彭陵生 彭永富 邵新 朱步生
（長江南京航道工程局）
摘 要：船用離合器廣泛應(yīng)用于挖泥船的各種傳動系統(tǒng)，本文對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，維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)急操作做了深入的分析探討，對挖泥船離合器的維護(hù)保養(yǎng)有一定的現(xiàn)實指導(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)用于主機推進(jìn)系統(tǒng)、泥泵傳動系統(tǒng)及高壓沖水系統(tǒng)，其型號較雜、互換性差，備品庫存較少，尤其是泥泵傳動系統(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，我們對此類重點設(shè)備應(yīng)引起高度重視。
船舶應(yīng)根據(jù)離合器說明書的要求，加強日常維護(hù)管理，建立離合器的維護(hù)保養(yǎng)動態(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，同時須做好備件的申領(lǐng)和儲備工作。
挖泥船設(shè)計使用的離合器根據(jù)工作介質(zhì)不同主要分為活塞式液壓摩擦離合器(以下簡稱液壓離合器)和高彈性活塞式氣壓離合器(以下簡稱氣胎離合器)。
一、液壓離合器
1、工作原理概述
挖泥船實船安裝的液壓離合器多數(shù)安裝在傳動齒輪箱內(nèi)，盡管廠家、型號不同，其工作原理基本相似，一般由獨立或機帶的容積式油泵提供動力油，工作油壓由溢流閥建立，潤滑油壓由系統(tǒng)背壓閥予以保證。
工作油分兩路，一路經(jīng)二級閥組節(jié)流減壓后供齒輪箱和離合器的冷卻潤滑，一路經(jīng)二位三通電磁閥供離合器合排用。
動力油一般經(jīng)傳動軸中空油道進(jìn)入到離合器內(nèi)部的環(huán)形活塞腔內(nèi)，推動活塞軸向移動，使得內(nèi)外摩擦片相互貼壓，產(chǎn)生摩擦力，實現(xiàn)扭矩傳遞。
2、液壓離合器日常維護(hù)要點
(1)由于挖泥船的特殊性，合排、脫排頻率較高，這對相關(guān)液壓閥件提出了較高的要求，時有發(fā)生因二級閥組內(nèi)升壓活塞彈簧斷裂，而導(dǎo)致無法合排的情況，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，可以使用應(yīng)急操作方式進(jìn)行合排，實際管理中需注意以下幾點：
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，不能長時間運轉(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推進(jìn)系統(tǒng)。
3)應(yīng)急合排操作應(yīng)在液壓系統(tǒng)無壓力的情況下，打開齒輪箱上蓋，找到并拆下閉鎖螺栓，安裝應(yīng)急操作螺栓，按照說明書規(guī)定的扭矩均勻擰緊，使摩擦片軸向受力，實現(xiàn)機械合排。
4)必須保證應(yīng)急操作螺栓隨時待用。
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，且磨損量可以通過活塞的軸向移動加以補償，日常維護(hù)主要是保證油品、油位、油溫及油壓的正常， 定期補充、更換潤滑油。
需要重點關(guān)注的是冷卻、潤滑油壓不得過高，否則會導(dǎo)致離合器過熱。
(4)大部分液壓離合器，動力油進(jìn)入離合器傳動軸中心油孔時，為了將高低壓油腔隔離，在端蓋本體上設(shè)計有襯套，并在進(jìn)油孔的兩側(cè)設(shè)計有開口密封環(huán)和滾動軸承。
其中襯套和密封環(huán)的使用壽命一般為8.000h，滾動軸承的使用壽命可達(dá)到15.000-20.000h。
鑒于訂購襯套和密封環(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現(xiàn)。
合排時，合適壓力的壓縮空氣經(jīng)柔性氣管和減速齒輪箱傳動軸的中心通道，到達(dá)離合器內(nèi)部的環(huán)形氣體腔室內(nèi)，氣缸和活塞帶動各自的錐形內(nèi)摩擦盤向相反的方向做軸向移動，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。
脫排時通過氣路控制系統(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)位彈簧同時作用，使內(nèi)外摩擦盤分離。
氣路控制系統(tǒng)通過空氣蓄能器和快速釋放閥實現(xiàn)較短時間的合排和脫排。
不同型號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基本功能：a、恒定壓力的氣源；b、合排時加大進(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)要點如下：
(1)伏爾康氣胎離合器(德國)
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)合使其成為一個名符其實的高彈性離合聯(lián)軸器，其高彈性部件可以補償軸向、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)振動的驅(qū)動系統(tǒng)。
但同時也是由于其高彈的存在，這給離合器的內(nèi)外摩擦盤面的對中帶來一定的困難。
因此，不同于其它離合器，伏爾康離合器的中心位置設(shè)計有自動調(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)計有兩只推力軸承，用于承受啟動和運轉(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)要點如下：
1)對于軸承組件的維護(hù)，主要是按規(guī)定周期檢查、補充及更換潤滑油，以1.750m³/h絞吸式挖泥船吸揚l15號為例，其泥泵動力系統(tǒng)采用伏爾康MESLU44型離合器，按說明書規(guī)定，該離合器新裝或大修后，約運轉(zhuǎn)500h后應(yīng)檢查軸承箱內(nèi)油量，以后每運行2.500h須進(jìn)行檢查并補充油量，每15.000h或原動機大修時必須換油。
在離合器的端面靠中心位置，設(shè)計有兩只相隔90°角的油道悶塞，根據(jù)說明書要求，盤車到相應(yīng)位置，打開悶塞，使用配套柔性膠管進(jìn)行補換油操作。
某挖泥船曾發(fā)生過因維護(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，因此船舶在加強日常檢查養(yǎng)護(hù)的同時尚須及時申領(lǐng)軸承及密封件等備件留存。
2)在離合器和高彈的中問位置設(shè)計有對稱的2只觀察孔，用于檢查軸承腔的密封狀況。
柴油機每次啟動前應(yīng)予以檢查，若發(fā)現(xiàn)油跡須引起重視，漏油較少時應(yīng)提高對軸承腔 油位的檢查頻率，及時補油；漏油較大須及時安排拆檢修理；尤其是當(dāng)有異常金屬磨屑從此孔飛出時，離合器必須立即拆檢修理。
3)日常維護(hù)中應(yīng)加強對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)、合排時間等，確保各項功能的完好。
合排、脫排操作時應(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造成事故；二是保證通風(fēng)冷卻效果；三是運轉(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量離合器內(nèi)摩擦襯片本體軸向運動的總行程，參見說明書標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行判斷。
例如吸揚15號輪，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，會損傷外摩擦盤錐面。
但日常檢查無法直接測量到摩擦片的厚度，這時可通過測量離合器靜止合排狀態(tài)時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，來獲得摩擦片的磨損情況，當(dāng)距離尺寸小于12.3mm時，說明已到磨損極限，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，首先須關(guān)閉氣路控制單元，然后拆下標(biāo)有記號的螺栓(通常有4只)，將帶有鎖緊螺母的專用應(yīng)急長螺栓擰入印有標(biāo)記的螺栓孔，按照說明書規(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械擠壓與外摩擦盤面貼合實現(xiàn)機械應(yīng)急合排。
按伏爾康說明書，這時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、合排動作。
將離合器從應(yīng)急驅(qū)動狀態(tài)轉(zhuǎn)回到壓縮空氣操作的正常運行狀態(tài)，只需要將上述所采取的的步驟顛倒過來即可。
再次強調(diào)，該應(yīng)急操作不適用于泥泵傳動系統(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，在實際管理中，建議Z遲在第2個特檢周期(10年)，結(jié)合船舶特檢廠修時，氣胎離合器的拆檢交由專業(yè)廠家進(jìn)行解體檢查，對于軸承組件、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)相對簡單，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，不用潤滑和冷卻，維修保養(yǎng)比較方便，日常維護(hù)要點如下：
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、堿及有機溶劑沾污橡膠表面，如有沾污，須及時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)避免在超過允許扭矩情況下長期運行，且嚴(yán)禁在柴油機臨界轉(zhuǎn)速附近做長期運轉(zhuǎn)，否則將損壞離合器。
4)由于橡膠組件有一定的使用壽命，對于離合器合排操作比較頻繁的船舶，在此建議第2個修船周期的中檢廠修時(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，對于運轉(zhuǎn)較少的船舶，檢修周期可延長至第2個修船特檢周期(10年)。
5)應(yīng)急操作方式與伏爾康相同(請參見各設(shè)備說明書)。
(3)羅曼氣胎離合器及弗蘭德離合器
1)對于羅曼氣胎離合器，結(jié)構(gòu)與LT系列接近，日常維護(hù)要點及維修保養(yǎng)周期同上即可。
2)對于弗蘭德離合器，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。
不同點是弗蘭德離合器把軸承組件設(shè)計在離合器外部，采用了2只深溝球軸承，用潤滑脂潤滑，在此建議每5年特檢時需對軸承進(jìn)行檢查并換新潤滑脂，第二個特檢廠修時需將離合器拆檢，換新軸承及橡膠元件等。
來源：《中國水運(下半月)》
