伺服油泵發(fā)生故障將會導(dǎo)致整個(gè)液壓系統(tǒng)不能工作，使調(diào)距槳喪失調(diào)距功能。“育鯤”輪調(diào)距槳裝置中的伺服油泵為三螺桿泵，其故障主要包括：</p><p>　　4.1.1伺服油泵不能起動(dòng)</p><p><b>　　可能原因：</b></p>

45、;<p>　　1）吸入管路沒有開啟或者吸入管路的壓力降低的太快，此時(shí)要檢查吸入管路的所有部分，用真空表在泵的進(jìn)口處檢查泵的吸入情況；</p><p>　　2）吸入管路漏氣，此時(shí)要檢查吸入管路的密封情況；</p><p>　　3）由于背壓過高，伺服油泵不能夠通過排出管路驅(qū)除空氣，此時(shí)要檢查排出閥是否開啟或排出管路濾器是否堵塞。</p><p>　　4.1

46、.2伺服油泵啟動(dòng)后不能排油或啟動(dòng)后流量不足</p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　1）調(diào)壓閥設(shè)定的太低（排出壓力也低）此時(shí)要對調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)整；</p><p>　　2）吸入管路堵塞，這通常會產(chǎn)生噪音這時(shí)需要檢查吸入管路所有部件的濾器、閥件等。</p><p>　　4.1.3吸入壓力太低<

47、;/p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　1）調(diào)壓閥設(shè)定的太低，此時(shí)要對安全閥進(jìn)行調(diào)整；</p><p>　　2）由于泄露使排出管路的背壓太低，此時(shí)要檢查排出管路包括接受器等部分；</p><p>　　3）閥芯在開啟位置卡死，此時(shí)要根據(jù)相應(yīng)泵的維修保養(yǎng)和使用說明對泵進(jìn)行檢查；</p>

48、<p>　　4）吸入管路堵塞，這通常會產(chǎn)生噪音此時(shí)需要檢查吸入管路所有部件的濾器、閥件等。</p><p>　　4.1.4排出壓力太高</p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　1）調(diào)壓閥設(shè)定的壓力太高，此時(shí)需要調(diào)整調(diào)壓閥的壓力；</p><p>　　2）油液溫度太低或者粘度太大，此時(shí)

49、應(yīng)降低設(shè)定壓力直到使用溫度達(dá)到要求；</p><p>　　3）排出管路的背壓太高，此時(shí)需要對排出管路進(jìn)行檢查。</p><p><b>　　4.2 閥件故障</b></p><p>　　4.2.1比例調(diào)節(jié)閥故障</p><p>　　1）電磁閥通電，閥芯不換向；或電磁鐵斷電，閥芯不復(fù)位，造成不能有效的進(jìn)行油液分配進(jìn)而無法進(jìn)

50、行螺距的控制?？赡茉蚴墙泳€問題或電壓太低，電磁鐵推力不足；</p><p>　　2）閥芯卡住造成不能有效的控制槳角致使槳葉控制失效。這時(shí)應(yīng)主要檢查使用條件是否超過規(guī)定的指標(biāo)，如壓力、油溫、過濾精度等。再檢查復(fù)位彈簧是否折斷或卡住，以及安裝螺釘是否擰得太緊而引起閥體變形，這時(shí)應(yīng)拆檢并仔細(xì)清洗；</p><p>　　3）長期使用后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度變慢，造成調(diào)距時(shí)間延長，調(diào)距性能下降。主

51、要是因?yàn)橥茥U因長期撞擊，磨損變短或銜鐵與推桿觸點(diǎn)磨損使閥芯行程不足，引起油腔開口變小，通過流量減小，這時(shí)應(yīng)更換推桿或電磁閥。</p><p>　　4.2.2伺服油壓力調(diào)節(jié)閥故障</p><p>　　主要是調(diào)壓失靈致使可調(diào)變距槳液壓系統(tǒng)內(nèi)的工作油壓無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，液壓油不能驅(qū)動(dòng)伺服活塞進(jìn)而失去調(diào)距的功能。調(diào)壓失靈的原因除閥芯因種種原因造成卡緊外還包括：</p><p>

52、　　1）主閥芯上的阻尼孔堵塞，油壓傳遞不到主閥上腔和導(dǎo)閥腔，導(dǎo)致失去對主閥的壓力調(diào)節(jié)作用；</p><p>　　2）調(diào)壓彈簧變形或壓縮行程不夠，閥的內(nèi)泄漏過大等使壓力達(dá)不到額定值；</p><p>　　3）錐閥座上的阻尼孔堵塞，在任何壓力下都不打開溢流，主閥上腔無法泄壓始終關(guān)閉。這時(shí)需要降低液壓油的污染，加強(qiáng)液壓油凈化處理并更換不符合要求的彈簧。</p><p>&

53、lt;b>　　4.3 密封件故障</b></p><p>　　4.3.1配油器軸的密封件故障</p><p>　　配油器軸的密封件因配油軸與艉軸兩端連接,長期的旋轉(zhuǎn)磨擦易使軸上產(chǎn)生毛刺與凹痕,如不能有效保證配油器二腔之間的密封,就會產(chǎn)生泄漏串油,造成操作油壓與回油的壓差減小,變距動(dòng)作遲鈍,噪聲增大,如果串油嚴(yán)重會造成無法變距。因此采用相關(guān)技術(shù)手段,對配油軸易磨損部位進(jìn)行處

54、理,提高其表面的硬度和光潔度,對保證配油軸的密封性具有重要意義。</p><p>　　4.3.2回轉(zhuǎn)式接頭的密封件故障</p><p>　　回轉(zhuǎn)式接頭因密封件失效或安裝不當(dāng)導(dǎo)致油液泄漏，不能夠輸送液壓油至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。液壓油的泄漏會使螺旋槳槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)遲緩，泄漏嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致傳動(dòng)失效。因此在安裝過程中要注意安裝要求，提高安裝精度；定期檢查密封情況，必要時(shí)更換密封件。</p><p

55、>　　4.3.3伺服液壓油缸的密封件故障</p><p>　　伺服液壓油缸的密封件因長期往復(fù)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致磨損或因密封件老化而引起泄漏，無法將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，失去調(diào)距及穩(wěn)距的作用進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)液壓系統(tǒng)失效。因此要定期化驗(yàn)油液成分，加強(qiáng)對液壓油質(zhì)量的檢查并加強(qiáng)液壓油的凈化處理以防加速密封件的磨損，對于已經(jīng)磨損或老化的密封件要在艉軸特檢時(shí)進(jìn)行更換。</p><p>　　4.4 異常振動(dòng)和噪

56、音</p><p>　　液流噪聲：系統(tǒng)內(nèi)空氣的壓縮、膨脹或在流經(jīng)節(jié)流口時(shí)產(chǎn)生噪聲，引起振動(dòng)；系統(tǒng)內(nèi)局部低壓產(chǎn)生氣穴，或吸入濾器堵塞使泵吸入不良、油溫過低等產(chǎn)生噪聲。</p><p>　　液壓閥噪聲：釋放閥的敲擊、油路鎖閉閥或液動(dòng)換向閥因調(diào)整不當(dāng)而動(dòng)作過快產(chǎn)生敲擊。</p><p>　　泵機(jī)組異常振動(dòng)或噪聲：地腳螺栓松動(dòng)、泵與電機(jī)對中不良、聯(lián)軸節(jié)損壞、軸承或泵內(nèi)部件損

57、壞。</p><p>　　針對于“育鯤”輪的調(diào)距槳裝置，由于長期使用，機(jī)械螺距指示器（如圖7）的滾輪處沒有進(jìn)行良好的潤滑致使其在工作過程中產(chǎn)生噪音，經(jīng)注油潤滑后噪音消失。因此，要對需要潤滑的部件定期進(jìn)行潤滑。</p><p>　　圖7 “育鯤”輪調(diào)距槳裝置機(jī)械螺距指示器</p><p><b>　　5. 結(jié)束語：</b></p>

58、<p>　　本文主要介紹了“育鯤”輪調(diào)距槳裝置的組成及優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)分析了調(diào)距槳液壓伺服系統(tǒng)的工作原理，并對其相關(guān)部件可能發(fā)生的故障及產(chǎn)生的影響進(jìn)行了的總結(jié)。液壓系統(tǒng)作為調(diào)距槳調(diào)距機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，是本輪推進(jìn)裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障。只有在充分掌握調(diào)距槳液壓伺服系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，才能在該裝置出現(xiàn)故障時(shí)迅速解決問，保證船舶的正常航行。</p><p>　　對于論文中的相關(guān)內(nèi)容僅僅是通過平常向輪機(jī)員老師的請教、閱

59、讀調(diào)距槳的說明書以及查閱了相關(guān)的資料總結(jié)得出的，論文中尚有很多不成熟的見解和分析，同時(shí)也存在著很多缺陷，望老師批評和指正。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1] 費(fèi)千.船舶輔機(jī).大連:大連海事大學(xué)出版社.2007.</p><p>　　[2] 陳海泉.船舶液壓設(shè)備原理及維修技術(shù).大連:大連海事大學(xué)出版社.