马达破裂

yplw

原帖由 fisherliu 于 2008-7-29 21:38 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
泵的压力控制应该和你所说的没错，不知道你的平衡阀的设定压力是多少。

% C6 x- R" U  Q# V哪天有空了，拿个阀来做试验。

yplw

原帖由 wxg0490 于 2008-7-30 15:55 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
! j% u# ]. W3 \7 I% D看过老兄上传不太清楚的原理图，既然你认为“马达的情况是，它的最大工作压力250BAR，我想其承受压力应该超过300或者350BAR.而我的船上的系统压力为190BAR.使马达爆裂的超高压里从何而来？
  ^( Y' U* R& ^! c如果油路堵掉，那么高的压力油会因为我的安全阀泄荷掉吗？”有没有实际检测过马达所受的最大压力（我的意思是在马达进出口加压力表），我注意到图片中与马达相连的都是钢管，假设：由于外载负载的突然增大，使马达承受压力达到350bar ,而这高压是存在马达和换向阀之间的，跟系统压力是没有关系的，也就是说这高压是到不了系统安全阀的，如果这个假设成立，那么是否考虑增加高压溢流和给油马达补油（下面的简图），补充一下，关于这个故障我个人感觉与流量脉动关系不大，刚好我最近也在搞马达制动方面的研究，关于这方面我们可以好好讨论讨论，同时也希望这方面的高手能够出来指导一下，谢谢！

! L2 K+ n; f9 Y8 H+ M  g" b
! u4 M9 B. m& y----------------------------------------------------------------------
马达的AB口的压力应该是小于190bar的。因为在主换向阀之前有个减压阀（或者叫补偿法？）可以调节它来控制马达的最大供油压力。（这个阀在
这种阀那里可以找到？这个帖里面有介绍说明
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=527783）。
* k# `3 x' l: E) y. T
5 {3 K* r+ K1 a& W: T至于用压力表去测试，我没有测试过。之前的设计没有留压力测试点。
) H0 Q+ A* _9 I9 u" j& k如果我现在安装测试，那么实际显示压力应该是190bar，或者小于190bar。
- A4 h6 b# w! T8 t也许只要爆马达的时候，那个压力才会异常，但是这种情况会再发生吗？
何时发生呢？我都不知道呵。
7 W1 g$ v7 y6 F8 J3 J
你看到了钢管，没有错。不过它是其它马达的。
3 p/ E5 S7 k$ }+ [9 c9 |9 U我爆掉的2个510的马达，它用的是软管。
* R, x; i3 v1 C4 H" j4 a爆掉之前是，现在也是。

3 H# N0 A4 T: Z/ s7 H# Z) r% W" q关于你提到的，外载负载突然增大，而使马达爆裂。为了解决这个问题，和应对这个问题，我已经在AB管之间加了一个溢流阀。
你看HMC200马达图片，有个蓝色的阀。
2 ~3 G  y: C2 u8 o这个是REXROTH。没有那么多条件，所以只是让有单项从B到A而已。
* z4 s; C  W- P4 x
至于马达爆裂，制动问题，我还有一个马达，
是HAGGLUNDS的，因为设计油路有问题，技术人员没有能及时按照我说的调节压力，把它的制动部份挤破裂掉了。以后我可以把这个发出来。
- [- y% m* e* d! _: G2 t( P! H

yplw

原帖由 自流井 于 2008-7-30 21:49 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
# X) v3 @; t6 m马达这样损坏，还第一次见到。
# t4 z4 H/ {1 K" F* I泄油口有没有问题？工作压力是否很大有脉动？这种阀件是哪儿的啊。为什么马达和其他阀件还在上漆啊。
7 h9 v9 ]$ ?; t/ i1 m& ~
5 A7 g. v  S5 Q# M船用液压系统有什么区别于普通液压系统的呢？谢谢

泄油口应该没有问题。如果有，那么我前面的说明有 推测呵。
, [- M4 }, x+ W2 c, q# z这个系统的工作压力是否有 脉动，我就不清楚了。不过如果和
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=536889对比的话，
+ ^  n0 m1 A2 z那应该算没有了。

' |3 z/ s. \2 f3 y$ f1 |这种阀件，日本的。在其他机器上面好像比较少见。
9 o2 U" `$ L1 D可能是专门用于某一行业而特制的？见识还不够多，不肯定。

因为船在海上工作，为了防锈，所以所有的钢铁件，基本都会上漆。
/ J% ~  m) w0 \* K
船用液压系统？普通液压系统？
怎么定义呢？所以不知道怎么回答。
8 u* a0 ]) K% t& q8 [, x- u或者以后有时间，我会把这些系统图整理出来。

yplw

把我的问题再重新写下；
1.马达长时间泊船，里面的油会漏掉一些。
4 Q# Q9 q/ X- Y5 U5 M) ^6 V7 n   如果我的整个液压系统没有存在漏油的地方，或者说再甲板和相关的地方，没有看到油漏，那么，马达会漏掉里面的油而造成空气进去吗？
- j! \: G0 |3 p; I* s" d: b2.510大马达破裂，如果如wxg说的，外负载突然增大，那么这个外负载是从什么地方来？
+ w5 b0 v9 c4 L/ Q7 m   应该不会是大风浪吧，因为船长说，风浪并不是很大，而马达爆裂是在船长一控制操纵杆，马达随之就爆裂了。就是   说，马达爆裂和船长操纵那一刻有非常大的关系。
   为什么？？平衡阀？？？
4 C6 b4 A7 ~, F& K$ N
* C4 Z, T) v+ h( d[ 本帖最后由 yplw 于 2008-8-1 13:46 编辑 ]

bensonhus

1
船用液压马达系统具有结构简单、低速性能良好、
0 }. r9 v: l: k6 K1 C抗冲击、工作可靠等特点，被广泛用于船舶的绞缆(锚)
机上。但宁波港轮驳公司3088 kW 拖轮上所采用的液
; U( u+ n) P. Z5 z/ o) j; s压绞缆机系统，自1996年以来已出现5次液压马达壳
体破裂事故，类似事故在其他港口中也有发生。为防
止此类事故的再发生，向使用单位和制造商提供有关
7 o7 O" E, |, i5 f+ t$ B" x  G( p情况，本文就我们在使用过程中，液压马达壳体破损的
" R+ v) G: s. ^9 g: s9 h情况和原因作简要的分析，并提出相应的预防措施。
2 事故基本情况
宁波港轮驳公司3O88 kW大马力拖轮的液压绞缆机
% ]2 I6 s' X& A' m0 b9 ?2 Y8 @系统采用的马达型号为MPd-／-750，在拖轮助泊作业过程
中，出现绞缆机液压马达壳体破裂，主要有3种情况：
$ H) s3 J$ {7 N( D1)放缆过程 宁波港大马力拖轮在助泊作业过
# w+ g; G+ _# o, }3 M# g程中，采用的是顶推联合作业。在助泊过程中，主缆始
; R: E, i5 O* }5 O4 w1 K3 l* }! g终系在被助泊的大轮上。顶推时，主缆回收；拖离时，
% ~6 A- k* ]' K% ?5 t拖轮倒车，绞缆机放缆，放到一定长度时，开始拖离作
3 D! b  ^  C4 i5 E. L% O! N9 W业。这样，每次助泊作业过程中，绞缆机平均需1O次
. ]  k  b. H! W; L! J+ t+ p左右收、放缆作业。如需从顶推紧急换成拖离时，拖轮
迅速倒车，绞缆机快速放缆，当拖轮倒车航速高于绞缆
机放缆速度时，绞缆机液压马达出现壳体破裂。
2)刹车打滑拖轮在拖离作业时，放出拖缆．绞
缆机处于刹车状态，在风浪较大时，因风浪影响，主缆
受到船体晃动的冲击力或作顶推时拖缆系在大轮上放
* B  J4 J) }% N  {* h出的缓冲长度小于浪高，在波谷时拖缆受船体重量的
& _* k( k7 b$ N( Z1 O影响，使缆绳受力大于刹车力，绞缆机刹车打滑，造成
: N' Z* N* J! r液压马达壳体破裂。
3)刹车失灵采用液压刹车的绞缆机，当在拖离
作业时，刹车系统故障或液压泵突然停泵，刹车不能自
8 ?: h9 X5 f" R$ `; m1 Y  Z6 E" B锁而失灵，使主缆的作用力直接作用在马达上，造成马
" K/ d1 G  u$ B# H& M. p+ Q4 [达壳体破裂。
0 w% Z- G. e* |3 壳体破裂现象
! V  c5 M& T4 P; e/ T从5次液压马达壳体破损现象看，破裂的部位和
8 `) a! z8 p& E形状有一定的规律。从液压马达5次壳体破裂所分布
9 g9 l" x0 g# m% o; h的缸号来看，3次出现在第4缸(见图1)，2次出现在第
7 ~0 y+ b  Y( @, x1缸。如以绞缆机放缆为基准，液压马达为B管进油，
A管排油时，不管是放缆过程中还是刹车打滑和刹车
( H  w; h) b* g失灵后出现的壳体破裂，都在第4缸。如A、B管相
# O7 Z0 ?4 k( A6 x& M& T) o% l反，则壳体破裂在第1缸。
- a2 @$ `! E4 u5 z* Q3 T- w从壳体破裂的形状看，5次破裂形状相同，裂纹都
出现在缸体油道进口处，以油道进口处为中心向外分
布，只是裂纹的长度和数量不同。
收液压马达破裂后，经拆检，除壳体裂纹外，缸盖、活
0 [# s* Y, C0 x+ e9 }1 V  _塞件、传动件都正常。系统中的管系、安全阀、操纵阀
% V% l6 P; G. ?$ t有轻微异常，其他正常，只要更换马达的壳体，系统即
恢复正常
# |  T1 E& p, v, L* ^( G6 @4 原因分析
从液压马达壳体破裂情况分析，都存在外力大于
马达输出力，使马达出现泵工况。综合壳体破裂的现
2 f- r* H1 q7 O+ T, W象分析，主要原因为：
1)在放缆过程中，拖轮倒车航速高于绞缆机放缆速
' M9 t# \+ E& J4 k( _6 V度，绞缆机外力大于马达输出力，使马达处于泵工作状
态。从5次壳体破裂情况看，绞缆机放缆的速度都相对
较低，实际使用时高速挡在20—50 m／min之间，而拖轮正
6 z6 W" {$ _) Q常作业时，主机以最低稳定转速(4OO r／ n)带主缆倒航，
- g% E' [/ f/ U1 u7 Y) [; y! a* i从0到50m时，航速即可达3～4节(93—12oⅡl／Ⅱ曲)。通
常作业时，放缆长度在50～1(1om之间。所以，在助泊作
  F0 O) ~" i9 v! H  ?业时，从顶推紧急转至拖离时，拖轮的倒车航速控制不
. V* R3 c7 V9 t5 N2 K1 i+ [  n好，最后就会出现拖轮拖动绞缆机以90～120 m／rr,in的速
$ S: e& ^- l; y  y, G- s度放缆，使绞缆机液压马达处于泵状态，对应所需吸收流
量为110～140 L／nfin。而液压系统中液压泵输出流量不
够，使系统出现真空状态。根据气液两相流理论，当真空
- D/ R9 e" x/ U8 p0 B状态达到一定值时，系统液压油会释放空气 因放缆时，
) V, W' W4 _9 g, R- H; r2 O/ y7 A通常B管进油，A管排油，马达各缸工作次序为1—2一
- p0 X' p! h  \: H3 R卜_4—5循环，这样会使系统中处于最高位置的第4缸最
1 v# `) v- A+ i4 S$ ~/ a先出现气液两相流，在第4缸活塞下行时，缸内油道进口
处出现大气团，循环到恬塞上行时，气团迅速破裂爆炸，
产生高压，造成马达缸体以油道进口处为中心的破裂裂
" R. D" X" f; y8 |" e纹。如A、B管接^相反，则破裂出现在马达的第l缸上，
成因相同。但可排除马达超速的可能，因该液压马达的
转速范围为1—400 r／mln，对应马达在400 r／n'fin时，放缆
速度为150 m／rain，航速要高于6节 而拖轮在带缆倒车
时(主机转速400—450 r／nfin)，难以达到这一速度，所以完
7 d' u* Y- E' h$ k  ^2 d/ n0 a全可排除超速损坏的可能性
2)刹车打滑和失灵时，出现的液压马达壳体破
9 P- @6 Y% q) n  |/ C! e裂，主要出现在投有补液的液压系统中。绞缆机刹车
时．操纵阀联锁关闭，系统不向马达供油，当刹车打滑
时．主缆滑出，带动马达向放缆方向转动成泵状态，A
管排油经安全阀通过B管进油。通常液压马达的容
* n9 O1 i% e0 ]5 |3 j" V0 j0 A积效率为90％ ～95％，在循环过程中，有近10％的液
2 L( T+ M8 r* {6 K) H压油进人马达低压油腔，经低压管系回到油箱，使系统
3 s8 c$ H( p, k* i3 d油量不断减少，产生真空。同样，在相对位置最高的第
4缸最先出现气液两相流，造成马达壳体破裂。如A、
4 @" w) n, x5 v% \, o: H- YB管接人相反，则破裂出现在第l缸。
5 预防措施
  x, I; U" ^1 p' J$ t5 y& ]+ O" w从造成液压马达壳体破裂事故的原因来看，是由
于液压马达处于泵工作状态时，造成系统真空所 l起
的。要防止液压马达壳体破裂，必须防止系统真空的
出现，主要措施有：
+ D# x6 `2 E: R6 F% p3 H' W1)在作业时，要防止拖轮高速倒车，使拖轮的倒车
; b  v8 m' ~/ Q& h! D% H航速与绞缆机的放缆速度相同；在大风浪顶推作业时，
  Y- j7 f' s5 Z% a要根据浪高，在甲板上放出相应长度的缓冲缆，防止在
! E9 L+ b6 V% N5 E0 W- m6 J波谷时，拖轮的船体重力作用在主缆上，造成刹车打滑；
在拖离时，适当放长拖缆，长度应在70 m以上，防止受
- ]2 h; g) ]6 P6 B风浪影响，主缆受冲击力大于刹车力，造成刹车打滑。
必要时主缆在缆桩上挽一道或人工脱开离合器。
) u* G% E# `$ x+ b5 o+ J0 L: @2)在设计绞缆机液压系统时：① 应充分考虑到实
际作业中对快速放缆的需要。从马达本身性能和绞缆
! U: W5 k7 d- m5 l: O机装船尺寸来看，放缆速度可达到150 m／nfin，可以满
9 d7 M* v7 b( ?  r( X足紧急放缆的要求。关键是液压泵的输出量，在设计
时要保证马达全速时的供油，选用变量泵，最大排量在
1．50 L／min左右；② 要增加能快速单向补油的补油系
1 j; s) n; W( d# [+ y' g+ r8 v! I7 M统，补油管要接到马达放缆时的进油管上，补油量要大
% C% n& A8 s) e于马达最大可能的泵油量，防止马达出现泵状态，使系
9 _, w# t8 `7 W* w+ V, @3 s# G, Z统出现真空；③ 安全阀的安装位置尽量靠近马达；④ 绞
缆机的离合器能遥控方便地离合，使放缆时，在控制台
7 y% W; e5 S9 I0 ?# J; U  z& e操纵离合器脱开，可以自由放缆，马达不受影响；刹车
时+脱开离合器，即使刹车打滑，马达也不受外力影响，
8 |, R" [7 {4 z或采用单向输出离合器，防止外力反输到马达上；⑤ 刹
* n7 X9 B9 j2 G( `- J4 j车系统采用弹簧液压刹车，即使遇刹车系统故障或液
0 @% w. |! x7 V" |9 d4 r% Z# s4 }压泵突然停泵，刹车能自锁。
3 D* ?7 v: ^" M  e上述提出的只是基于现有系统条件下，通过操纵和
* J. W1 `9 }) h9 R) e" N/ W: m5 h1 b( M经少量改造，就能防止此类事故发生的一些措施。以上
分析结果和措施，得到日本光洋、北川两家绞缆机制造
# a1 L- f; G0 F. P0 z, K商和国内上海东海船厂液造分厂的认同，日本光洋、北
川公司已在我们新订购的绞缆机上进行了上述改进，并
推广应用。上海东海船厂也按照该方案进行了改造，已
取得良好的效果，有效地防止此类事故的发生。

4 c. |; U; O! e% n) H0 [# S" U6 W& k[ 本帖最后由 bensonhus 于 2008-8-1 16:41 编辑 ]

bensonhus

液压马达破裂后，经拆检，除壳体裂纹外，缸盖、活
8 |. T' P* t1 T5 a1 p* J4 [) X塞件、传动件都正常。系统中的管系、安全阀、操纵阀
6 o, E7 Z5 k2 A有轻微异常，其他正常，只要更换马达的壳体，系统即
恢复正常
3 v' g* P- P* {6 T: X4 原因分析
" m5 h, e( }6 \; J3 A6 A0 Z- F% V从液压马达壳体破裂情况分析，都存在外力大于
( o- [/ v  _* E4 b0 F' @马达输出力，使马达出现泵工况。综合壳体破裂的现
+ I& s# |( ~) z4 W# u0 Q象分析，主要原因为：
1)在放缆过程中，拖轮倒车航速高于绞缆机放缆速
度，绞缆机外力大于马达输出力，使马达处于泵工作状
态。从5次壳体破裂情况看，绞缆机放缆的速度都相对
  i9 K4 y( j, S( c较低，实际使用时高速挡在20—50 m／min之间，而拖轮正
1 m1 ?( ~3 S: m; x# L3 w5 g常作业时，主机以最低稳定转速(4OO r／ n)带主缆倒航，
; h% m7 S/ C9 B) J% `  l从0到50m时，航速即可达3～4节(93—12oⅡl／Ⅱ曲)。通
4 u( V0 F: j9 y" s; m! {) L& a常作业时，放缆长度在50～1(1om之间。所以，在助泊作
9 U. \$ v# x# }) x! P& J1 H, t, C业时，从顶推紧急转至拖离时，拖轮的倒车航速控制不
好，最后就会出现拖轮拖动绞缆机以90～120 m／rr,in的速
; @' z7 W) C+ p2 y- y5 e; K度放缆，使绞缆机液压马达处于泵状态，对应所需吸收流
; ]0 s. o' C( s, Z$ F2 i量为110～140 L／nfin。而液压系统中液压泵输出流量不
够，使系统出现真空状态。根据气液两相流理论，当真空
  T: a: W/ P, h8 ^) ]1 Y状态达到一定值时，系统液压油会释放空气 因放缆时，
通常B管进油，A管排油，马达各缸工作次序为1—2一
卜_4—5循环，这样会使系统中处于最高位置的第4缸最
& A1 w. S; ^  d, z) V  _先出现气液两相流，在第4缸活塞下行时，缸内油道进口
处出现大气团，循环到恬塞上行时，气团迅速破裂爆炸，
7 V6 \0 i1 w* P  U4 o4 u+ Z产生高压，造成马达缸体以油道进口处为中心的破裂裂
纹。如A、B管接^相反，则破裂出现在马达的第l缸上，
成因相同。但可排除马达超速的可能，因该液压马达的
+ _) `) i; ]$ |& z7 _) r转速范围为1—400 r／mln，对应马达在400 r／n'fin时，放缆
速度为150 m／rain，航速要高于6节 而拖轮在带缆倒车
6 a2 C3 e. J1 D3 v" [) H& E时(主机转速400—450 r／nfin)，难以达到这一速度，所以完
2 H* l+ ]; l; K% v* F1 w" Z; c全可排除超速损坏的可能性
2)刹车打滑和失灵时，出现的液压马达壳体破
裂，主要出现在投有补液的液压系统中。绞缆机刹车
时．操纵阀联锁关闭，系统不向马达供油，当刹车打滑
% I* J8 m1 F% T& x7 Q9 y9 q时．主缆滑出，带动马达向放缆方向转动成泵状态，A
/ [- |& ?( B. O6 u8 b! z( W管排油经安全阀通过B管进油。通常液压马达的容
( _' o4 j9 U8 `, L, b5 H积效率为90％ ～95％，在循环过程中，有近10％的液
压油进人马达低压油腔，经低压管系回到油箱，使系统
) J1 l6 J; Q! D3 c% b# I油量不断减少，产生真空。同样，在相对位置最高的第
2 j2 Q/ I+ h* z! b/ z  |* A& e4缸最先出现气液两相流，造成马达壳体破裂。如A、
8 G- B0 f8 j  hB管接人相反，则破裂出现在第l缸。
5 预防措施
7 J3 C1 Q  {! U0 U5 v0 K0 n7 T从造成液压马达壳体破裂事故的原因来看，是由
于液压马达处于泵工作状态时，造成系统真空所 l起
4 O2 @7 b' g8 @6 o; T, @0 i的。要防止液压马达壳体破裂，必须防止系统真空的
5 k$ ^9 _, q* T# P- ^8 w! P; l出现，主要措施有：
1)在作业时，要防止拖轮高速倒车，使拖轮的倒车
航速与绞缆机的放缆速度相同；在大风浪顶推作业时，
要根据浪高，在甲板上放出相应长度的缓冲缆，防止在
波谷时，拖轮的船体重力作用在主缆上，造成刹车打滑；
在拖离时，适当放长拖缆，长度应在70 m以上，防止受
风浪影响，主缆受冲击力大于刹车力，造成刹车打滑。
2 N/ ?% ^0 u$ u% o5 `0 j必要时主缆在缆桩上挽一道或人工脱开离合器。
2)在设计绞缆机液压系统时：① 应充分考虑到实
/ j% ~8 g: [) U+ o' j际作业中对快速放缆的需要。从马达本身性能和绞缆
. {+ K" W/ c) J6 Q! N7 |( K机装船尺寸来看，放缆速度可达到150 m／nfin，可以满
足紧急放缆的要求。关键是液压泵的输出量，在设计
时要保证马达全速时的供油，选用变量泵，最大排量在
1．50 L／min左右；② 要增加能快速单向补油的补油系
统，补油管要接到马达放缆时的进油管上，补油量要大
( \, Z; K1 V3 ^于马达最大可能的泵油量，防止马达出现泵状态，使系
# y0 O( O2 A: W  V" Q. S3 M: ~" |统出现真空；③ 安全阀的安装位置尽量靠近马达；④ 绞
3 p) @" f5 E# p# a' @缆机的离合器能遥控方便地离合，使放缆时，在控制台
操纵离合器脱开，可以自由放缆，马达不受影响；刹车
时+脱开离合器，即使刹车打滑，马达也不受外力影响，
或采用单向输出离合器，防止外力反输到马达上；⑤ 刹
( U- ~+ d# U' f$ U7 a车系统采用弹簧液压刹车，即使遇刹车系统故障或液
压泵突然停泵，刹车能自锁。
1 q( n' R; s+ C& [1 `上述提出的只是基于现有系统条件下，通过操纵和
/ ~' S" {3 p! W+ [经少量改造，就能防止此类事故发生的一些措施。以上
分析结果和措施，得到日本光洋、北川两家绞缆机制造
" j6 J( ^8 X! ?% {商和国内上海东海船厂液造分厂的认同，日本光洋、北
* W# A( _8 X6 y4 ~川公司已在我们新订购的绞缆机上进行了上述改进，并
& x4 v* n& h) }) ^! R推广应用。上海东海船厂也按照该方案进行了改造，已
取得良好的效果，有效地防止此类事故的发生。

xiaochong2000

真的是好贴。仔细研究研究。