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某船主機(jī)型號(hào)6S46ME-B8.2 TII，其液壓伺服系統(tǒng)的液壓泵（以下簡(jiǎn)稱“HPS泵”）為斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵，型號(hào)為PV 040 R1K1T1NMFCX5830。船上配備2臺(tái)HPS泵，都由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在主機(jī)低速運(yùn)行時(shí)可由1臺(tái)HPS泵運(yùn)行作為油源，當(dāng)主機(jī)達(dá)到一定速度后需2臺(tái)HPS泵方能維持系統(tǒng)壓力滿足需要。針對(duì)HPS泵噪聲大、電流小及2臺(tái)HPS泵負(fù)荷不均勻、系統(tǒng)壓力降低的故障，經(jīng)過(guò)排除和拆檢，最終發(fā)現(xiàn)由該泵變量控制液壓缸的活塞松脫導(dǎo)致。本文對(duì)出現(xiàn)活塞松脫的原因進(jìn)行分析，對(duì)如何避免故障的再次發(fā)生制訂相應(yīng)管理措施，提高該機(jī)型運(yùn)行的可靠性。2020年5月24日，船舶在航行途中約0530時(shí)，主機(jī)加速至95 r/min以上。當(dāng)HPS系統(tǒng)設(shè)定壓力達(dá)229 bar（1 bar=0.1 MPa）時(shí)，主機(jī)No.1 HPS泵自動(dòng)啟動(dòng)，自動(dòng)增加負(fù)載；同時(shí)No.2 HPS泵自動(dòng)減小輸出。在此過(guò)程中，2臺(tái)HPS泵的電機(jī)電流都發(fā)生劇烈波動(dòng)，其中No.1 HPS泵發(fā)出較大的噪聲。HPS系統(tǒng)壓力有6 bar左右的壓力波動(dòng)，主機(jī)能夠正常運(yùn)行。此現(xiàn)象大約15 s后恢復(fù)正常，具體表現(xiàn)是：噪聲消失，2臺(tái)HPS泵負(fù)載分配平均，電機(jī)電流一致。引航員上船后，主機(jī)機(jī)動(dòng)運(yùn)行，2臺(tái)HPS泵運(yùn)行正常。但是在0745時(shí)左右，主機(jī)加速，這時(shí)也出現(xiàn)了相同的故障現(xiàn)象。此后航道內(nèi)均為低速航行，一直是No.2 HPS泵單獨(dú)運(yùn)行，未觀察到有異?，F(xiàn)象。5月24日開(kāi)航后，主機(jī)液壓伺服系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，各工況正常，但2臺(tái)HPS泵存在負(fù)荷分配不均衡的問(wèn)題：正常情況下主機(jī)轉(zhuǎn)速118 r/min時(shí)，2臺(tái)HPS泵的電機(jī)電流均為38 A，但此時(shí)No.1 HPS泵電機(jī)的電流是26 A，No.2 HPS泵電機(jī)的電流是43 A。該電機(jī)額定電流是58.6 A，No. 2 HPS泵單獨(dú)工作正常。主機(jī)加速過(guò)程中，No.1 HPS泵自動(dòng)啟動(dòng)后出現(xiàn)電流波動(dòng)，發(fā)出異常噪聲。通知駕駛臺(tái)逐步降速減少負(fù)荷后未能恢復(fù)正常，降速至No.1 HPS泵自動(dòng)停止，再加速使其啟動(dòng)，其電流穩(wěn)定在28 A，異常噪聲停止。之后，No.1 HPS泵電流開(kāi)始逐漸減小，逐步穩(wěn)定在24 A空載電流，一直沒(méi)有變化。HPS泵采用斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵，其傳動(dòng)軸中心線與缸體中心線重合，又稱為直軸式軸向柱塞泵。它主要由斜盤(pán)、柱塞、缸體、配油盤(pán)等零件組成，見(jiàn)圖1。1—手把；2—斜盤(pán)；3—壓盤(pán)；4—滑履；5—柱塞；6—缸體；7—配油盤(pán)；8—傳動(dòng)軸圖1 斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵結(jié)構(gòu)缸體上均勻分布了若干個(gè)軸向柱塞孔，孔內(nèi)裝有柱塞，柱塞與缸體軸線平行。斜盤(pán)可以轉(zhuǎn)動(dòng)，其與缸體間的傾斜角設(shè)為Y。缸體由軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，斜盤(pán)和配油盤(pán)固定不動(dòng)。在底部彈簧的作用下，柱塞頂部始終緊貼斜盤(pán)。當(dāng)缸體按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于斜盤(pán)和彈簧的共同作用，使柱塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，各柱塞與缸體間的密封腔容積便發(fā)生增大或縮小的變化，通過(guò)配油盤(pán)上的通道進(jìn)行吸排油。當(dāng)缸孔自最低位置向上方轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞向左運(yùn)動(dòng)，柱塞端部和缸體間的密封容積增大，通過(guò)配油盤(pán)的通道吸入油液；當(dāng)缸孔自最高位置向下方轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞被斜盤(pán)逐步壓入缸體，柱塞端部和缸體間的密封容積減小，通過(guò)配油盤(pán)壓油通道排出油液。缸體每轉(zhuǎn)1圈，每個(gè)柱塞各完成1次吸油和排油。 斜盤(pán)的傾斜角度Y不同，柱塞的每轉(zhuǎn)的行程不同。當(dāng)斜盤(pán)和缸體端面平行時(shí)，柱塞不能吸排油液，斜盤(pán)的傾斜角決定泵的每轉(zhuǎn)排量。該泵的排量調(diào)節(jié)采用壓力反饋式，當(dāng)系統(tǒng)壓力較小時(shí)，說(shuō)明泵的排量不足，這是斜盤(pán)的控制油缸就會(huì)動(dòng)作增大傾斜角，直致泵的輸出壓力滿足要求為止。當(dāng)1臺(tái)泵的排量調(diào)節(jié)到最大仍不能滿足需求時(shí)，另1臺(tái)泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。 按照說(shuō)明書(shū)的故障分析處理，該種形式的斜盤(pán)式軸向柱塞泵使用中易發(fā)生的故障及其原因如下： （1）噪聲異常的原因主要有：聯(lián)軸器同軸度超差；吸油管未插到油面以下或截面太小，或有空氣進(jìn)入；油溫太低，黏度太大；固定不牢，有機(jī)械振動(dòng)等。 （2）不排油或排油量太小的原因主要有：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太低；系統(tǒng)調(diào)壓閥的調(diào)整壓力過(guò)低或該閥的閥座損壞；油溫過(guò)高，油的黏度太低；斜盤(pán)式軸向柱塞泵（馬達(dá)）磨損嚴(yán)重，內(nèi)泄漏太大；吸油管截面太小或自吸高度太高等。 （3）沒(méi)有壓力或壓力太低的原因主要有：電動(dòng)機(jī)接線錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤；泄漏管堵塞，斜盤(pán)式軸向柱塞泵密封性下降或者徹底損壞；系統(tǒng)調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)壓力過(guò)低或閥座損壞；斜盤(pán)式軸向柱塞泵（馬達(dá)）磨損嚴(yán)重，內(nèi)泄漏過(guò)大等。 （4）壓力或流量不穩(wěn)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻的原因主要有：斜盤(pán)式軸向柱塞泵內(nèi)進(jìn)入空氣或進(jìn)入雜質(zhì)而磨損嚴(yán)重；系統(tǒng)調(diào)壓閥不穩(wěn)定；泄漏管堵塞或折彎，該泵的主軸密封損壞等。
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