大连奥凯液压
摘要：挖泥船液压定位桩是大型重载翻转机构，不宜设置流量调节阀进行同步控制，大型重载翻转机构作业前应该进行空载液压调试，液压系统应该设置压力监控报警装置，以确保操作安全，方便液压系统故障诊断和液压维修。
绞吸式挖泥船是工程船舶，在疏浚作业时，定位桩要垂直立起插入海底，挖泥船在结束作业时，定位桩要水平放倒在船上，以便安全航行。由于挖泥船定位桩即有高度又有重量，加之海上风浪影响，安全立放定位桩是值得研究的问题。
金港008绞吸式挖泥船在曹妃甸港作业完毕，船舶需要驶离作业区，船员操作立放桩机构，出现立放桩油缸油口喷油，油缸无法动作的故障，因此船方报修，并要求维修人员协助完成倒桩操作。
一 故障情况：
据船方介绍，金港008是一条作业能力4500M3/h的非自航绞吸式挖泥船， 是国内制造的挖泥船中的大哥大，船上有主，辅定位桩各一条，定位桩高达46米，重量很大，故障情况是：空载向上顶升辅助定位桩油缸，油缸不动作，油缸管接头喷油后紧急停机。
二 故障原因分析：
定位桩立放是由两只油缸推拉转动臂实现，立放桩时随着桩角度变化，负载是变化的，根据液压原理图初步分析故障原因是：左侧油缸上腔（有杆腔）无法回油，无杆腔活塞面积大于有杆腔面积，上腔（有杆腔）将产生增压，因此上腔压力，大于系统压力；右侧油缸上升快，左右油缸刚性连接，左侧油缸被右侧油缸带动，进一步加大左侧油缸上腔压力。当左侧油缸上腔（有杆腔）无法回油时，左侧油缸上腔压力P=2PS A/B PS :系统压力，A：无杆腔面积， B：有杆腔面积，由于活塞杆要承受定位桩重力，故活塞杆较粗，从外表目测，无杆腔面积至少为有杆腔面积2倍以上，可知左侧油缸上腔故障压力大于4倍系统压力，这应该是管接头喷油，铜垫被冲大的原因。
初步判断：由于油液杂质，液控单向阀阀芯或平衡阀阀芯卡阻，导致阀芯闭锁，使左侧油缸上腔（有杆腔）无法回油。
挖泥船定位桩液压原理图
三 液压维修过程：
(一) 确认油缸处于原始位置，缸内无压力后，拆检液控单向阀及平衡阀，未见异常。
(二) 检查单向节流阀，发现左侧油缸上端单向节流阀手柄被扭死，油路不通，将手柄 打开后，降低系统压力，点动空载试车，油缸升降未见异常。
（三）提高系统压力为正常工作压力试车，发现油缸空载下降回油背压高达14Mpa。由于倒桩时定位桩的重量作用在油缸下腔，倒桩过程是变负载工 况，定位桩重心相对铰接点力臂变化，定位桩的重量作用在油缸下腔的力会逐渐增大，这样油缸下腔受力将有可能超过油缸允许压力，这样倒 桩作业是及其危险的。故又对油缸下腔单向节流阀进行调节，进行第二次空载试车，空载回油背压降到7Mpa。（估计是因油缸离泵源较远，管路长，沿程阻力大加上元件的液阻影响）
四 液压系统调试：
在倒桩作业时，如果一个油缸出现内外泄，定位桩重量将作用在另一个油缸上，出现偏载，这是很危险的，因此有必要制定了液压系统调试测试方案，对立放桩液压系统安全性能和可靠性进行检测，确保倒桩作业安全。想了解挖泥船立放桩液压系统调试，可参考挖泥船液压系统调试这篇文章。
五 液压维修总结：
此次液压故障从表面上看是由于船方人员误调单向节流阀手柄造成的，但作者认为根本原因是由于液压系统设计缺陷造成的，尽管挖泥船液压系统原理图纸署名是国内某权威机构，（不知道是自主设计还是引进国外的设计），但定位桩立放液压系统设计是有待商榷的，作者认为：系统中设置单向节流阀属“蛇足”之笔， 有害无益，应该取消。
理由是：
（一）单向节流阀无非起到限制油缸速度和两缸粗略同步控制的作用， 系统中平衡阀和手动比例阀的开度可以调节油缸升降速度，系统无需再用单向节流阀调节速度。
（二）两油缸已经刚性连接在一起，属于机械同步，油缸及机械摩擦阻力偏差，管路流体阻力偏差等影响油缸同步的力与定位桩重达100吨力相比可以忽略， 故无需也再用单向节流阀调节同步。
（三）两油缸是机械刚性连接的，连接机构庞大，现场不可能将油缸与机构断开单独调节油缸同步，而两油缸刚性连一起调节单向节流阀，油缸是否同步不易观察，调节也没有多大意义。
（四） 单向节流阀手柄暴露在外，存在闲杂人员误动的可能，这种误动可能造成及其重大事故，这次故障就是因此引起。
总之，挖泥船液压定位桩似定海神针，如果倒桩失控，后果不堪设想，为确保倒桩作业万无一失，立放桩之前，进行液压系统测试是很有必要的。定位桩作为绞吸式挖泥船的一项重要装备，国内的技术还不够成熟，缺乏自主设计能力，定位桩立放会受到风浪，浮力变化影响，受力复杂，因此，对定位桩立放装置的研究是一个值得关注的课题。作者建议：立放桩液压系统，应该通过设置异常压力监测报警装置及备用应急油源等措施，确保立放桩安全。
