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船用液壓拉伸器的使用與管理
導讀
大型船舶設備檢修時廣泛使用液壓拉伸器拆、裝一些重要的螺釘。
液壓拉伸器能使各螺釘受力均勻,達到所要求的上緊力矩。
正確使用液壓拉伸器,能做到安全快速、省時省力,給設備檢修工作帶來極大的便利。
如果在工作中不能正確使用液壓拉伸器,那麽會造成一定的麻煩,不僅耽誤時間,而且可能引起人身安全、設備安全事故。
一、液壓拉伸器工作原理
液壓拉伸器結構示意見圖1。
從進油口向液壓油缸內泵入一定壓力的液壓油,活塞受向上液壓力,活塞上移,把固定在活塞上的螺杆拉長, 使螺帽與機體間存在一定的間隙,因而螺帽不受力,從而輕鬆地旋動該螺帽。
螺杆所受的拉伸力 F = pS 式中:
p 為液壓力;S 為油缸受壓麵積。
二、拉伸器的返回角
在拆除螺帽時,液壓拉伸器活塞先旋緊在螺杆上,然後返回一定的角度。
1.zui小返回角
螺帽上緊在機體上時,螺杆受拉力F迫使螺杆存在一定的拉伸量L。
在拉伸器液壓力作用下鬆動螺帽後,拉伸器釋放液壓力,螺杆不受力,恢複到原始長度。
如果拉伸器沒有返回角,那麽就會使拉伸器油缸通過套筒壓緊在機體上,使得拉伸器活塞無法從螺杆上拆下。
因此,上緊拉伸器活塞後必須返回一定的角度。
2.返回角的計算
返回角的大小取決於該螺杆在上緊狀態下的伸長量。
假設該螺杆上緊狀態的伸長量是 L,而螺杆的螺距是H,那麽zui小返回角α = 360L/H。
一般情況下,設備說明書上會標注L,而H可以在現場測量,因此,可以輕鬆計算出該液壓拉伸器的zui小返回角。
該zui小返回角其實就是螺帽從自由狀態(隨手上緊狀態)到zui終上緊狀態的角度,稱為“螺釘上緊角度 φ”。
φ 即為液壓拉伸器的zui小返回角 α,有的設備說明書上會直接標注φ的大小。
如果說明書上查不到相關數據,那麽用自由狀態下和上緊狀態下的螺杆對比測量後也能得出螺杆伸長量 L;再測量螺距 H,同樣可以計算出zui小返回角α。
3.實際返回角
在操作中,液壓拉伸器的實際返回角β稍大於zui小返回角α。
若β太小,則釋壓後液壓拉伸器將咬死在螺杆上。
這是因為此時螺帽已經鬆動不受力,螺杆的拉力將通過套筒轉到液壓拉伸器上,使液壓拉伸器難以拆下。
若β太大,液壓拉伸器活塞的行程將超出設計的zui大行程,非但不能鬆動螺釘,反而將造成液壓拉伸器內活塞密封令彈出,液壓油從活塞令處飆出,液壓拉伸器損壞,影響正常的檢修工作。
如果在使用液壓拉伸器時隨手把液壓拉伸器活塞上緊在螺杆上,沒有排空液壓拉伸器油缸內的殘油,未使液壓拉伸器活塞回到底部位置,那麽就相當於加大返回角 β,很容易發生液壓拉伸器活塞令彈出而損壞的故障。
需要說明的是,在上緊螺釘時沒有必要使液壓拉伸器返回一定的角度。
這是因為上緊螺釘後,螺杆的拉力全部由螺帽承受,液壓拉伸器不受力,不會發生液壓 拉伸器活塞拆不下的情況。
三、液壓拉伸器咬死
在拆卸螺釘時,液壓拉伸器油缸內建立壓力,鬆動螺帽;
油泵卸壓後,在準備拆除螺釘時發現液壓拉伸器咬死在螺杆上,通常稱為“液壓拉伸器的咬死”。
針對不同的“咬死”情況,應分別采取正確措施,才能安全地拆下液壓拉伸器活塞。
(1)返回角 β 太小造成的咬死。
此時套筒內的螺帽能夠自由旋動,液壓拉伸器活塞受螺杆的拉力而咬死。
處理辦法就是重新泵壓,並同步上緊螺帽;液壓拉伸器釋壓,加大液壓拉伸器的返回角;再次泵壓,拆除該螺釘。
(2)液壓拉伸器不能釋壓造成的咬死。
在工作中,有時因為油泵已釋壓,而液壓拉伸器油缸內並沒有釋壓,液壓拉伸器活塞受液壓力,無法從螺杆上拆下。
液壓拉伸器進油口一般設有止回閥,必須用快速接頭內的頂針把止回閥頂開後才能回油。
如果因快速接頭安裝不當或內部頂針有問題,那麽該液壓拉伸器內的油隻進不出,不能釋壓,液壓拉伸器活塞受液壓力,無法拆下。
有些機型(老蘇爾壽機型)所配的拉伸器油管接口用螺紋上緊,螺紋旋緊稍不到位就打不開止回閥,不能回油,無法釋壓。
這類問題比較隱蔽,難以發現。
一旦發生這種情況時,需及時檢查、重新正確安裝油管接頭,釋放液壓拉伸器內油壓即可。
(3)螺帽鬆過頭造成的咬死。
拆螺釘時,液壓拉伸器泵壓,鬆動螺帽。
因擔心釋壓後螺杆恢複到原位,使螺帽依然受力而拆不動螺帽,就過度鬆動螺帽。
一旦液壓拉伸器釋壓,活塞下行,液壓拉伸器活塞底部台階就壓住該螺帽,使液壓拉伸器難以拆下。
因此,當液壓拉伸器受壓時,旋鬆螺帽的角度隻要稍大於液壓拉伸器zui小返回角α 即可。
四、液壓拉伸器的故障
工作中一旦出現前述液壓拉伸器“咬死”的情況,有些船員會比較著急,甚至用鐵榔頭等工具敲打液壓拉伸器活塞,試圖將液壓拉伸器敲下來。
這是一種破壞性的行為,會使液壓拉升器活塞變形,損壞液壓拉伸器,嚴重影響後續的正常使用。
液壓拉伸器受壓後活塞超出zui大行程,使密封令彈出,液壓拉伸器漏油,這是zui常見的液壓拉伸器故障之一。
為防止液壓拉伸器損壞,需注意以下幾點。
(1)在拆卸螺釘時確保有1個正確的返回角。
返回角過大,使液壓拉伸器活塞超出zui大行程而損壞。
(2)在液壓拉伸器受壓前確認液壓拉伸器活塞已複位,即一定要排空油腔內的油,否則同樣會使液壓拉伸器活塞超出zui大行程而損壞。
(3)安裝液壓拉伸器活塞前仔細檢查螺杆及活塞內的絲牙是否受損。
如果受損,會造成液壓拉伸器活塞安裝不到位,受壓後活塞同樣會超出zui大行程而損壞。
(4)在使用液壓拉伸器同時上緊多個螺釘時,除觀察液壓泵的油壓是否達到額定值外,還應確認液壓油已進入每個液壓拉伸器,否則會造成各螺釘預緊力不均而引起設備損壞。
即在上緊螺帽時,觀察各螺帽的上緊圈數無明顯差異。
(5)在上緊螺釘時,正確的做法是分次收緊螺帽,不能貪圖省事而等泵至額定壓力時再一次性收緊螺帽。
否則,活塞過度上升引起液壓油泄漏,螺帽過度上升造成螺帽上的轉動小孔被套筒遮擋,無法轉動螺帽。
五、液壓拉伸器的管理
液壓拉伸器應及時保養,妥善管理,分類存放,做好標誌。
在大修工程前,一定要注意檢查液壓拉伸器活塞、油泵、連接管等部件,確保液壓拉伸器在工作過程中能正常發揮作用。
目前,大型船舶大量使用液壓拉伸器,不同部位螺釘有相互配套的液壓拉伸器配合使用。
有些螺杆雖然螺紋規格一樣,但不同部位的螺釘所設計的拉力不同,有特定的液壓拉伸器配合使用,千萬不能錯用。
在初次使用前,一定要確認液壓拉伸器上的型號等標誌,不能僅憑螺紋相配,外形、尺寸相似就盲目使用。
目前船用油壓一般為900kg/cm²,是個比較大的常數,液壓拉伸器受力麵積隻要有微小的改變,就能引起螺杆所受拉力的巨變。
如果盲目使用液壓拉伸器,使螺杆承受不正常的拉伸力,那麽極有可能造成螺杆斷裂, 損壞設備。