某輪拖纜機不能運轉故障分析

臧義柱

摘 要：本文簡要闡述了拖纜機工作原理，對拖纜機不能正常運轉原因進行詳細分析，并提出拖纜機維護管理和使用注意事項，希望能為相關工作人員提供借鑒和指導。

關鍵詞：拖纜機;帶式剎車;雙驅;離合器

中圖分類號：U664? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）04-0033-02

某拖輪雙車雙槳，主機為兩臺MAN9L32/44CR，功率5000KW*2，螺旋槳為可調螺距，拖纜機型號為ZICOM公司生產的AHTW-250-250-01，單驅絞力125噸，雙驅絞力250噸，船舶主要用于遠洋拖航和海洋工程起拋錨作業。

1故障現象

該輪在協助某工程船拋起錨作業中，當到達指定錨位打開拖纜機剎車操作手柄拋錨時，發現拖纜機不能正常放纜，同時機旁發出巨大的液壓沖擊聲，嘗試收攬亦然。當時拖纜機處于雙驅狀態，操作人員使用動態釋放功能將錨拋下后停止作業，并開始檢修。

2拖纜機工作原理簡介

該輪拖纜機為雙滾筒，由6個低速大扭矩STAFFA雙速馬達通過兩級齒輪減速驅動。馬達輸出軸通過一對齒輪副和空氣離合器連接驅動軸，驅動軸通過液壓離合器和一對齒輪副來驅動卷筒。該拖纜機具有雙驅動和單驅動功能，6個馬達分為兩組，能同時驅動一個滾筒或分別驅動兩個滾筒實現兩個滾筒同時工作，單驅是兩組馬達分別通過驅動軸和液壓離合器帶動兩個滾筒工作;雙驅則是脫開其中一個滾筒的離合器，合上主離合器，將兩段驅動軸連接起來，由兩組馬達共同驅動一個滾筒，實現雙倍絞力。

液壓系統主油路采用4臺160KW變量油泵，為拖纜機液壓馬達提供動力油;控制油路采用2臺7.5KW伺服控制定量油泵，為液壓離合器及剎車和棘輪提供控制液壓油;排纜器油泵為2臺22KW定量油泵，為排纜器馬達提供動力油。

拖纜機的剎車功能由帶式剎車和棘輪來實現，其中帶式剎車供設備正常時使用，棘輪剎車僅在應急情況下使用。氣動離合器的脫合實現了馬達和滾筒的連接與脫開，控制氣壓為7BAR，由其和剎車一起實現緊急情況下的應急釋放功能，按下應急釋放按鈕，由應急24V電源提供電力，使得氣動離合器脫和帶式剎車脫繼電器得電，利用氣瓶的壓縮空氣和蓄能器的油壓，使氣動離合器和剎車聯動脫開，滾筒拖纜受力自動放出。

該型號拖纜機還具備恒張力和動態釋放功能。使用恒張力功能時，保持液壓離合器和帶式剎車在合的狀態，設置好恒張力旋鈕值，按下恒張力按鈕，打開帶式剎車，當拖纜受力大于設定值時自動放出;使用動態釋放功能時，首先保持帶式剎車在合的狀態，脫開液壓離合器，然后調整動態釋放氣壓值后，打開剎車，按下動態釋放按鈕，由氣動離合器的摩擦片來控制滾筒釋放纜繩的負荷和速度。

3故障原因分析

結合拖纜機不能運轉的現象，分析可能有如下原因：

3.1帶式剎車損壞、棘輪未脫開

剎車帶損壞嚴重時會脫落，堵塞滾筒與剎車帶外部鋼圈間間隙，棘輪意外合上，以及滾筒被障礙物卡住，即使打開液壓剎車，也會由于實際上的剎車作用，導致馬達堵轉，造成拖纜機不能運轉。

3.2剎車脫電磁閥或其控制繼電器故障

由于剎車脫電磁閥卡死或其電磁線圈燒壞以及線路接觸不良等，再或者是PLC控制箱中控制該閥的繼電器出現問題，這都會導致液壓剎車無法打開，拖纜機馬達和滾筒也就無法運轉。

3.3伺服控制油泵不起壓

由于泵本身故障或其出口安全閥出現問題，就會造成油泵無法建立足夠的油壓進行剎車脫合控制。

3.4液壓管路漏泄或剎車油缸前單向閥卡死

如伺服控制油泵出口管路漏泄，尤其是剎車脫電磁閥至剎車油缸前的單向閥270g間的一段管路漏泄，以及單向閥卡死，都會導致液壓油無法進入剎車油缸打開剎車。

3.5剎車脫壓力開關壓力設置太低

如圖所示，拖纜機的剎車脫開與否是通過壓力開關P206的狀態來實現的，這與液壓離合器所采用的位置感應開關完全不同。在拖纜機操作面板上按下剎車脫按鈕時，控制剎車脫的繼電器和電磁閥相繼得電，液壓油從脫的一側進入剎車油缸，當剎車油缸中的壓力達到P206的設定值時，壓力開關閉合，由其向PLC發送“剎車脫開”信號，然后PLC輸出該信號至控制面板顯示剎車已經打開。

如果P206的壓力值設置偏低，當操作打開剎車時，就會出現雖然操作面板上顯示剎車已打開，但實際上其未能打開的現象。

3.6操作手柄故障

操作手柄接線不良或調節電位器故障，會導致其對拖纜機失去控制，無法操作。

3.7拖纜機一個或多個馬達卡死

由于該輪起拋錨作業使用了雙驅，由6個馬達共同驅動拖纜機，如果液壓油過臟或過熱以及馬達損壞，就會造成馬達卡死，導致拖纜機無法正常運轉。

3.8比例閥控制繼電器或電磁比例閥故障

如果比例閥控制繼電器或比例電磁閥線圈燒毀或由于線路松動等造成拖纜機比例閥無法得電動作，也就沒有液壓油進入馬達，拖纜機就無法運轉。

4故障解決

根據先易后難的原則，首先檢查剎車帶、棘輪及拖纜機滾筒周圍有無障礙物，未見異常;檢查液壓管路未見漏泄之處;操作剎車脫合按鈕幾次，控制面板上的脫合燈顯示正常，這說明剎車控制繼電器及其電路正常;觀察操作時剎車燈亮的伺服控制油泵壓力約為128bar，這說明油泵及其安全閥正常，剎車壓力開關亦正常。

然后將拖纜機操作位置轉到機旁，由機旁操作拖纜機，馬達發出液壓噪聲，依舊無法運轉，且檢查駕駛臺操作手柄正常，說明故障原因不在手柄處;在機旁操作剎車脫合按鈕，觀察液壓缸柱塞運動情況及剎車帶的張開情況正常，說明液壓缸及其單向閥正常;檢查拖纜機各馬達情況，溫度正常，說明沒有卡死現象。

由于起拋錨作業時采用了雙驅，將主離合器脫開，分別操作上下滾筒，發現上滾筒運轉正常，而下滾筒不能運轉，但用拖纜機機體所帶的比例閥應急操作手柄試驗，滾筒收放正常，檢查測量比例閥收放兩個電磁閥線圈正常，拆下比例電磁閥插頭，在機旁操作臺操作下滾筒操作手柄，測量電磁閥插頭無電壓。根據圖紙可知當拖纜機采用雙驅時，由上滾筒手柄聯合控制上下滾筒兩組馬達共同運轉，由于下滾筒一組馬達比例電磁閥沒有得電，阻止了拖纜機的運轉，這是故障的根本原因所在。打開拖纜機控制箱，在操作下滾筒手柄的情況下檢查其收放繼電器均未得電，進一步檢查發現接線點 x1-9 松動，緊固后試驗下滾筒運轉正常，雙驅操縱正常。

5拖纜機維護管理及使用注意事項

（1）液壓油污染是液壓系統失效最主要的原因，據統計，大約有75%的液壓系統故障是由于系統污染所造成。輪機人員日常應勤檢查油箱內液壓油清潔程度、污染氧化情況以及油面高度等，及時放殘，定期檢查、清洗或更換主油泵出口設置的高壓濾器及液壓系統低壓回油濾器，注意檢查液壓管路方面泄漏情況。

（2）液壓油要保持合適油溫。溫度過高會造成液壓油氧化加速，影響油膜形成，從而導致馬達磨損加劇，還極易導致密封圈老化造成泄漏;油溫過低會造成液壓系統流量不足，油壓升高，拖纜機運轉速度低，承載負荷降低，導致振動和液壓噪聲增大。工作油溫保持在30-50℃為宜，夏季注意使冷卻器處于良好狀態，冬季在使用前要先打開油箱加熱器將液壓油加熱到合適溫度。

（3）由于拖纜機工作時振動較大，應定期檢查機體上的電磁閥插頭及接線箱內的接線有無松動并及時把緊，以免由于接觸不良導致電磁線圈燒壞。PLC控制箱內需勤檢查繼電器及相關線路松動情況。

（4）拖纜機在使用過程中要注意避免馬達的超速和過載，以免造成機件的根本性損壞。作業過程中一定要保持伺服控制油泵運轉，以免由于控制油壓降低，使得剎車失靈造成拖纜失控放出險情;起拋錨作業注意在拋錨時要使用動態釋放功能，以免馬達失速，造成其過度磨損。在未知負載大小的情況下，一定要選擇低速，動態釋放的控制氣壓要由高到低逐漸選擇直至合適值。

6結語

綜上所述，拖纜機是拖輪在海洋工程起拋錨作業中的關鍵性設備，拖纜機狀況的好壞直接決定拋起錨作業能否正常進行。因此，制訂相應的維護保養計劃，并嚴格按照計劃進行維護保養，才能保證拖纜機狀況良好，從而保證海上拋起錨作業的安全進行。