一、设备概况
某大型40万吨矿砂船主尺度参数：型长360m、型宽65m、型深30m。货舱舱盖采用单侧左舷滑移式设计，由TTS HuaHai厂家制造，单盖规格为长27.4m、宽21.5m，重量约120吨。
舱盖开关装置由升降装置和轨道滑移驱动机构组成：
·升降装置：含4组液压千斤顶（下称“油缸”）、顶块及导板，负责舱盖升降动作；
·轨道滑移驱动机构：由油马达、齿条、滚轮及配套轨道构成（如图一），驱动舱盖沿轨道滑移。
二、故障经过
2025年8月某日，该轮在巴西PDM港按配载计划完货后执行关舱操作时，№7货舱舱盖左前滚轮突发无法下落问题，导致舱盖无法关闭。水手长随即通知三管轮，反馈油缸存在故障且无法下降，需紧急处理。
三管轮抵达现场后，观察水手长再次执行关舱操作，发现№7货舱舱盖左前1组油缸、顶块及滚轮完全静止且无法降落，其余3组升降机构动作正常。结合舱盖液压图纸工作原理及现场观察，三管轮初步判断故障非油路或油缸本体问题。
水手长坚持认为是油缸故障，并提出以往类似情况通过大榔头夯击即可使顶块和油缸下落。为验证判断，三管轮要求将舱盖完全打开后停泵，开启操纵阀组旁通阀对油缸回路泄压，并向水手长说明：油缸进出油口实际未安装节流装置（与图纸不符），可确认油缸及回路已完全泄压。随后水手长用大榔头砸击油缸上部顶块，顶块无任何下落迹象；三管轮夯击右前动作正常的油缸顶块，可清晰观察到顶块下降。据此三管轮进一步解释：无油压状态下，顶块（重量225kg）与油缸应靠自重自行下降，无需外力敲击，当前现象表明左前顶块被两侧导轨卡阻。
水手长仍坚持油缸与活塞卡阻的判断。为彻底验证，三管轮在机工长协助下拆卸油缸以与顶块完全分离。吊出油缸过程中，活塞靠自重险些从油缸内滑脱，证明活塞与油缸无卡阻；放松预先吊住顶块的绑带后，顶块仍无下落动向，再次榔头砸击仍纹丝不动。现场事实确认故障根源为顶块卡阻，与三管轮初始判断一致（油缸顶块组件结构如图二）。
三、故障原因分析
（一） 基础诱因：顶块导槽脏污与导轨润滑失效
顶块靠自重及榔头砸击均无法下落的直接原因的是：导轨严重缺油干涩，且附着大量货物粉尘与牛油混合形成的泥状物，经长期烈日曝晒后焦化变质，完全失去润滑作用；同时顶块腐蚀脱落的锈渣已卡入顶块导槽与导轨间隙（如图三）。
（二）关键依据：间隙测量与卡阻状态判断
三管轮使用塞尺等工具测量顶块导槽与导轨间隙、顶块上部与滚轮导轨间隙，结合测量结果与图纸标准值对比，明确顶块卡阻状态如下：
1.顶块上部与滚轮导轨间隙：左侧间隙偏小、右侧偏大，图纸标准值为1.5±0.5mm（如图四左）；
2.油缸与活塞轴线偏差：两者未重叠且不在同一直线，油缸上部向左倾斜（如图三中）；
3.顶块导槽与导轨间隙：两侧面间隙不均，外侧间隙大（提示存在异物），内侧无间隙（塞尺无法插入，表明滑动面紧密接触）（如图四右）；
4.顶块上平面与滚轮轨道面重合度：受锈蚀浮渣影响，测量精度受限，但可确认存在平整度偏差。
综合测量结果，判断顶块整体呈“左低右高”倾斜卡死状态。
（三） 核心机理：关舱过程与顶块受力分析
1.舱盖开关操作流程
该轮采用“单侧左舷滑移式舱盖”设计，单货舱配置一整块舱盖，轨道布置于左舷甲板，舱盖前后两侧各设2组液压升降装置，舱口围左侧配备油马达式滑移驱动装置（如图一）。具体操作流程：
·开舱：油缸顶块机构将舱盖升起后，油马达驱动舱盖底部齿条，使舱盖滚轮沿轨道向左滑移至舱口围完全打开；
·关舱：油马达驱动舱盖沿轨道向右滑移，待4组滚轮均位于对应顶块中间位置后停止滑移，再操作油缸顶块机构下降，使舱盖落座于舱口围。
2.关舱过程顶块受力变化
以油缸底座为支点、油缸轴线为中心线，将顶块分为左右两侧（如图二），关舱时舱盖左前顶块受力变化分四阶段（如图五）：
（1）第一次受力：舱盖右前滚轮碾压左前顶块右侧（正面视角），顶块受向下碾压力，以油缸底座为支点顺时针微动，此时尚未卡死；
（2）第二次受力：舱盖右前滚轮碾压左前顶块左侧（正面视角），顶块受向下碾压力，以油缸底座为支点逆时针微动。受导槽异物卡阻、导轨润滑失效、船体微变形等综合因素影响，顶块微动时导槽正面与导轨正面（非侧边）出现咬合卡死（如图三咬合痕迹所示）；
（3）第三次受力：舱盖左前滚轮碾压左前顶块右侧，受力状态与第一次一致，但因顶块已卡死，受力无法解除卡阻；
（4）第四次受力：左前滚轮滑移至顶块中间位置，滚轮重力方向与油缸轴线重合（舱盖设计降落工位），但卡阻已形成，无法实现正常降落。
综上，顶块倾斜卡死的核心原因：顶块导槽与导轨间隙过大、导轨润滑失效、间隙夹有异物，导致关舱时顶块以油缸底座为支点发生微小转动，最终形成卡死故障。
四、故障处理
（一）初步尝试：外力辅助复位
使用便携式千斤顶作用于顶块左侧下部，泵油施压后未解除卡阻。分析原因：一是卡阻力超出千斤顶输出能力；二是顶块上部限位区已接触滚轮轨道下部，无上升调整空间（如图六左）。遂放弃该方案。
（二）核心方案：利用舱盖自重复位
针对外力无效的问题，团队商议利用舱盖自重施加向下作用力，具体操作步骤：
1.滑移舱盖至滚轮抵近对应顶块（不碾压顶块），停止滑移操作；
2.停泵泄压，拆卸油缸本体连接软管并以闷塞封堵管路，确保油缸油孔与大气相通；
3.旋松顶块连接卡箍，向下敲击油缸，使顶块与油缸保持一定距离（顶块悬空，油缸不脱离卡箍以防倾倒）；
4.启泵执行关舱操作，当滚轮完全碾压顶块上部右侧时，顶块发出“咯嘣”声响并向下移动，随滚轮缓行，顶块被压至油缸上，舱盖顺利落座，油缸内残油被挤压排出。
该方案成功解决故障，未影响船舶离港计划。
（三）彻底处理：清洁与保养
船舶航行期间，拆卸油缸及顶块，对顶块导槽和导轨实施彻底清洁、打磨并涂抹润滑脂。拆卸后发现：顶块导槽内积存大量锈渣及失效润滑泥状物，导轨滑动面存在相同污染物（如图六右、图三）。
五、总结与建议
结合本次故障处理经验，为预防同类问题发生，提出以下9项建议：
1.定期维护：顶块导槽与导轨需定期除锈防蚀、清洁并涂抹润滑脂，防止货物扬尘与牛油混合后经暴晒形成失效泥状物；
2.防护措施：采用帆布包裹油缸，避免扬尘粘附活塞杆导致镀层拉伤脱落及漏油；
3.清洁规范：关舱前清洁舱口围时，严禁将货物残渣扫入顶块导槽与导轨间隙，发现顶块表面异物需及时清除；
4.操作观察：开关舱期间需重点观察油缸顶块机构升降同步性，对升降速度较慢的机构及时开展清洁、检查及补油；
5.操作规范：关舱时需待滚轮完全滑移至对应顶块中间位置后，再执行舱盖下落操作，防止滚轮压偏顶块引发卡阻；
6.备品储备：船上需配备顶块备品，以备应急更换；
7.低温作业：船舶停泊于寒冷港口时，开关舱前需开启液压总管循环阀，待油液升温后再作业；
8.间隙调整：若顶块上部两侧与滚轮轨道间隙过大（如图四左），可在间隙内插入楔形“铲刀”，防止滚轮碾压时顶块晃动卡死；
9.注油保障：定期检查顶块导轨注油嘴及内部注油通道，确保通畅以保障润滑效果。
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