彭陵生 彭永富 邵新 朱步生
（長江南京航道工程局）
摘 要：船用離合器廣泛應用于挖泥船的各種傳動系統，本文對挖泥船用液壓離合器和氣胎離合器的工作原理，結構特點，維護保養，應急操作做了深入的分析探討，對挖泥船離合器的維護保養有一定的現實指導和借鑒意義。
關鍵詞：船用離合器；挖泥船；摩擦襯片
船用離合器作為挖泥船的關鍵性設備之一，廣泛應用于主機推進系統、泥泵傳動系統及高壓沖水系統，其型號較雜、互換性差，備品庫存較少，尤其是泥泵傳動系統，作為挖泥船施工的核心設備之一，其離合器多為惟一性設備，一旦發生故障，將直接影響船舶的正常施工，因此，我們對此類重點設備應引起高度重視。
船舶應根據離合器說明書的要求，加強日常維護管理，建立離合器的維護保養動態記錄，并結合船舶廠修，定期予以拆檢保養，換新易損件，同時須做好備件的申領和儲備工作。
挖泥船設計使用的離合器根據工作介質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安裝在傳動齒輪箱內，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，潤滑油壓由系統背壓閥予以保證。
工作油分兩路，一路經二級閥組節流減壓后供齒輪箱和離合器的冷卻潤滑，一路經二位三通電磁閥供離合器合排用。
動力油一般經傳動軸中空油道進入到離合器內部的環形活塞腔內，推動活塞軸向移動，使得內外摩擦片相互貼壓，產生摩擦力，實現扭矩傳遞。
2、液壓離合器日常維護要點
(1)由于挖泥船的特殊性，合排、脫排頻率較高，這對相關液壓閥件提出了較高的要求，時有發生因二級閥組內升壓活塞彈簧斷裂，而導致無法合排的情況，因此液壓控制系統內重要的液壓閥及部分閥件內彈簧需留有備件。
(2)此類離合器當液壓控制系統出現故障時，可以使用應急操作方式進行合排，實際管理中需注意以下幾點：
1)應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，須盡快排除故障。
2)必須降低負荷使用，因此，應急合排功能僅適用于主機推進系統。
3)應急合排操作應在液壓系統無壓力的情況下，打開齒輪箱上蓋，找到并拆下閉鎖螺栓，安裝應急操作螺栓，按照說明書規定的扭矩均勻擰緊，使摩擦片軸向受力，實現機械合排。
4)必須保證應急操作螺栓隨時待用。
5)系統恢復后同樣需均勻拆下應急螺栓，恢復原閉鎖螺栓并確保閉鎖螺栓處不得漏油，否則會導致合排壓力不夠。
(3)液壓離合器正常情況下勿需進行特殊保養，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。
需要重點關注的是冷卻、潤滑油壓不得過高，否則會導致離合器過熱。
(4)大部分液壓離合器，動力油進入離合器傳動軸中心油孔時，為了將高低壓油腔隔離，在端蓋本體上設計有襯套，并在進油孔的兩側設計有開口密封環和滾動軸承。
其中襯套和密封環的使用壽命一般為8.000h，滾動軸承的使用壽命可達到15.000-20.000h。
鑒于訂購襯套和密封環有一定的訂貨周期，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，盡量避免出現故障停工而進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。
合排時，合適壓力的壓縮空氣經柔性氣管和減速齒輪箱傳動軸的中心通道，到達離合器內部的環形氣體腔室內，氣缸和活塞帶動各自的錐形內摩擦盤向相反的方向做軸向移動，Z終使內盤上的摩擦襯片與錐形外摩擦盤面貼合壓緊，達到傳遞扭矩的目的。
脫排時通過氣路控制系統使離合器內部氣體 快速釋放，依靠彈性金屬鋼片和復位彈簧同時作用，使內外摩擦盤分離。
氣路控制系統通過空氣蓄能器和快速釋放閥實現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。
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軸器組合使用。
這兩種形式的結合使其成為一個名符其實的高彈性離合聯軸器，其高彈性部件可以補償軸向、徑向和軸線夾角的偏移。
由于它具有高扭轉彈性，特別適合于有扭轉振動的驅動系統。
但同時也是由于其高彈的存在，這給離合器的內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計有自動調心軸承組件，其功能有：
一是保證內外摩擦盤組件的同心度，二是設計有兩只推力軸承，用于承受啟動和運轉中由高彈聯軸器產生的側推力，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要點如下：
1)對于軸承組件的維護，主要是按規定周期檢查、補充及更換潤滑油，以1.750m³/h絞吸式挖泥船吸揚l15號為例，其泥泵動力系統采用伏爾康MESLU44型離合器，按說明書規定，該離合器新裝或大修后，約運轉500h后應檢查軸承箱內油量，以后每運行2.500h須進行檢查并補充油量，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，設計有兩只相隔90°角的油道悶塞，根據說明書要求，盤車到相應位置，打開悶塞，使用配套柔性膠管進行補換油操作。
某挖泥船曾發生過因維護不到位，致使軸承組件及相關聯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護的同時尚須及時申領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予以檢查，若發現油跡須引起重視，漏油較少時應提高對軸承腔 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)日常維護中應加強對氣路控制單元功能的檢查及調整，例如氣源壓力、低氣壓脫排保護、滑差保護、合排時間等，確保各項功能的完好。
合排、脫排操作時應嚴格控制合排轉速，嚴禁超轉速合排，脫排原則上應待轉速緩慢降至合排轉速時方可進行，緊急情況則不受轉速限制。
4)在離合器的外部，一定要安裝網格狀安全防護外罩，功能有四：
一是以防橡膠元件疲勞損壞脫落時造成事故；二是保證通風冷卻效果；三是運轉中的安全防護；四是便于日常檢查。
5)應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，各種離合器都有相應的技術標準。
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摩擦襯片本體軸向運動的總行程，參見說明書標準來進行判斷。
例如吸揚15號輪，摩擦片被磨損到9mm就應該換新，否則進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，當距離尺寸小于12.3mm時，說明已到磨損極限，應予換新，如圖1所示。
6)同樣，氣胎離合器也有應急操作螺栓，液壓離合器應急操作要點1)、2)、4)同樣適用于此操作。
在緊急情況下需要應急操作時，首先須關閉氣路控制單元，然后拆下標有記號的螺栓(通常有4只)，將帶有鎖緊螺母的專用應急長螺栓擰入印有標記的螺栓孔，按照說明書規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機械應急合排。
按伏爾康說明書，這時一般只能傳輸正常扭矩的一半，且離合器不能進行任何脫排、合排動作。
將離合器從應急驅動狀態轉回到壓縮空氣操作的正常運行狀態，只需要將上述所采取的的步驟顛倒過來即可。
再次強調，該應急操作不適用于泥泵傳動系統。
7)結合伏爾康離合器產品相關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)，結合船舶特檢廠修時，氣胎離合器的拆檢交由專業廠家進行解體檢查，對于軸承組件、內部唇形氣封、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，結構相對簡單，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，維修保養比較方便，日常維護要點如下：
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格狀安全防護外罩。
3)LT系列離合器應避免在超過允許扭矩情況下長期運行，且嚴禁在柴油機臨界轉速附近做長期運轉，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)應結合廠修，由專業廠家予以拆檢保養，換新活塞密封及橡膠組件，對于運轉較少的船舶，檢修周期可延長至第2個修船特檢周期(10年)。
5)應急操作方式與伏爾康相同(請參見各設備說明書)。
(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，結構與LT系列接近，日常維護要點及維修保養周期同上即可。
2)對于弗蘭德離合器，結構與伏爾康離合器稍有不同，一般也是與高彈性聯軸器組合使用。
不同點是弗蘭德離合器把軸承組件設計在離合器外部，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)》
