H2203 轮一次锚机刹车故障的分析

H2203 轮一次锚机刹车故障的分析中国论文网#C}!Hq
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杨学华 黄郁健中国论文网(@ RG$r;V&a6i k4Dv
（中国卫星海上测控部）
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PMA\j_.\ T0[摘 要]H2203轮在一次执行完任务停靠菲律宾达沃港期间 ，左锚机发生刹车故障。本文对此次故障的排查和处理过程进行分析和讨论，并对锚机的日常
p~GRg0]t$C+_*_0使用和管理提出建议。
+XCi4Vd8cj0[关键词]锚机刹车装置 电气控制 整流桥 整流二极管
cm*u\}"PW\01 引言中国论文网Vl&l!qb
锚机是船舶设备中最重要的组成部分，它除了能保证船舶在正常收、放锚中国论文网'Q4W
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功能的实现外，还能帮助船舶实现移动船舶位，在航行中因故暂时停航或遇到
1Z;N!w+EG0紧急情况时固定船位等作用。因此船舶锚机必须保持良好的性能和技术状态，
I'vL }vB8v6N Z1m/mp0否则船舶的海上航行安全会受到严重影响，甚至会造成致命的威胁，引起灾难中国论文网8}C9LG#D8~:d
性后果。中国论文网+{#]6zZE$H\3uL
2 故障现象中国论文网&}5^ LQ0f;}!meY"w9k
H2203轮在执行完任务后停靠菲律宾达沃港时，在进行码头停靠作业的过
EO/D I0T fm7s4?0程中，正在使用中的左锚机电机突然发出剧烈的“嗡嗡”异响声，随即电机转速
7F9Kq#J}cQr0明显降低，数秒钟后电机有黑烟溢出，并伴有烧焦的糊味。

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x&h0电工维修人员，立即对该故障问题展开了分析排查，并针对故障现象制定
uk#RBB*zx_0了具体的分析方法和检查步骤。
+f'J^WGv03 故障分析和处理
SI];Q}M)R03.1 初步分析中国论文网8bc!A(`hQ(\
根据上述故障现象，初步判断为：一是锚机过载、电机断相等锚机保护装置中国论文网,DgTZcgh%^
出现故障；二是锚机刹车装置出现故障。中国论文网1e)K;oLsnu
3.2 故障原因定位
*Z#{{-u,[BvB$E'G03.2.1 保护装置和电机检查中国论文网s6R3lT!{;l
首先对锚机保护装置和锚机电动机进行检查：
(ZiSNR0W0（1）用万用表测量空气断路器、
/}w'FTW%t1r{0熔断器以及热继电器，测量结果为正常；中国论文网6UH^^&q
（2）用兆欧表测量电机三相电源接线及三中国论文网/X|0Q/|?7n
相绕组的绝缘电阻，测量结果均在工作要求范围内；
[2[/lm8x'sKL|)w0（3）用万用表测量电机三相绕中国论文网B#|Tv8RL
组电阻，三组绕组的三相绕组基本平衡，说明锚机电机绕组无断路、短路问题。
6g Fg8c\6u0根据对锚机保护装置和锚机电动机的检查结果，可以得出以下结论：中国论文网+^,E3y/{ b;Hb
（1）锚中国论文网_ e xxui-]
机在此次故障中，运行中未出现过载情况；中国论文网8JyT#H.`7A9z,O
（2）锚机电动机无断相或绕组故障发中国论文网c9z%R:p4f~(d&z
生；
kn4N&ICw$Go"d0（3）锚机电气系统绝缘情况良好。因此，可以排除锚机系统存在锚机保护装
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r G0置和锚机电动机电气故障的可能。中国论文网~}ful%a
3.2.2 刹车装置检查
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t-f0刹车装置由机械装置和电气控制两部分构成，在故障排查的过程中，对其
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Rz%[:o0分别进行检查。
-piFA,_Bj0（一）机械装置部分检查中国论文网c+g*^!_,q6K5Z/A2e
刹车制动盘、刹车毂、刹车线圈和弹簧组成（如图1所示）。锚机在刹车时，刹
Fj g+M%PK%]@0车制动盘在弹簧压力的作用下，紧贴在刹车毂上随电机一起转动，依靠刹车制
2{W*{5G @&Qh0动盘与刹车毂间的摩擦力使锚机电机停止转动；在启动运行时，刹车线圈得电，
2t)["B.v;P$Z/_J)a0刹车制动盘在电磁力的作用下压紧弹簧，脱离刹车毂，使刹车制动盘与刹车毂中国论文网c"ju^cu({;]IXj
间有一定间隙，这样锚机电机在无外加摩擦力的状态下自行转动。
V/c+`:ka$p7tTJp0打开锚机端盖检查刹车装置的机械部分，发现除刹车制动盘与刹车毂之间中国论文网 Q\9ke"e:@J[2r
有少量的炭垢外，刹车制动盘、刹车毂和弹簧均处于正常状态，没有出现刹车间
j@ik.t(iU)s/R2g0隙过小、端面不平或弹簧断裂等现象，因此可以排除锚机刹车装置机械部分故
%C:?qhE^0h!v0障的可能性。中国论文网
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（二）电气控制部分检查中国论文网$f6zUd M_\fe*G
锚机刹车装置的电气控制部分其工作原理是通过变压器JYB把AC380V电中国论文网*z3TS)lq])riD
源变成AC110V，然后经过整流桥全波整流，把AC110V转换成DC110V。当锚机
1CaSr7r0进行起锚或抛锚作业时，其主控电路的辅助触点FC或FZC接通，使锚机刹车装
OcF4i;Iv9m|0置控制电路的接触器ZDC得电闭合，刹车线圈ZDQ得电工作；当起锚或抛锚操中国论文网w'[,P#\*g%Z
作结束停机时，辅助触点FC或FZC断开接触器ZDC，使接触器ZDC失电断开，
4`@]'RHx?0刹车线圈ZDQ失电停止工作。其中J是一个中间继电器，在锚机启动时得电闭中国论文网:x
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合，短接电阻R1，全电压输出，使刹车线圈ZDQ在DC110V状态下进行工作，确
1x]#Ke9C9V5c0保刹车装置能够瞬间脱开；锚机在启动无异常，转入正常运行后，中间继电器J
,zEX^qgd-I H#@;l0失电断开，把电阻R1串接在电路中，给刹车线圈ZDQ提供一个约50V的维持电
!v/U9{J&za.umL0压，使刹车线圈ZDQ始终处于得电吸合的状态；电阻R2和二极管ZL5的作用是中国论文网V@]%]#q
在刹车装置停止工作时，放掉刹车线圈ZDQ内的剩余电能。中国论文网q TF aV%GNJ.J
对锚机进行故障状态复现检查。中国论文网J^&wHSH(_,x9ZH
（1）用万用表对刹车线圈ZDQ电压进行测
jB4f&uDY+i&f3z0量，在启动瞬间时的端电压为70V左右，转入运行时的端电压为30V左右，分析中国论文网9S't"@RV;F[
可知：串联分压电阻R1分压功能正常，同时可知刹车线圈自身性能未现异常。
!_Ou v"o(FT(p*I:A0因此，故障可能发生在刹车装置的电源部分。
d!?2Q1?Vac6N?D0（2）用万用表测量变压器JYB次级中国论文网-u
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电压，实际测量值为AC112V，由此可知，变压器JYB工作正常。中国论文网 @L/|1Lhm'DF
（3）用万用表欧中国论文网o3d;C$R[x
姆档静态测量整流桥的四只二极管ZL1—ZL4，其中整流二极管ZL3正方向电阻
(lvF:D/u7R4s#y%m5Ni8F3W0测量值均为高阻。由此可知：锚机刹车装置电气控制部分整流桥的整流二极管中国论文网@l,D1J/EnDN0z6h x
ZL3被击穿烧毁。中国论文网b,K)`j bc]1Hk
3.2 故障分析中国论文网p&_z"v9A$`4M#j
3.2.1 故障机理分析
x#M?8vss V4yon2j0锚机刹车装置电气控制电路中，由整流桥ZL1—ZL4经过全波整流，实现将
l `\0J e@!A0AC110V转换为DC110V的功能。
9{;l'm&PTV(|0整流二极管ZL3击穿后，电流电路的全波整流变成半波整流，输出的电压中国论文网5LRCB7uK6F
就变成了DC70V左右。
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sD n?7aO4A7Lf8BS0由于作用在锚机刹车装置的上的初始电压由正常值DC110V下降为中国论文网8y"XPU3R
DC70V中国论文网 pW.UA Kw
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G"L9Y HPX"\0，刹车线圈产生的电磁吸合力不足以克服顶在刹车中国论文网d#g km^5X,L
上的弹簧组的反向
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弹力，致使刹车盘不能完全的脱开刹车
dyG ~b(zzwZ0，造成锚机运行过程中，锚机刹车装置中国论文网9k*?f$G{'z
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6WJ;~&Ez?Jm6G:d0刹车盘的刹车片与刹车中国论文网2Kc|.])vo
之间形成“干磨”，最终导致锚机发热、冒烟和转速降
)A p+GB#~3ZqF0低现象的发生。
z:VG@ wQBEI"\ @03.2.2 故障原因分析
!X#kVmEb!y0根据故障排查中发现的问题和故障机理分析，以及远望三号船逐渐的步入
/L9ZxJXj0TT0老龄化这一现象，可以对整流桥二极管ZL3被击穿烧毁的可能原因归纳为以下
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R)Q0几个方面：
vi*jv"B ?%\c0（1）发生故障的电子器件，工作电流较大，发热量大，容易过热，造成严重的
']1Xj9[@c6}~0热老化，使器件寿命缩短。
3Z/D(y$d:E*hp}0（2）锚机刹车装置刹车线圈启动电流较大，会产生较大的冲击电流，对整流中国论文网n!s:hofmbPH
器件产生影响较大。中国论文网vfM(Q6x:A#SX
（3）锚机刹车装置电气控制箱工作环境恶劣，高温、高湿的环境因素导致电中国论文网8Kq[#O#?X0yP^j$?
气电路和电气元件可靠性降低。
DTq S4iyC0（4）强烈的振动不仅影响电气系统的可靠性，而且直接造成了器件散热片中国论文网7jSm
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的松动，导致故障发生。
/Z Hjd'r5BT03.3 故障处理
V,p3c}$f(A+\)K.~`0用电烙铁拆除被击穿烧毁的ZL3，对电路板进行清理，用同型号的整流二
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q ~8~0极管更换,并将散热片固定牢固。然后启动锚机，进行运行试验，结果锚机工作
-xPH4EMNA^0恢复正常。
*q e%t.x7uq b@6b04 结论中国论文网 N6iq]IHSk
锚机刹车装置电气控制电路器件受启动冲击电流影响较大，受热老化的影
_;O {+h'|!X0响严重。而且工作环境较为恶劣，其可靠性受高温、高湿等环境因素的影响。特中国论文网d-F GP\k
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别是船舶振动的影响，会造成关键器件的散热片松动，导致散热不良而快速击中国论文网1{q`i:m\2mV
穿烧毁。因此，在日常巡视和维护工作中，一定要注意和加强对以上这几个方面中国论文网N Q"E8i1yO }C'^5w
情况的检查；在有条件的基础上，对一些使用时间较长的、工作性能下降的电器中国论文网8m2n2edC#sI7iu,b)Aw
元件要有针对性的进行更换；加强对控制箱工作环境的通风，尽量进行散热、除
Re6{Ie0潮，确保控制电路器件有良好的工作环境。中国论文网^ O'a/p |R}|uW|
参考文献中国论文网pKs8x#D
[1] 张作华.船舶电气设备.北京.人民交通出版社，2009.
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[3] 韩厚德.船舶辅机.北京.人民交通出版社，2009.