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
5 I' z/ e/ h0 C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。

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
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？
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！

' t$ R4 J& V, W- A----------------------------------------------------------------------
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
% Y8 Z6 p3 Q! x( ~9 P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）。
' h( M  K; r: Z* t5 }# t, R& V
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。
, M. h. X4 q4 f' _% 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。
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？
* V9 W7 z6 y8 R  g  \$ z7 V何时发生呢？我都不知道呵。
, p! k' F1 j* a5 |
. Q% n: T* n/ e) O- m! U9 _3 b& Y你看到了钢管，没有错。不过它是其它马达的。
& ^7 G- M5 d$ e. r1 ^/ ~0 g我爆掉的2个510的马达，它用的是软管。
8 u: T6 k; V% u5 V4 y( u爆掉之前是，现在也是。
$ l. Y# Y* S- H7 `% B; V
8 w2 @# |4 T, l7 {- _: {1 V) t* n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。
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。

8 ^) `5 Y  o5 z0 M0 S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。
( ~; }! ]2 q1 k5 q7 N" a

yplw

原帖由 自流井 于 2008-7-30 21:49 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
$ r7 T+ \: f" f; X马达这样损坏，还第一次见到。
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。
2 P+ k. L  w" m' g) q$ R1 c
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。
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
0 T" D6 t: G$ u: H5 P2 Y- j# Phttp://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=536889对比的话，
5 B7 \) u8 i# H0 J4 W4 N那应该算没有了。
  n, O% f0 R+ h4 @& }& {7 r  s
这种阀件，日本的。在其他机器上面好像比较少见。
可能是专门用于某一行业而特制的？见识还不够多，不肯定。
% H9 [1 F0 r8 G. v& O
2 e8 R$ i" W& ~1 n& Q, \; J( Y, v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。

船用液压系统？普通液压系统？
& h' S$ v1 H+ R" V; V  {6 d% K怎么定义呢？所以不知道怎么回答。
& J2 A% c  s: g7 \' I: Y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；
6 x. u4 J& b% Y# i4 d1.马达长时间泊船，里面的油会漏掉一些。
   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？
- _: D5 {" L$ ~1 l+ \8 z2.510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？
  Z+ f) q; U; L0 j% D( t: A   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？？？

[ 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、
% M$ U# ?9 Y! y" J1 E' r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
压绞缆机系统，自1996年以来已出现5次液压马达壳
: X- S: O* h" }: ]' l) G$ T- u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
) a# G# ~4 Q  U) P& _情况，本文就我们在使用过程中，液压马达壳体破损的
情况和原因作简要的分析，并提出相应的预防措施。
& A0 ]6 |1 @, U; M: _' @1 N, J2 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
系统采用的马达型号为MPd-／-750，在拖轮助泊作业过程
& r5 }4 C7 m: U中，出现绞缆机液压马达壳体破裂，主要有3种情况：
1)放缆过程 宁波港大马力拖轮在助泊作业过
/ v6 G$ U3 h2 x8 F1 M* u7 O程中，采用的是顶推联合作业。在助泊过程中，主缆始
终系在被助泊的大轮上。顶推时，主缆回收；拖离时，
  w7 ~1 N' R8 U" q: Z拖轮倒车，绞缆机放缆，放到一定长度时，开始拖离作
3 x) c" t! n& c6 O( A业。这样，每次助泊作业过程中，绞缆机平均需1O次
. m: l: H" A' @1 T5 H/ S% l% Q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
2 m7 }1 R7 c9 L$ l/ I6 u! {缆机处于刹车状态，在风浪较大时，因风浪影响，主缆
9 O. W0 j5 u6 E" O. j受到船体晃动的冲击力或作顶推时拖缆系在大轮上放
3 _+ Z4 e; |1 }; X/ C) Y出的缓冲长度小于浪高，在波谷时拖缆受船体重量的
影响，使缆绳受力大于刹车力，绞缆机刹车打滑，造成
: G  v" a" }- I; d! f# k2 v液压马达壳体破裂。
" z1 i: q/ E. `4 E$ U. ^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
3 W. {* K3 t  K$ s锁而失灵，使主缆的作用力直接作用在马达上，造成马
达壳体破裂。
' k6 X% r0 |! H/ W3 壳体破裂现象
从5次液压马达壳体破损现象看，破裂的部位和
5 Z# ?' o( b8 ~$ e形状有一定的规律。从液压马达5次壳体破裂所分布
的缸号来看，3次出现在第4缸(见图1)，2次出现在第
% S. L2 ?6 B# d( I" {) e4 H, |1缸。如以绞缆机放缆为基准，液压马达为B管进油，
1 O2 x( ?2 \; s  h/ y/ eA管排油时，不管是放缆过程中还是刹车打滑和刹车
失灵后出现的壳体破裂，都在第4缸。如A、B管相
5 B7 n+ ~' b/ C' L) h反，则壳体破裂在第1缸。
从壳体破裂的形状看，5次破裂形状相同，裂纹都
3 p0 O: T5 `2 Z# F$ e8 y* {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
9 t- u0 F" w* f' G/ ]6 h! l塞件、传动件都正常。系统中的管系、安全阀、操纵阀
* \+ p" k- U. F( M. K- y+ n有轻微异常，其他正常，只要更换马达的壳体，系统即
! l% g6 Z4 M4 `$ i3 n$ b恢复正常
* r* v' [. m% g; ]8 N+ M4 原因分析
从液压马达壳体破裂情况分析，都存在外力大于
8 j9 p  o6 u$ K$ M9 M马达输出力，使马达出现泵工况。综合壳体破裂的现
象分析，主要原因为：
+ X( W4 r: ?9 u: o9 q3 }) v# S; Q1)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
较低，实际使用时高速挡在20—50 m／min之间，而拖轮正
4 g; [- l4 a- l: d8 Y! _3 m% ]! _常作业时，主机以最低稳定转速(4OO r／ n)带主缆倒航，
/ f  P/ d& S0 G& o1 I0 h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
业时，从顶推紧急转至拖离时，拖轮的倒车航速控制不
6 i$ o$ v4 j+ K: @7 j, I. v好，最后就会出现拖轮拖动绞缆机以90～120 m／rr,in的速
; W9 S9 O5 j$ P3 F9 e度放缆，使绞缆机液压马达处于泵状态，对应所需吸收流
& O4 \3 V7 ]9 P8 [6 _8 g. G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
- k, y2 j( X1 c! \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
# ]) T( f/ |  W# l1 a先出现气液两相流，在第4缸活塞下行时，缸内油道进口
2 W% Y, }* `0 X  w" K& y  B4 U/ r处出现大气团，循环到恬塞上行时，气团迅速破裂爆炸，
7 n3 G' W. e  T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
% j& |; w& C) L4 E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
( w) ~8 M' H+ k9 A时(主机转速400—450 r／nfin)，难以达到这一速度，所以完
$ d4 A* d3 x- w. m全可排除超速损坏的可能性
7 U4 [0 k. `- q$ K1 K$ ^2)刹车打滑和失灵时，出现的液压马达壳体破
+ ?( n" K+ I, b) _1 b. A. S2 Q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
: l1 E' A& n4 U: a时．主缆滑出，带动马达向放缆方向转动成泵状态，A
& y: G. \) H% ]$ Q8 ?3 t管排油经安全阀通过B管进油。通常液压马达的容
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
+ D) D: r$ A4 w3 N( [6 E" k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、
B管接人相反，则破裂出现在第l缸。
# T0 l1 z# }, a3 P7 N5 预防措施
9 ]2 q7 w. T. T# W从造成液压马达壳体破裂事故的原因来看，是由
9 P1 x" ^( d- ?8 k) U2 [于液压马达处于泵工作状态时，造成系统真空所 l起
5 U2 P9 \/ o, W6 g8 D1 a1 V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：
- F  K! [( j9 L# x9 o1)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；
6 B, y' x4 U! |, S9 O  [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。
* Q; s' t: M& c* ~: q6 k# B) b9 R' _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
3 _3 h1 n5 D& z0 O1 s际作业中对快速放缆的需要。从马达本身性能和绞缆
, J6 X/ @* \: @7 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
3 t7 k' f! P# Y7 X/ ~1 B+ g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
# N6 [# c; O; ~+ L5 m- k4 x于马达最大可能的泵油量，防止马达出现泵状态，使系
! T( Q' I6 K+ s) f) b0 f- Y% i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
" r3 O$ L$ Y) x( n. X' y操纵离合器脱开，可以自由放缆，马达不受影响；刹车
# m0 F: {, f" G, v: C$ e. w- y时+脱开离合器，即使刹车打滑，马达也不受外力影响，
3 D  d/ d5 `5 R7 @9 i6 z或采用单向输出离合器，防止外力反输到马达上；⑤ 刹
. v1 M; U  C; Q5 o  f, Q0 S; ^车系统采用弹簧液压刹车，即使遇刹车系统故障或液
0 J! k& @$ s  l4 {, ]+ z压泵突然停泵，刹车能自锁。
上述提出的只是基于现有系统条件下，通过操纵和
4 y+ U9 r. n% |2 N3 c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
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
3 I( Q  f! l9 O$ f) _% Q推广应用。上海东海船厂也按照该方案进行了改造，已
7 s4 G: v$ u& j2 A" j6 a3 J% ?! z取得良好的效果，有效地防止此类事故的发生。

[ 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 s$ @: T& {) G6 ]) w; ?* s, Z* t塞件、传动件都正常。系统中的管系、安全阀、操纵阀
有轻微异常，其他正常，只要更换马达的壳体，系统即
2 t$ s3 s/ G  ^+ w恢复正常
2 U1 m2 l1 b1 z4 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
: B* A, s4 X: O) q3 j+ l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
( b, g. _  d" q8 j% j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
) E5 v. Y7 v, i- ^7 g; \常作业时，主机以最低稳定转速(4OO r／ n)带主缆倒航，
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
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
度放缆，使绞缆机液压马达处于泵状态，对应所需吸收流
( D  r$ U/ {  @1 n4 B量为110～140 L／nfin。而液压系统中液压泵输出流量不
3 Y7 O9 M" \/ c6 v( {够，使系统出现真空状态。根据气液两相流理论，当真空
2 K. r/ k3 e# J7 v9 g) ?状态达到一定值时，系统液压油会释放空气 因放缆时，
* _+ x6 y$ I: e3 M$ C" J通常B管进油，A管排油，马达各缸工作次序为1—2一
4 `- P% i3 A* J: G- C卜_4—5循环，这样会使系统中处于最高位置的第4缸最
, o" o) W3 O' ^/ J2 N1 e) 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，
+ s+ W4 @& c, y  x! B, v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，
4 `: r$ Q- F2 v' E; I* M成因相同。但可排除马达超速的可能，因该液压马达的
* d+ `$ G6 d4 ^. b) @$ v转速范围为1—400 r／mln，对应马达在400 r／n'fin时，放缆
1 H  x2 L. ?5 K1 C- l- n$ F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
  x' x( {1 `& t! c  H3 [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
! @& }/ T/ A7 j- g时．操纵阀联锁关闭，系统不向马达供油，当刹车打滑
2 `6 N) h  _* W* {& G; h, A0 o& d时．主缆滑出，带动马达向放缆方向转动成泵状态，A
$ E  Y2 T* r5 s6 H管排油经安全阀通过B管进油。通常液压马达的容
积效率为90％ ～95％，在循环过程中，有近10％的液
% I: c4 k. }1 K* B9 T4 M3 I压油进人马达低压油腔，经低压管系回到油箱，使系统
油量不断减少，产生真空。同样，在相对位置最高的第
: f4 c5 W% y) H$ @& r; G4缸最先出现气液两相流，造成马达壳体破裂。如A、
* G# F8 o- Y% ?( c' D9 iB管接人相反，则破裂出现在第l缸。
, ?0 i1 [1 n0 g$ u! [$ k5 预防措施
+ f' j. X2 I9 Z% _- A1 }2 ?4 J从造成液压马达壳体破裂事故的原因来看，是由
8 M) J" q! s4 B于液压马达处于泵工作状态时，造成系统真空所 l起
; {' i- }9 M- X的。要防止液压马达壳体破裂，必须防止系统真空的
# j0 W' _% W0 w/ X( R* p4 t+ ]出现，主要措施有：
( S- \* ^3 v% q1)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
5 y# [1 V+ \) e风浪影响，主缆受冲击力大于刹车力，造成刹车打滑。
. D' u: c! S; X, n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
9 v- u1 F, s( n, a: N, W际作业中对快速放缆的需要。从马达本身性能和绞缆
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
8 S# f3 Y" H/ x8 B4 _+ ^  t" i3 ?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
于马达最大可能的泵油量，防止马达出现泵状态，使系
" Y5 z- d' W5 i8 b统出现真空；③ 安全阀的安装位置尽量靠近马达；④ 绞
  t2 `( A: N* l2 Q: I5 s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
9 p0 V8 J0 \; F! M7 w+ r5 Q7 M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
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。
2 @6 P& N2 `$ W' K上述提出的只是基于现有系统条件下，通过操纵和
经少量改造，就能防止此类事故发生的一些措施。以上
6 \: ^8 a# Y- a* {分析结果和措施，得到日本光洋、北川两家绞缆机制造
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
% F" @9 _$ s0 s" \3 T$ l0 x3 Y推广应用。上海东海船厂也按照该方案进行了改造，已
* [# w! b# D4 x8 c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。