彭陵生 彭永富 邵新 朱步生
（長(zhǎng)江南京航道工程局）
摘 要：船用離合器廣泛應(yīng)用于挖泥船的各種傳動(dòng)系統(tǒng)，本文對(duì)挖泥船用液壓離合器和氣胎離合器的工作原理，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)急操作做了深入的分析探討，對(duì)挖泥船離合器的維護(hù)保養(yǎng)有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)和借鑒意義。
關(guān)鍵詞：船用離合器；挖泥船；摩擦襯片
船用離合器作為挖泥船的關(guān)鍵性設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于主機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)、泥泵傳動(dòng)系統(tǒng)及高壓沖水系統(tǒng)，其型號(hào)較雜、互換性差，備品庫(kù)存較少，尤其是泥泵傳動(dòng)系統(tǒng)，作為挖泥船施工的核心設(shè)備之一，其離合器多為惟一性設(shè)備，一旦發(fā)生故障，將直接影響船舶的正常施工，因此，我們對(duì)此類重點(diǎn)設(shè)備應(yīng)引起高度重視。
船舶應(yīng)根據(jù)離合器說(shuō)明書(shū)的要求，加強(qiáng)日常維護(hù)管理，建立離合器的維護(hù)保養(yǎng)動(dòng)態(tài)記錄，并結(jié)合船舶廠修，定期予以拆檢保養(yǎng)，換新易損件，同時(shí)須做好備件的申領(lǐng)和儲(chǔ)備工作。
挖泥船設(shè)計(jì)使用的離合器根據(jù)工作介質(zhì)不同主要分為活塞式液壓摩擦離合器(以下簡(jiǎn)稱液壓離合器)和高彈性活塞式氣壓離合器(以下簡(jiǎn)稱氣胎離合器)。
一、液壓離合器
1、工作原理概述
挖泥船實(shí)船安裝的液壓離合器多數(shù)安裝在傳動(dòng)齒輪箱內(nèi)，盡管廠家、型號(hào)不同，其工作原理基本相似，一般由獨(dú)立或機(jī)帶的容積式油泵提供動(dòng)力油，工作油壓由溢流閥建立，潤(rùn)滑油壓由系統(tǒng)背壓閥予以保證。
工作油分兩路，一路經(jīng)二級(jí)閥組節(jié)流減壓后供齒輪箱和離合器的冷卻潤(rùn)滑，一路經(jīng)二位三通電磁閥供離合器合排用。
動(dòng)力油一般經(jīng)傳動(dòng)軸中空油道進(jìn)入到離合器內(nèi)部的環(huán)形活塞腔內(nèi)，推動(dòng)活塞軸向移動(dòng)，使得內(nèi)外摩擦片相互貼壓，產(chǎn)生摩擦力，實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞。
2、液壓離合器日常維護(hù)要點(diǎn)
(1)由于挖泥船的特殊性，合排、脫排頻率較高，這對(duì)相關(guān)液壓閥件提出了較高的要求，時(shí)有發(fā)生因二級(jí)閥組內(nèi)升壓活塞彈簧斷裂，而導(dǎo)致無(wú)法合排的情況，因此液壓控制系統(tǒng)內(nèi)重要的液壓閥及部分閥件內(nèi)彈簧需留有備件。
(2)此類離合器當(dāng)液壓控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以使用應(yīng)急操作方式進(jìn)行合排，實(shí)際管理中需注意以下幾點(diǎn)：
1)應(yīng)急合排工況僅適用于緊急事件，不能等同于正常工況，不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，須盡快排除故障。
2)必須降低負(fù)荷使用，因此，應(yīng)急合排功能僅適用于主機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)。
3)應(yīng)急合排操作應(yīng)在液壓系統(tǒng)無(wú)壓力的情況下，打開(kāi)齒輪箱上蓋，找到并拆下閉鎖螺栓，安裝應(yīng)急操作螺栓，按照說(shuō)明書(shū)規(guī)定的扭矩均勻擰緊，使摩擦片軸向受力，實(shí)現(xiàn)機(jī)械合排。
4)必須保證應(yīng)急操作螺栓隨時(shí)待用。
5)系統(tǒng)恢復(fù)后同樣需均勻拆下應(yīng)急螺栓，恢復(fù)原閉鎖螺栓并確保閉鎖螺栓處不得漏油，否則會(huì)導(dǎo)致合排壓力不夠。
(3)液壓離合器正常情況下勿需進(jìn)行特殊保養(yǎng)，摩擦片的磨損量非常小，且磨損量可以通過(guò)活塞的軸向移動(dòng)加以補(bǔ)償，日常維護(hù)主要是保證油品、油位、油溫及油壓的正常， 定期補(bǔ)充、更換潤(rùn)滑油。
需要重點(diǎn)關(guān)注的是冷卻、潤(rùn)滑油壓不得過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致離合器過(guò)熱。
(4)大部分液壓離合器，動(dòng)力油進(jìn)入離合器傳動(dòng)軸中心油孔時(shí)，為了將高低壓油腔隔離，在端蓋本體上設(shè)計(jì)有襯套，并在進(jìn)油孔的兩側(cè)設(shè)計(jì)有開(kāi)口密封環(huán)和滾動(dòng)軸承。
其中襯套和密封環(huán)的使用壽命一般為8.000h，滾動(dòng)軸承的使用壽命可達(dá)到15.000-20.000h。
鑒于訂購(gòu)襯套和密封環(huán)有一定的訂貨周期，因此船舶在日常管理中須注意備件的儲(chǔ)備，并定期予以更換，盡量避免出現(xiàn)故障停工而進(jìn)行事后修理的被動(dòng)情況。
二、氣胎離合器
1、工作原理概述
氣胎離合器的合排、脫排，一般均由氣路控制單元實(shí)現(xiàn)。
合排時(shí)，合適壓力的壓縮空氣經(jīng)柔性氣管和減速齒輪箱傳動(dòng)軸的中心通道，到達(dá)離合器內(nèi)部的環(huán)形氣體腔室內(nèi)，氣缸和活塞帶動(dòng)各自的錐形內(nèi)摩擦盤向相反的方向做軸向移動(dòng)，Z終使內(nèi)盤上的摩擦襯片與錐形外摩擦盤面貼合壓緊，達(dá)到傳遞扭矩的目的。
脫排時(shí)通過(guò)氣路控制系統(tǒng)使離合器內(nèi)部氣體 快速釋放，依靠彈性金屬鋼片和復(fù)位彈簧同時(shí)作用，使內(nèi)外摩擦盤分離。
氣路控制系統(tǒng)通過(guò)空氣蓄能器和快速釋放閥實(shí)現(xiàn)較短時(shí)間的合排和脫排。
不同型號(hào)離合器的氣路控制單元可能功能不一，但必須具備以下幾個(gè)基本功能：a、恒定壓力的氣源；b、合排時(shí)加大進(jìn)氣量；C、防止離合器誤合排；d、快速脫排；e、低氣壓 的自動(dòng)保護(hù)。
2、挖泥船使用的氣胎離合器主要分為以下四種，各種氣胎離合器分類維護(hù)要點(diǎn)如下：
(1)伏爾康氣胎離合器(德國(guó))
伏爾康離合器大部分與高彈橡膠聯(lián)軸器組合使用。
這兩種形式的結(jié)合使其成為一個(gè)名符其實(shí)的高彈性離合聯(lián)軸器，其高彈性部件可以補(bǔ)償軸向、徑向和軸線夾角的偏移。
由于它具有高扭轉(zhuǎn)彈性，特別適合于有扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
但同時(shí)也是由于其高彈的存在，這給離合器的內(nèi)外摩擦盤面的對(duì)中帶來(lái)一定的困難。
因此，不同于其它離合器，伏爾康離合器的中心位置設(shè)計(jì)有自動(dòng)調(diào)心軸承組件，其功能有：
一是保證內(nèi)外摩擦盤組件的同心度，二是設(shè)計(jì)有兩只推力軸承，用于承受啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)中由高彈聯(lián)軸器產(chǎn)生的側(cè)推力，三是保證了摩擦組件左右摩擦襯片和外摩擦盤的軸向間隙基本相等。
伏爾康離合器的維護(hù)要點(diǎn)如下：
1)對(duì)于軸承組件的維護(hù)，主要是按規(guī)定周期檢查、補(bǔ)充及更換潤(rùn)滑油，以1.750m³/h絞吸式挖泥船吸揚(yáng)l15號(hào)為例，其泥泵動(dòng)力系統(tǒng)采用伏爾康MESLU44型離合器，按說(shuō)明書(shū)規(guī)定，該離合器新裝或大修后，約運(yùn)轉(zhuǎn)500h后應(yīng)檢查軸承箱內(nèi)油量，以后每運(yùn)行2.500h須進(jìn)行檢查并補(bǔ)充油量，每15.000h或原動(dòng)機(jī)大修時(shí)必須換油。
在離合器的端面靠中心位置，設(shè)計(jì)有兩只相隔90°角的油道悶塞，根據(jù)說(shuō)明書(shū)要求，盤車到相應(yīng)位置，打開(kāi)悶塞，使用配套柔性膠管進(jìn)行補(bǔ)換油操作。
某挖泥船曾發(fā)生過(guò)因維護(hù)不到位，致使軸承組件及相關(guān)聯(lián)部件因缺油而造成多部件損壞的惡性事故，因此船舶在加強(qiáng)日常檢查養(yǎng)護(hù)的同時(shí)尚須及時(shí)申領(lǐng)軸承及密封件等備件留存。
2)在離合器和高彈的中問(wèn)位置設(shè)計(jì)有對(duì)稱的2只觀察孔，用于檢查軸承腔的密封狀況。
柴油機(jī)每次啟動(dòng)前應(yīng)予以檢查，若發(fā)現(xiàn)油跡須引起重視，漏油較少時(shí)應(yīng)提高對(duì)軸承腔 油位的檢查頻率，及時(shí)補(bǔ)油；漏油較大須及時(shí)安排拆檢修理；尤其是當(dāng)有異常金屬磨屑從此孔飛出時(shí)，離合器必須立即拆檢修理。
3)日常維護(hù)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)氣路控制單元功能的檢查及調(diào)整，例如氣源壓力、低氣壓脫排保護(hù)、滑差保護(hù)、合排時(shí)間等，確保各項(xiàng)功能的完好。
合排、脫排操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制合排轉(zhuǎn)速，嚴(yán)禁超轉(zhuǎn)速合排，脫排原則上應(yīng)待轉(zhuǎn)速緩慢降至合排轉(zhuǎn)速時(shí)方可進(jìn)行，緊急情況則不受轉(zhuǎn)速限制。
4)在離合器的外部，一定要安裝網(wǎng)格狀安全防護(hù)外罩，功能有四：
一是以防橡膠元件疲勞損壞脫落時(shí)造成事故；二是保證通風(fēng)冷卻效果；三是運(yùn)轉(zhuǎn)中的安全防護(hù)；四是便于日常檢查。
5)應(yīng)定期檢查摩擦襯片的磨損情況，建立檢查記錄表，主要是檢查摩擦襯片的厚度、摩擦襯片和外摩擦盤面的間隙、摩擦襯片的軸向行程三個(gè)參數(shù)，各種離合器都有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
摩擦襯片厚度的變化反映了其磨損的程度，Z為直觀，但需將離合器解體后方可測(cè)量。
日常檢查可以采用塞規(guī)檢查摩擦襯片和外摩擦盤面之間的間隙和采用百分表測(cè)量離合器內(nèi)摩擦襯片本體軸向運(yùn)動(dòng)的總行程，參見(jiàn)說(shuō)明書(shū)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行判斷。
例如吸揚(yáng)15號(hào)輪，摩擦片被磨損到9mm就應(yīng)該換新，否則進(jìn)一步磨損到固定摩擦片的沉頭螺絲時(shí)，會(huì)損傷外摩擦盤錐面。
但日常檢查無(wú)法直接測(cè)量到摩擦片的厚度，這時(shí)可通過(guò)測(cè)量離合器靜止合排狀態(tài)時(shí)摩擦襯片本體邊緣至外摩擦盤錐面本體端面之間的軸向距離，來(lái)獲得摩擦片的磨損情況，當(dāng)距離尺寸小于12.3mm時(shí)，說(shuō)明已到磨損極限，應(yīng)予換新，如圖1所示。
6)同樣，氣胎離合器也有應(yīng)急操作螺栓，液壓離合器應(yīng)急操作要點(diǎn)1)、2)、4)同樣適用于此操作。
在緊急情況下需要應(yīng)急操作時(shí)，首先須關(guān)閉氣路控制單元，然后拆下標(biāo)有記號(hào)的螺栓(通常有4只)，將帶有鎖緊螺母的專用應(yīng)急長(zhǎng)螺栓擰入印有標(biāo)記的螺栓孔，按照說(shuō)明書(shū)規(guī)定的扭矩交叉均勻的上緊并鎖定。
這樣左右錐形摩擦襯片被機(jī)械擠壓與外摩擦盤面貼合實(shí)現(xiàn)機(jī)械應(yīng)急合排。
按伏爾康說(shuō)明書(shū)，這時(shí)一般只能傳輸正常扭矩的一半，且離合器不能進(jìn)行任何脫排、合排動(dòng)作。
將離合器從應(yīng)急驅(qū)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)回到壓縮空氣操作的正常運(yùn)行狀態(tài)，只需要將上述所采取的的步驟顛倒過(guò)來(lái)即可。
再次強(qiáng)調(diào)，該應(yīng)急操作不適用于泥泵傳動(dòng)系統(tǒng)。
7)結(jié)合伏爾康離合器產(chǎn)品相關(guān)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(gè)特檢周期(10年)，結(jié)合船舶特檢廠修時(shí)，氣胎離合器的拆檢交由專業(yè)廠家進(jìn)行解體檢查，對(duì)于軸承組件、內(nèi)部唇形氣封、固定扭矩傳遞多層鋼片的橡膠錐形襯套及其它橡膠部件等，應(yīng)予以換新。
(2)LT系列高彈氣胎離合器
由711所研制、上海大華離合器廠生產(chǎn)的LT系列的離合器與伏爾康離合器相比，工作原理基本相同，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是省去了軸承組件。
LT系列離合器外摩擦盤面與內(nèi)摩擦組件的同心度、左右間隙是依靠齒輪箱輸入軸法蘭及飛輪法蘭剛性固定的，因此不能與高彈性聯(lián)軸器同步使用。
該系列離合器工作時(shí)，不用潤(rùn)滑和冷卻，維修保養(yǎng)比較方便，日常維護(hù)要點(diǎn)如下：
1)LT系列離合器的主要是依靠2至4片橡膠組件直接傳遞扭矩，且橡膠組件直接裸露在外，因此在日常維護(hù)中要注意不得讓油、酸、堿及有機(jī)溶劑沾污橡膠表面，如有沾污，須及時(shí)清除并檢查橡膠表面。
2)與伏爾?離合器一樣，LT系列離合器也需要裝有網(wǎng)格狀安全防護(hù)外罩。
3)LT系列離合器應(yīng)避免在超過(guò)允許扭矩情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，且嚴(yán)禁在柴油機(jī)臨界轉(zhuǎn)速附近做長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，否則將損壞離合器。
4)由于橡膠組件有一定的使用壽命，對(duì)于離合器合排操作比較頻繁的船舶，在此建議第2個(gè)修船周期的中檢廠修時(shí)(7到8年)應(yīng)結(jié)合廠修，由專業(yè)廠家予以拆檢保養(yǎng)，換新活塞密封及橡膠組件，對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)較少的船舶，檢修周期可延長(zhǎng)至第2個(gè)修船特檢周期(10年)。
5)應(yīng)急操作方式與伏爾康相同(請(qǐng)參見(jiàn)各設(shè)備說(shuō)明書(shū))。
(3)羅曼氣胎離合器及弗蘭德離合器
1)對(duì)于羅曼氣胎離合器，結(jié)構(gòu)與LT系列接近，日常維護(hù)要點(diǎn)及維修保養(yǎng)周期同上即可。
2)對(duì)于弗蘭德離合器，結(jié)構(gòu)與伏爾康離合器稍有不同，一般也是與高彈性聯(lián)軸器組合使用。
不同點(diǎn)是弗蘭德離合器把軸承組件設(shè)計(jì)在離合器外部，采用了2只深溝球軸承，用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，在此建議每5年特檢時(shí)需對(duì)軸承進(jìn)行檢查并換新潤(rùn)滑脂，第二個(gè)特檢廠修時(shí)需將離合器拆檢，換新軸承及橡膠元件等。
來(lái)源：《中國(guó)水運(yùn)(下半月)》
