彭陵生 彭永富 邵新 朱步生
（长江南京航道工程局）
摘 要：船用离合器广泛应用于挖泥船的各种传动系统，本文对挖泥船用液压离合器和气胎离合器的工作原理，结构特点，维护保养，应急操作做了深入的分析探讨，对挖泥船离合器的维护保养有一定的现实指导和借鉴意义。
关键词：船用离合器；挖泥船；摩擦衬片
船用离合器作为挖泥船的关键性设备之一，广泛应用于主机推进系统、泥泵传动系统及高压冲水系统，其型号较杂、互换性差，备品库存较少，尤其是泥泵传动系统，作为挖泥船施工的核心设备之一，其离合器多为惟一性设备，一旦发生故障，将直接影响船舶的正常施工，因此，我们对此类重点设备应引起高度重视。
船舶应根据离合器说明书的要求，加强日常维护管理，建立离合器的维护保养动态记录，并结合船舶厂修，定期予以拆检保养，换新易损件，同时须做好备件的申领和储备工作。
挖泥船设计使用的离合器根据工作介质不同主要分为活塞式液压摩擦离合器(以下简称液压离合器)和高弹性活塞式气压离合器(以下简称气胎离合器)。
一、液压离合器
1、工作原理概述
挖泥船实船安装的液压离合器多数安装在传动齿轮箱内，尽管厂家、型号不同，其工作原理基本相似，一般由独立或机带的容积式油泵提供动力油，工作油压由溢流阀建立，润滑油压由系统背压阀予以保证。
工作油分两路，一路经二级阀组节流减压后供齿轮箱和离合器的冷却润滑，一路经二位三通电磁阀供离合器合排用。
动力油一般经传动轴中空油道进入到离合器内部的环形活塞腔内，推动活塞轴向移动，使得内外摩擦片相互贴压，产生摩擦力，实现扭矩传递。
2、液压离合器日常维护要点
(1)由于挖泥船的特殊性，合排、脱排频率较高，这对相关液压阀件提出了较高的要求，时有发生因二级阀组内升压活塞弹簧断裂，而导致无法合排的情况，因此液压控制系统内重要的液压阀及部分阀件内弹簧需留有备件。
(2)此类离合器当液压控制系统出现故障时，可以使用应急操作方式进行合排，实际管理中需注意以下几点：
1)应急合排工况仅适用于紧急事件，不能等同于正常工况，不能长时间运转，须尽快排除故障。
2)必须降低负荷使用，因此，应急合排功能仅适用于主机推进系统。
3)应急合排操作应在液压系统无压力的情况下，打开齿轮箱上盖，找到并拆下闭锁螺栓，安装应急操作螺栓，按照说明书规定的扭矩均匀拧紧，使摩擦片轴向受力，实现机械合排。
4)必须保证应急操作螺栓随时待用。
5)系统恢复后同样需均匀拆下应急螺栓，恢复原闭锁螺栓并确保闭锁螺栓处不得漏油，否则会导致合排压力不够。
(3)液压离合器正常情况下勿需进行特殊保养，摩擦片的磨损量非常小，且磨损量可以通过活塞的轴向移动加以补偿，日常维护主要是保证油品、油位、油温及油压的正常， 定期补充、更换润滑油。
需要重点关注的是冷却、润滑油压不得过高，否则会导致离合器过热。
(4)大部分液压离合器，动力油进入离合器传动轴中心油孔时，为了将高低压油腔隔离，在端盖本体上设计有衬套，并在进油孔的两侧设计有开口密封环和滚动轴承。
其中衬套和密封环的使用寿命一般为8.000h，滚动轴承的使用寿命可达到15.000-20.000h。
鉴于订购衬套和密封环有一定的订货周期，因此船舶在日常管理中须注意备件的储备，并定期予以更换，尽量避免出现故障停工而进行事后修理的被动情况。
二、气胎离合器
1、工作原理概述
气胎离合器的合排、脱排，一般均由气路控制单元实现。
合排时，合适压力的压缩空气经柔性气管和减速齿轮箱传动轴的中心通道，到达离合器内部的环形气体腔室内，气缸和活塞带动各自的锥形内摩擦盘向相反的方向做轴向移动，Z终使内盘上的摩擦衬片与锥形外摩擦盘面贴合压紧，达到传递扭矩的目的。
脱排时通过气路控制系统使离合器内部气体 快速释放，依靠弹性金属钢片和复位弹簧同时作用，使内外摩擦盘分离。
气路控制系统通过空气蓄能器和快速释放阀实现较短时间的合排和脱排。
不同型号离合器的气路控制单元可能功能不一，但必须具备以下几个基本功能：a、恒定压力的气源；b、合排时加大进气量；C、防止离合器误合排；d、快速脱排；e、低气压 的自动保护。
2、挖泥船使用的气胎离合器主要分为以下四种，各种气胎离合器分类维护要点如下：
(1)伏尔康气胎离合器(德国)
伏尔康离合器大部分与高弹橡胶联轴器组合使用。
这两种形式的结合使其成为一个名符其实的高弹性离合联轴器，其高弹性部件可以补偿轴向、径向和轴线夹角的偏移。
由于它具有高扭转弹性，特别适合于有扭转振动的驱动系统。
但同时也是由于其高弹的存在，这给离合器的内外摩擦盘面的对中带来一定的困难。
因此，不同于其它离合器，伏尔康离合器的中心位置设计有自动调心轴承组件，其功能有：
一是保证内外摩擦盘组件的同心度，二是设计有两只推力轴承，用于承受启动和运转中由高弹联轴器产生的侧推力，三是保证了摩擦组件左右摩擦衬片和外摩擦盘的轴向间隙基本相等。
伏尔康离合器的维护要点如下：
1)对于轴承组件的维护，主要是按规定周期检查、补充及更换润滑油，以1.750m³/h绞吸式挖泥船吸扬l15号为例，其泥泵动力系统采用伏尔康MESLU44型离合器，按说明书规定，该离合器新装或大修后，约运转500h后应检查轴承箱内油量，以后每运行2.500h须进行检查并补充油量，每15.000h或原动机大修时必须换油。
在离合器的端面靠中心位置，设计有两只相隔90°角的油道闷塞，根据说明书要求，盘车到相应位置，打开闷塞，使用配套柔性胶管进行补换油操作。
某挖泥船曾发生过因维护不到位，致使轴承组件及相关联部件因缺油而造成多部件损坏的恶性事故，因此船舶在加强日常检查养护的同时尚须及时申领轴承及密封件等备件留存。
2)在离合器和高弹的中问位置设计有对称的2只观察孔，用于检查轴承腔的密封状况。
柴油机每次启动前应予以检查，若发现油迹须引起重视，漏油较少时应提高对轴承腔 油位的检查频率，及时补油；漏油较大须及时安排拆检修理；尤其是当有异常金属磨屑从此孔飞出时，离合器必须立即拆检修理。
3)日常维护中应加强对气路控制单元功能的检查及调整，例如气源压力、低气压脱排保护、滑差保护、合排时间等，确保各项功能的完好。
合排、脱排操作时应严格控制合排转速，严禁超转速合排，脱排原则上应待转速缓慢降至合排转速时方可进行，紧急情况则不受转速限制。
4)在离合器的外部，一定要安装网格状安全防护外罩，功能有四：
一是以防橡胶元件疲劳损坏脱落时造成事故；二是保证通风冷却效果；三是运转中的安全防护；四是便于日常检查。
5)应定期检查摩擦衬片的磨损情况，建立检查记录表，主要是检查摩擦衬片的厚度、摩擦衬片和外摩擦盘面的间隙、摩擦衬片的轴向行程三个参数，各种离合器都有相应的技术标准。
摩擦衬片厚度的变化反映了其磨损的程度，Z为直观，但需将离合器解体后方可测量。
日常检查可以采用塞规检查摩擦衬片和外摩擦盘面之间的间隙和采用百分表测量离合器内摩擦衬片本体轴向运动的总行程，参见说明书标准来进行判断。
例如吸扬15号轮，摩擦片被磨损到9mm就应该换新，否则进一步磨损到固定摩擦片的沉头螺丝时，会损伤外摩擦盘锥面。
但日常检查无法直接测量到摩擦片的厚度，这时可通过测量离合器静止合排状态时摩擦衬片本体边缘至外摩擦盘锥面本体端面之间的轴向距离，来获得摩擦片的磨损情况，当距离尺寸小于12.3mm时，说明已到磨损极限，应予换新，如图1所示。
6)同样，气胎离合器也有应急操作螺栓，液压离合器应急操作要点1)、2)、4)同样适用于此操作。
在紧急情况下需要应急操作时，首先须关闭气路控制单元，然后拆下标有记号的螺栓(通常有4只)，将带有锁紧螺母的专用应急长螺栓拧入印有标记的螺栓孔，按照说明书规定的扭矩交叉均匀的上紧并锁定。
这样左右锥形摩擦衬片被机械挤压与外摩擦盘面贴合实现机械应急合排。
按伏尔康说明书，这时一般只能传输正常扭矩的一半，且离合器不能进行任何脱排、合排动作。
将离合器从应急驱动状态转回到压缩空气操作的正常运行状态，只需要将上述所采取的的步骤颠倒过来即可。
再次强调，该应急操作不适用于泥泵传动系统。
7)结合伏尔康离合器产品相关弹性部件的更新周期要求，在实际管理中，建议Z迟在第2个特检周期(10年)，结合船舶特检厂修时，气胎离合器的拆检交由专业厂家进行解体检查，对于轴承组件、内部唇形气封、固定扭矩传递多层钢片的橡胶锥形衬套及其它橡胶部件等，应予以换新。
(2)LT系列高弹气胎离合器
由711所研制、上海大华离合器厂生产的LT系列的离合器与伏尔康离合器相比，工作原理基本相同，结构相对简单，主要是省去了轴承组件。
LT系列离合器外摩擦盘面与内摩擦组件的同心度、左右间隙是依靠齿轮箱输入轴法兰及飞轮法兰刚性固定的，因此不能与高弹性联轴器同步使用。
该系列离合器工作时，不用润滑和冷却，维修保养比较方便，日常维护要点如下：
1)LT系列离合器的主要是依靠2至4片橡胶组件直接传递扭矩，且橡胶组件直接裸露在外，因此在日常维护中要注意不得让油、酸、碱及有机溶剂沾污橡胶表面，如有沾污，须及时清除并检查橡胶表面。
2)与伏尔?离合器一样，LT系列离合器也需要装有网格状安全防护外罩。
3)LT系列离合器应避免在超过允许扭矩情况下长期运行，且严禁在柴油机临界转速附近做长期运转，否则将损坏离合器。
4)由于橡胶组件有一定的使用寿命，对于离合器合排操作比较频繁的船舶，在此建议第2个修船周期的中检厂修时(7到8年)应结合厂修，由专业厂家予以拆检保养，换新活塞密封及橡胶组件，对于运转较少的船舶，检修周期可延长至第2个修船特检周期(10年)。
5)应急操作方式与伏尔康相同(请参见各设备说明书)。
(3)罗曼气胎离合器及弗兰德离合器
1)对于罗曼气胎离合器，结构与LT系列接近，日常维护要点及维修保养周期同上即可。
2)对于弗兰德离合器，结构与伏尔康离合器稍有不同，一般也是与高弹性联轴器组合使用。
不同点是弗兰德离合器把轴承组件设计在离合器外部，采用了2只深沟球轴承，用润滑脂润滑，在此建议每5年特检时需对轴承进行检查并换新润滑脂，第二个特检厂修时需将离合器拆检，换新轴承及橡胶元件等。
来源：《中国水运(下半月)》
