液压拉伸器,又称液压螺母,是船舶主机维护与装配作业中不可或缺的核心工具。船舶主机的贯穿螺栓、底脚螺栓、缸头螺栓、排气阀等关键部件,其安装与拆卸作业均高度依赖该设备。它具备灵活的作业模式,既可单独操作,也可多台同步使用,对保障主机运行稳定性至关重要。本文将系统阐述液压拉伸器的结构特点、规范使用流程、日常维护要点及常见故障解决方案,为船舶轮机人员提供全面的操作指导。

一、液压拉伸器的结构特点

液压拉伸器凭借精准的载荷控制与紧凑的结构设计,适用于狭窄空间及重负荷振动机械的螺栓紧固作业。根据复位方式的差异,主要分为普通型与自动复位型两类,二者核心原理一致,但结构细节与功能侧重有所区别。

1.1 普通型液压拉伸器

普通型液压拉伸器结构相对简洁,核心部件包括滑动活塞(D)、油缸(E)、支撑环(G)、密封圈(F)、放气螺钉(C)及快速接头(A)(见图 1),其工作原理与结构特性如下:

  • 工作原理
    将拉伸器安装于螺栓上部,滑动活塞内螺纹与螺栓上部螺纹旋合;高压油通过快速接头注入油缸与滑动活塞形成的密封腔,液压油对滑动活塞产生轴向推力,使螺栓在弹性变形区内被拉伸;螺栓拉长后旋紧螺帽,待泄压后螺栓保持拉伸状态,实现精准紧固。
  • 关键结构特性
    • 滑动活塞与密封系统
      滑动活塞可在油缸内自由上下滑动,上下端各设两道密封圈(矩形 + 圆形截面),矩形密封圈位于最外侧,圆形密封圈靠近密封腔,双重密封设计有效防止液压油泄漏;设备设有 “最大升程” 限制,若作业中超过该数值,高压油会从下部密封圈泄漏,导致腔内压力下降。
    • 支撑环与载荷控制
      支撑环下平面设有两道凹槽,用于测量螺帽移动距离;螺栓所受载荷与液压缸油压呈正比,可通过调控油压实现精准载荷控制,确保螺栓紧固精度。

1.2 自动复位型液压拉伸器

自动复位型液压拉伸器(见图 2)在普通型基础上优化结构,新增盖板(B)、复位弹簧(E)、导向销(F)及释放阀(G),其核心优势在于 “自动复位” 与 “超程保护”:

  • 工作原理
    与普通型一致,高压油注入密封腔时,滑动活塞向上移动并压缩 5 个复位弹簧;泄压后,弹簧弹力推动滑动活塞复位,密封腔内液压油回流至油泵。
  • 超程保护机制
若滑动活塞提升高度超过最大值(见图 3),滑动活塞上的释放阀会触碰到盖板并触发动作,密封腔内高压油立即释放(可观察到盖板下有油流出);同时,可通过观察导向销的伸长量,直观判断是否超过最大提升高度,避免设备损坏。

1.3 液压拉伸器的核心优势

相较于传统力矩紧固方式,液压拉伸器具备显著技术优势,具体如下:

  • 载荷精度高
    拉伸效果不受螺栓润滑状态、螺纹摩擦系数影响,可精准控制螺栓载荷。
  • 同步性好
    支持多台设备同步拉伸,确保整圈螺栓受力均匀,避免局部应力集中。
  • 空间适应性强
    采用超高压技术,可在狭窄空间内完成螺栓紧固,满足主机复杂结构需求。
  • 载荷留存率高
    拉伸紧固方式的螺栓剩余载荷与有效载荷,均高于传统力矩方式。
  • 经济性优
    设备重量轻、操作便捷,可降低人工成本,且维护周期长,使用寿命久。

二、液压拉伸器的规范使用与日常维护

液压拉伸器的操作规范性直接影响作业安全与设备寿命,需严格遵循 “拆卸流程”“安装流程” 及 “维护要点”,确保作业质量与设备性能。

2.1 螺帽拆卸流程(含安全与操作要点)

步骤
操作内容
安全与注意事项
1
个人防护
必须佩戴防护手套与防护眼镜,防止高压油喷射或部件脱落伤人
2
液压油准备
使用清洁的专用液压油,严禁使用主机系统滑油或气缸油(避免密封件腐蚀、油路堵塞)
3
部件清洁
检查并清洁滑动活塞内螺纹,去除油污、铁屑等杂质,防止螺纹卡滞
4
支撑环安装
安装支撑环,确保 “有开口凹槽的平面朝下”,避免安装反向导致测量误差
5
管路连接
安装拉伸器,连接分配块、液压油管与液压泵,确保管路无弯折、接口密封良好
6
排气操作
松开滑动活塞上的放气螺钉,缓慢供给液压油,直至无气泡排出后,拧紧放气螺钉(避免腔内残留空气影响压力稳定性)
7
拉伸器调整
普通型需旋紧拉伸器至滑动活塞完全落座于油缸底部,再旋松 3/4 圈(具体数值以设备说明书为准,可参照表 1);检查拉伸器与支撑环间是否有间隙,确保螺帽松动后可顺利拆卸
8
加压松帽
缓慢泵入液压油,将压力升至说明书规定值;若螺帽未松动,可适当提升至规定值的 110%(不可超此上限),用撬动杆松动螺帽(确保螺帽上表面不接触拉伸器下表面,避免部件碰撞损坏)
9
泄压拆卸
完全泄放油压后,依次拆卸液压油管与拉伸器,避免带压操作导致危险

2.2 螺帽安装流程(含安全与操作要点)

步骤
操作内容
安全与注意事项
1
个人防护
同拆卸流程,必须佩戴防护手套与防护眼镜
2
液压油准备
同拆卸流程,使用清洁专用液压油,严禁混用其他油品
3
部件清洁与润滑
清洁滑动活塞内螺纹、螺栓外螺纹及各接触表面,在螺纹处涂抹专用润滑油(或二硫化钼),减少摩擦与磨损
4
螺帽预紧
手动旋紧螺帽,确保螺帽下表面与工件完全贴合,避免局部悬空导致紧固偏差
5
支撑环安装
同拆卸流程,开口凹槽朝下,且支撑环开口朝向便于撬动杆操作的方向
6
拉伸器调整
普通型需向下按压滑动活塞(或用专用工具),使活塞与油缸完全贴合;自动复位型无需此操作
7
拉伸器固定
将拉伸器旋入螺栓螺纹,确保其压紧支撑环,避免作业中松动
8
管路连接与排气
连接液压油管、分配块与油泵,松开放气螺钉泵油排气,直至无气泡后拧紧螺钉
9
加压紧固
缓慢升压至说明书规定值,用撬动杆上紧螺帽;若为新螺栓 / 螺帽,需重复 “紧固 – 松开 – 再紧固” 2-3 次,确保载荷稳定
10
贴合检查
用塞尺通过支撑环下部凹槽,检查螺帽下表面是否完全贴合工件,确保紧固质量
11
泄压拆卸
泄放油压后,拆卸管路与拉伸器,清理设备表面油污

2.3 日常维护要点(设备寿命保障关键)

  • 使用后清洁与防护
    作业结束后,彻底清洁拉伸器表面油污、铁屑;快速接头上的孔洞需用专用盖子封堵,防止杂质进入油路;设备需存放于专用工具柜,避免受潮、碰撞。
  • 最大升程管控
    严格禁止超过设备最大提升高度作业,若不慎超程,需立即泄压并解体检查,若密封圈损坏需及时更换(超程会导致密封系统失效,影响后续作业精度)。
  • 滑动部件检查
    定期检查滑动活塞与油缸的配合状态,确保活塞滑动自如,滑动表面无划痕、拉毛;若发现卡顿,需及时解体清洁,避免强制操作导致部件损坏。
  • 活塞与油缸分离方法
    松开放气螺钉,用压缩空气(压力≤0.6MPa)从放气口吹气,活塞可轻松从油缸中滑出(见图 4),禁止暴力拆解。
  • 密封圈更换规范
    更换密封圈时,需先安装矩形密封圈(远离压力密封腔),再安装圆形密封圈(靠近压力密封腔);安装后,在活塞与油缸表面涂抹二硫化钼,再进行装配;同时彻底清洁螺纹,涂抹润滑油或二硫化钼,减少螺纹磨损。
  • 自动复位型特殊维护
    若释放阀非超程导致漏油,需拆卸释放阀解体检查,用压缩空气清洁所有部件;若清洁后仍漏油,需更换释放阀,避免高压油泄漏影响作业安全。

三、液压拉伸器常见故障分析与解决方案

结合船舶轮机作业实践,液压拉伸器常见故障主要包括漏油、无法取下、活塞卡死、快速接头漏油及螺帽卡死五类,其故障原因、解决措施及预防要点如下:

3.1 故障一:液压拉伸器漏油

  • 主要原因
  1. 上下密封圈磨损、老化(长期使用或油品不当导致);
  2. 放气螺钉未拧紧或螺纹损坏;
  3. 作业中超过最大升程,导致密封圈挤压损坏。
  • 解决措施
    1. 解体设备,更换磨损 / 老化的密封圈(按规范安装矩形与圆形密封圈);
    2. 拧紧放气螺钉,若螺纹损坏则直接更换螺钉;
    3. 泄压后解体检查,更换受损密封圈,重新校准最大升程标识。
  • 预防要点
    泵压过程中密切观察设备状态,发现漏油立即停止泵油并泄压;定期检查密封圈老化情况,按维护周期更换。
  • 3.2 故障二:液压拉伸器无法取下

    • 主要原因
    1. 拆卸螺帽时,拉伸器未旋松或旋松量不足;
    2. 螺帽旋松过多,其端面触碰到滑动活塞底部平面,导致卡滞;
    3. 未泄压就拆卸快速接头,导致腔内负压吸紧部件。
  • 解决措施
    1. 严格按说明书要求旋松拉伸器(根据最大升程调整旋松量);
    2. 若螺帽触碰活塞,需将螺帽重新上紧,按规范流程再次拆卸;
    3. 若因未泄压拆接头导致卡滞,可轻微旋松放气螺钉,释放腔内负压后拆卸。
  • 预防要点
    安装拉伸器后,泵压前确认旋松量符合要求;拆卸前必须完全泄压,严禁带压操作快速接头。
  • 3.3 故障三:滑动活塞卡死

    • 主要原因
    1. 活塞与油缸接触表面拉毛(超程作业或杂质进入导致);
    2. 密封腔内残留硬质颗粒、铁屑等杂质,阻碍活塞滑动。
  • 解决措施
    1. 解体设备,用细砂纸打磨拉毛的接触表面(确保表面光滑),更换受损密封圈;
    2. 用清洗剂彻底清洁密封腔室,去除所有杂质,装配前涂抹二硫化钼。
  • 预防要点
    作业前清洁所有部件,快速接头用盖子封堵;存放时避免设备碰撞,防止表面损伤。
  • 3.4 故障四:快速接头漏油

    • 主要原因
    1. 使用非原厂液压油管(尺寸不匹配,密封性能差);
    2. 快速接头安装不到位,接口未完全贴合;
    3. 快速接头内部密封件或阀芯损坏。
  • 解决措施
    1. 更换为设备原厂配套液压油管,确保尺寸与密封性能匹配;
    2. 重新安装快速接头,确保接口完全插合、锁定;
    3. 拆卸快速接头,检查内部部件,更换损坏的密封件或阀芯。
  • 预防要点
    泵压时工作人员远离快速接头(1 米以上),防止接头松脱导致高压油喷射伤人;定期检查接头密封状态,避免老化损坏。
  • 3.5 故障五:螺帽卡死

    • 主要原因
    1. 螺栓外螺纹存在碰伤、变形,导致螺帽旋合卡滞;
    2. 拆卸时螺帽旋松量过多(超过 1 圈)或过少,导致螺纹咬合异常。
  • 解决措施
    1. 用螺纹修复工具(如丝锥)修复碰伤的螺栓螺纹,若损伤严重则更换螺栓;
    2. 严格控制螺帽旋松量,通常不超过 1 圈(具体以说明书为准),重新按规范流程操作。
  • 预防要点
    安装螺帽前检查螺栓螺纹状态,避免使用受损螺栓;作业后及时安装螺帽保护盖,防止杂质进入或螺纹锈蚀。

  • 作者:齐文征(上海远洋运输有限公司 轮机长)

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    52.专家级讲解救助艇的启停,句句GET POINT,看完无压力。

    53.关于回油孔式高压油泵,这篇文章有些知识点可能很多人没掌握…….

    54.看完这篇ABB(TPS型)透平的文章,再不懂就是自己的问题了…….

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    56.应急消防泵建压困难,问题多多,看李老轨如何逐一破解…….

    57.由某轮舵机遥控和应急舵均失效故障谈舵机的那些硬核知识点

    58.从不同角度成功处理副机排烟温度高问题,极具参考价值……..

    59.主机滑油不明原因乳化,这锅大管轮得背……

    60.副机滑油温度长期居高不下,进厂修理越修越差,原因你品…你仔细品…

    61.抵港前安全检查,三管轮连续几次启动救生艇不成功,检查一圈有点“迷糊”了…….

    62.运转中的MEC主机突发“雷击”般声响…吓得老轨四处张望…多次实验终于查到病源….

    63.半年内冰机连续抱轴、连杆断裂,活塞击穿…平时制冷效果也欠佳…想不到的是…..

    64.凌晨3点引水登轮准备离港,舱盖关不下急煞众人…小四轨突生妙计破解困局

    65.奇了怪!共用一台空调压缩机,左舷房间热,右舷房间凉…….

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    67.2个案例6000字…由透平定位环红套滑脱…深度探索副机透平的那些知识点

    68.三个造水机“奇葩”案例,带你进入探索之旅

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    70.这里有一份全面介绍ME-C电喷主机的资料…图文并茂…言简意赅

    71.遭遇史上最强三菱分油机故障,二管快“崩盘”…终极版三菱分油机来了

    72.锅炉冒白烟,这原因有点玄乎………

    73.三起主机单缸不发火故障,均与Puncture Valve有关…里面还有颇有些学问

    74.锅炉火焰忽闪忽灭,整懵圈电机员和二管…原来毛病就在灯火阑珊处……

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    76.副机使用大负荷时频繁跳电…并车运行也跳电…调速器背黑锅!

    77.分油机轴承总是烧…大管问分油机轴承润滑泵油原理到底是生么?…已经没脾气!

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