HL85Y型滑差離合器故障分析

一、故障現(xiàn)象某海洋石油平臺供應船使用雙機、雙萬向軸系舵槳(全回轉(zhuǎn))推進系統(tǒng)，DP2動力定位設計。主柴油機自由端配備軸帶發(fā)電機1臺和對外消防炮1臺，輸出端通過滑差離合器齒輪箱連接萬向軸驅(qū)動全回轉(zhuǎn)舵槳，艏部安裝推進器2臺，操縱靈活。左主機在軸帶發(fā)電機供電模式下，1﹟艏側(cè)推供電正常，當艉軸離合器嚙合以后，主配電板1﹟艏側(cè)推主開關突然跳閘，主機轉(zhuǎn)速突然從750r／min降低到700r／min，隨后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定上升到軸帶發(fā)電機模式轉(zhuǎn)速(750r／min)。單獨使用側(cè)推或單獨嚙合離合器驅(qū)動舵槳都能正常使用，但是不能同時使用1﹟艏側(cè)推和舵槳裝置。二、故障分析故障可能原因分析如下。1、側(cè)推主開關故障。通過對18側(cè)推主開關過流保護裝置和側(cè)推本身等檢查和校驗，未發(fā)現(xiàn)異常。2、柴油機自身故障。通過現(xiàn)場測試對比，合上離合器時左、右主機參數(shù)見表1，發(fā)現(xiàn)左主機的負載明顯增大，但不影響舵槳的使用。對比柴油機各個缸參數(shù)和參考值，均正常；檢查柴油機自由端負載(軸帶發(fā)電機、消防炮增速箱)，均正常。3、離合器故障。由表1知，艉軸轉(zhuǎn)速從0到60r／min的加速時間差異較大，左邊合上離合器時明顯沒有滑差過程，艉軸轉(zhuǎn)速迅速增加到設定的轉(zhuǎn)速，故障原因很可能是滑差離合器本身有問題。(1)HL85Y型滑差離合器原理。該型離合器通過控制機旁比例電磁閥開度來控制油壓，從而控制主被動摩擦片間隙值，獲得滑差轉(zhuǎn)速控制的效果。油壓變大、間隙減小、輸出轉(zhuǎn)速升高，直至離合器完全結(jié)合，此時退出滑差控制，艉軸輸出轉(zhuǎn)速由主機調(diào)速器控制。(2)HL85Y型滑差離合器工作過程。主車鐘操縱手柄檔位過程為“off→on→Ω1→Ω2→Ω3→0→...→10”，其中“of→on→Ω1→Ω2→Ω3→0”屬于滑差控制區(qū)。(3)滑差離合與主離合切換。主機啟動后，操控手柄處于“off”位置，主離合器處在未合排狀態(tài)，待主機齒輪箱滑油壓力建立，基礎負載離合器電磁閥得電合排后，艉軸被鎖緊，防止水流沖擊槳葉帶動艉軸轉(zhuǎn)動，導致主離合器合排時造成損傷。①當操控手柄推到“on”時，主離合器電磁閥得電合上，艉軸開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速在機旁實測為60r／min；此時基礎負載離合電磁閥也處于得電狀態(tài)，阻礙艉軸轉(zhuǎn)動。在這兩者相互作用下，將艉軸轉(zhuǎn)速更好地控制在低轉(zhuǎn)速狀態(tài)之下。②當操控手柄推至“Ω1~Ω3”時，基礎負載離合器電磁閥失電，基礎負載離合器退出，只有主離合器在使用狀態(tài)，艉軸轉(zhuǎn)速升高。③當操控手柄繼續(xù)推到“0”時，主離合器主被動摩擦片完全嚙合，這時主齒輪箱離合滑差控制系統(tǒng)退出作用，不存在滑差控制，艉軸轉(zhuǎn)速由主機調(diào)速器控制。通過分析滑差離合器設計原理和工作過程，此次故障很可能是滑差離合器控制系統(tǒng)問題(電氣+液壓)，沒有滑差過程控制，只有主離合器介入。三、故障排除1、檢查齒輪箱液壓系統(tǒng)各個液壓控制閥。檢查主離合器離合電磁閥、比例電磁閥、滑差離合器電磁閥，均未發(fā)現(xiàn)異常。2、檢查遙控系統(tǒng)。遙控操縱臺4~20mA電流輸出信號和主齒輪箱電子控制器100～700mA電流輸出信號，均正常。3、檢查艉軸轉(zhuǎn)速傳感器2～8V電壓信號。艉軸轉(zhuǎn)速傳感器在不同位置時的輸出電壓值見表2。4、將左右艉軸轉(zhuǎn)速傳感器對調(diào)使用，測量數(shù)據(jù)和表2數(shù)據(jù)一致，沒有變化，說明轉(zhuǎn)速傳感器正常。在滑差過程中，艉軸從靜止到慢轉(zhuǎn)，直到主離合器介入，整個過程是依靠艉軸測速傳感器來監(jiān)測的。通過表2左、右車數(shù)據(jù)對比，在同一操縱位置時，左艉軸轉(zhuǎn)速傳感器輸出電壓始終偏低，從而導致滑差離合器電磁閥不動作，滑差離合器不投入工作，只有主離合器投入工作。結(jié)合柴油機負載增大的現(xiàn)象，從而推斷左艉軸增加了額