气动液压千斤顶(航海故事分享，一文彻底明白，主机拆缸头“液压拉伸器”的那些事)

Posted 2023-05-30

篇首语：水滴集多成大海，读书集多成学问。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了气动液压千斤顶(航海故事分享，一文彻底明白，主机拆缸头“液压拉伸器”的那些事)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

气动液压千斤顶(航海故事分享，一文彻底明白，主机拆缸头“液压拉伸器”的那些事)

【作者语】：预计9月3日晚上22：00靠泊青岛港，临近鄙人休假的日子越来越近了，茫茫大洋一叶扁舟，这个季节难得风平浪静，北太平洋室外气温稍微有点冷，晚上房间里18度，不穿秋裤确实也坐不住了，近日伏案总结撰写离船交接报告，写着写着就有点点烦躁了，枯燥的报告没一点色彩，着实很无聊。

最近老是有一种在手机上写写，电脑上画画的冲动，甚是莫名其妙，但是写点画点什么好呢？

呆萌中突然想到今天下午，机舱学生向我请教一个问题，说前一段时间主机吊缸检修，使用专用工具“液压拉伸器”拆缸头螺母的工作原理是什么，我简单给他科普了一下，不知道大连海事大学毕业的小伙子是否明白了，当时就感慨万千暗暗吐槽，现在的国内航海类大中专院校，轮机专业课本教材的编写，完全都是一群没有船上工作经验的“外行人”顶着漂亮的教研室主任、资深正、副教授等头衔在哪里闭门造车，摘摘抄抄引据论述，即使涉及到“液压拉伸器”这个知识点也一笔简单带过，部分教材编纂的虽然多加介绍，但也是理论性太强，讲解的不透彻，仅仅是好看的“绣花鞋”而已，对实际使用者一点帮助都没有，这让没有实际工作经验的学生怎能理解，所以鄙人决定写一篇关于液压拉伸器的文章，结实本船实际工作场景，系统且通俗的介绍液压机拉伸器工作原理及使用注意事项、维修经验等，努力详述虚实结合，让机舱小白也能看懂！

【故事背景】：前一段时间加拿大温哥华锚地进行主机NO3缸吊缸作业，机舱弟兄们的吊缸业务本来都是很熟练了，基本6个小时就可以完搞定，意想不到的是这个拆缸头螺母的专用工具“液压拉伸器”老是多个漏油掉链子，耽误了足足2个多小时的宝贵时间，繁忙的工作都卡在拆缸头螺母这一环节上了。

苏尔寿这破液压拉伸器笨重不说，吊来吊去不止一次拆装检修拉伸器，更换密封圈和打压到60MP，都是非常浪费时间，气的我火冒三丈，这破工具真想摔了，再回炉重生～～～～～～。

【主机机型】：传统主机苏尔寿12RTA84C-UG

【主机功率】：48600KW（64800马力）

【主要人物】：黄老轨、大管轮、大力神奥特曼（虚构）

【时间】：2021.08.13

【地点】：加拿大温哥华锚地

一、【垂涎锚地美景+垂钓捕蟹】

也许是我崇洋媚外，此时此景确实漂亮，温哥华内锚地风光旖旎锚，碧水蓝天，遥望去远处高山犹如一个巨大的睡美人躺在那里～～～～～～。

又是个周末，感觉老外才是真正的在享受生活，嗡嗡～～嗡嗡～～轰鸣的水上旅游飞机不时低空掠过，周围多艘飞飙的摩托快艇，载着比基尼美女贴着我们船边激起阵阵浪花，勾引着我们这群“水和尚”，连驾驶台瞭望的望远镜都被抢来，欣赏这美丽的风景了。

远处，休闲沙滩上人头攒动，炊烟袅袅，若此时此景发生在祖国，估计铁板鱿鱼加孜然粉的味道都飘香过来了，忽高忽低动感的音乐随风袭耳，肯定是周末Party聚会,遗憾的是望远镜倍数太小，尽管沙滩上比基尼美女如云，只能星星点点看到是个女的而已，仅此而已，对于船上这群年轻的小火鸡，大半年除了锚地见过母螃蟹之外，真的没有见过其他母的活物了，怎能不让人骚气澎湃，春心荡漾！

对于我们几个80后老人家来说，无欲则刚，只能钓鱼抓蟹解解闷了，锚地水深25米，秋天最适合钓鱼和捕蟹，人家老外游艇上垂钓悠然自得，看的我们手痒痒，可惜上船前忘记带专业的海竿和鱼钩鱼线了，只能东凑西凑好不容易搞了50米麻线和生锈的鱼钩，解解馋了！

锚地的鱼种真的不少，刚放下钩就发现上鱼了，溜鱼十多分钟好不容易才拉上来，可惜的是条鲨鱼，只能放生了，最后连续3条都是鲨鱼，感觉情况不妙，有鲨鱼的地方其他鱼种估计也会逃之夭夭，也许3条鲨鱼放生后通风报信了，再后来都是漂亮的比目鱼了，一条接一条甚是兴奋，旁边的蟹笼子也收获颇丰。

新鲜的鱼必须早点吃，晚上伙伴们加个餐，鞋底鱼和螃蟹蒸汽来，好好吃一顿，为明天周一准备主机吊缸补充点营养。

二、【忍气吞声，偷偷吊缸】

周一上午08：00起工，弟兄们都在集控室里开完工前会侯着，吊缸的事我周末就跟老菲船长口头说了一下，船长说等周一港口当局上班后，再确认是否可以锚地吊缸，当时我以为都是小事情，以船长的魄力和勇气这点小事能搞定，事后知道只是我一厢情愿罢了。

吃完早餐08：15我刚进集控室，大管轮就说老轨，刚才驾驶台打电话下来说，港口当局不让吊缸，吊的话必须安排拖轮在旁边侯着，但是拖轮费用很漂亮，公司肯定不同意，也没必要汇报公司了，所以不同意我们锚地吊缸，要我们靠泊后再吊缸。

我瞬间热血沸腾，心想靠泊后还有3300吨燃油分两次添加，集装箱装卸货速度又快，哪里抽的出来的吊缸时间，我非常生气的对大伙说，管它奶奶的头，不要听他的，今天必须吊缸，现在就开工。

大管轮说，好的老轨，我们这就去准备开工。

此时气愤的情绪未平，心里就想，我给你船长打招呼是看你是一船之长的面子，靠泊计划还要3天，内锚地风平浪静的怕啥，但他又怕担责任汇报来汇报去，一点都不懂变通，结果港口不让吊，船长终于把责任推的一干二净不让我们吊，此时我也就不睬你船长了，出了事我老轨扛着，作为轮机部一名老轨，如果万事都怕这怕那，畏手畏脚，没点雷厉风行的魄力，根本干不出啥名堂，弟兄们也不会尊敬你，这就是我管理的风格！

生气归生气，活还是要好好干的，大伙很快进入工作状态，在大管的带领下，弟兄们各就各位，分工明确，机匠老刘和二管轮负责填料箱和十字头上活塞杆锁紧螺栓的拆卸，铜匠小曹和三管轮负责主机排烟管的拆卸，大管轮带领其他人员负责缸头附件及专用工具的准备，一切都是那么紧张有序的进行～～～～～～。

缸头附件拆除清爽后，必须用两个天车分别吊起2组8个液压拉伸器工具，放置在缸头上，为了拆卸8个圆形缸头锁紧螺母。根据该工具特点拆缸头卸锁紧螺母时，每个液压千斤顶泄压回油完全且作动间隙为“0”后，回1+1/4圈，然后打压到规定螺母松动压力60MP后，松圆形螺母上小孔10格（螺母上共8个孔约1圈左右）就好，这就是我们拆卸的标准流程，百试不爽！（为什么这么讲究，后文有详细解释）。

由于前期多次吊缸液压拉伸器从未有过毛病，这次真的是爆发了，首先打压后半天不见起压，就发现期中一组4个拉伸器中2个拉伸器漏油，只能重新吊出解体更换Sealing ring组件，大管轮找来拉伸器修理包，逐个解体修理。

第二次打压到40MP，压力无论如何也上不去了，检查发现另一组拉伸器又有一个拉伸器漏油，再次吊出更换Sealing ring组件。

第三次终于打压到60MP，7个螺母都松动了，当松最后一个圆形螺母时稍微有点紧，好容易仅松了2格时，突然油封又呲了一声又漏油了瞬间压力降为0，我 Ri 他大爷的，气的我火冒三丈，只能第四次拆出更换Sealing ring组件。

此时此刻已经是上午10：00，连续的几次捣鼓这破工具，足足耽误了2个小时，缸头竟然还没有吊起来，必须给我加班，紧赶慢赶总算中午12：00才把活塞都抽出来清洁了。

非常不愉快的一次吊缸经历，作为老轨我也是醉了！

三、【液压拉伸器原理】

事后想想就来气，就因为这一次伤心的经历，尽管它虐我千百遍，最终我还是爱它如初恋，还是想给大家“庖丁解牛”详细介绍下这个东东“液压拉伸器”。

这玩意不紧陆地上应用广泛，船舶上检修也是不可或缺，尤其是船舶大型柴油机主要螺栓紧固部件的拆装，真的离不开这玩意，像柴油机机座固定螺栓、机体固定螺栓、缸头固定螺栓、曲轴主轴承固定螺栓、连杆大端固定螺栓、二冲程柴油机活塞杆固定螺栓等，由于该处位置受力集中且很重要，且要求锁紧力已经超出人力锁紧的范围，由于空间限制等工艺要求螺母都设计成圆形螺母，侧面有6—10个小孔，专门供后续用条棒转动拆卸使用。下图为我轮主机汽缸盖螺栓紧固件实物图：

再给大伙讲解“液压拉伸器”拆卸锁紧螺母原理之前，为了让小火鸡们更容易直观的理解其原理，首先我们要先明白，普通法兰螺栓紧固连接件的原理，如下图：

当两个法兰被19的螺栓紧固件固定时，通常我们可以用两个19的开口或者梅花扳手就可以锁紧达到力矩要求，大伙有没有想过法兰为什么被螺栓紧固件锁紧，是靠的什么外力锁紧的呢？

可能有人说，这还用想不是靠螺纹啮合锁紧的吗？

是的，不完全对，你看到的只是宏观现象。

为什么呢？好的，假设咱们退一万步，取个极限，我给你用小朋友常玩的橡皮軟泥制作一套螺栓紧固件，假设螺杆不发生弯曲，你拧紧试试，尽管螺杆螺母螺纹也啮合了，由于材料很软不需要多少外力，即使小朋友都可以一直锁紧螺母转动，直至螺杆一直拉长最终折断，为什呢？显而易见，橡皮泥强度弱，弹性性能很差，只能一直产生塑性变形，归根结底是橡皮泥没有强大的弹性啊！

所以不言而喻，上图的法兰连接紧固件的固定的实质就是靠外力拧紧六角螺母，通过螺纹啮合收紧，在金属螺杆的有效的弹性内，把螺杆强制微微拉长（肉眼是看不见的），施加的外力消失后，利用螺栓的弹性反向拉力锁紧法兰连接件的，这就是从“微观上”最科学的解释。

不知道哪位神人就是看到了这一点，才造出了拆卸大型螺栓紧固件的神器“液压拉伸器”。

为了方便理解拆卸原理，昨晚做了个有意思的梦，感觉有点科幻，纯粹虚构，哈哈！

苦命的我，梦里也在干活，准备拆卸法兰连接紧固件，此时我的身边没有任何工具，作为一个地球人，我想用手直接拧开螺母肯定是不可能的，这咋办，这咋办！急得我团团转，但是此时一道闪电划破天空，轰隆一声巨响，大力神奥特曼来了，终于就有办法了。

奥特曼老弟，我的大神你终于下凡了，快来帮帮忙，我说。

大力神奥特曼说，黄老轨我来的比较急，也没带工具呀，不过幸运的是我力大无比，没有我拧不开的螺母，让我试试。

我感激的说，亲爱的男神谢谢你了，齐活后别忘给我签个名！

由于奥特曼老弟的手比较大，直接用手拧么小的螺母怎么也捏不住，搞了半天也是没有拧下来。气的想一脚给踩扁，我赶忙拦下，递上2包过滤嘴华子安慰安慰！

我说，奥特曼老弟您别也拧紧了，我有个办法肯定能行。

奥特曼小老弟很不服气的说，我不信！我不信！我外星人都搞不定，你地球人能行，一脸鄙视！

我说，奥特曼老弟，地球上有句古话，“三人行，必有我师焉”，听我的没错的，你用一只手摁住法兰，另一只手用力提溜着螺杆头部，轻轻的逐步发力，听我口令，不要用力太猛，不然螺杆肯定被你给拽断！

这二货半信半疑，整整给我干了半包华子，才逐渐消气。

我说，开工了老弟。

Ready go! 1、2、3缓缓用力，我大声喊到。

果然这外星二货力量就是很贼大，19的螺杆硬是被拉长了（如上图），好！停下！我大声喊到。

上图可以明显看到，螺杆被拉长后，螺母和法兰垫片间有很大的间隙了，我用手可以轻轻的转动螺母了，悬松两圈后，我赶紧对奥特曼说好了好了，你松开吧，辛苦你了，真担心你直接把螺杆拽断了！

由于我已经松开了两圈后，小老弟松手后，此时螺杆没有了预紧力，尽管螺杆已经复位变短，用手轻轻的就可以旋松锁紧螺母了！

奥特曼惊讶的说，你们地球人真办法，膜拜哈！

一觉醒来，才感觉都是梦，白高兴了一场，不知为啥最近的裸睡美梦，总是在高潮前惊醒，气死老朽捶胸顿足，一切又回到了现实。

然而现实中，碰到这样的小型连接紧固件，是没有奥特曼老弟帮忙的，只能用扳手去拧开，但是大型的设备紧固件，螺栓和螺母都比较大，要求的力矩也很大，所以人力也无能为力，没有奥特曼这样的大力士帮忙，任何人也无能为力，还好地球人是很聪明的，模仿奥特曼的力量“牵引指”，此时就诞生了“液压拉伸器”。

以我轮苏尔寿12RTA84C机型缸头螺栓紧固件为例子，如下图：

我们的缸头总成重约8吨，8个大型圆形螺母紧固件把缸头紧紧的固定在缸套和机架上，松紧液压力为60MP,如果想悬松这么大力的锁紧螺母，人力是不可能的，必须使用“液压拉伸器”。

下图为我轮苏尔寿主机标配的液压拉伸器，共2组8个中的其中一个，外形比较笨重，颜值还好。

下图为1：1仿真，其中一个拉伸实物模拟图：

和所有拉伸器一样，结构也非常简单，为了让伙伴人看的更清楚，我也不遗余力，如下图为我两刀切的剖面图：其组成结构，看图说话，就不多啰嗦了。

如下图，再来一个分解后爆炸图，可以很清楚的看出拉伸器分固定底座部分和活动部分驱动活塞，其中固定部分相当于千斤顶底座，驱动活塞活动部分相当于千斤顶顶头。

激动人心的时刻到了，我们看看这个神器是怎么模仿奥特曼老弟的“牵引指”拆卸这么大的螺栓紧固件吧，首先我们先安装“拉伸器”千斤顶，如下图：

把拉伸器的圆形螺母装上，由于为螺纹连接，很容易旋上“奥特曼手指”拉伸圆螺母，如下图：

最后安装效果图，如下：

安装实物图如下：先来个特写

再来个总体安装展示，如下图：

然后咱们来一个液压拉伸器缸头安装剖切模拟图，让大伙一目了然，如下图：

从上图主要的部件我都标出来，叫法都是我自己命名的，与说明书英文翻译有点出入，主要还是为了形象嘛，也为了方便理解，我们来详细说明下：

启动气动油泵（见上图），气动油泵把高压液压油通过拉伸器上的快速油管接头，供入密封油腔，按照要求油压必须加压到60MP，当油压从0MP逐步升高过程中，在密封油腔中，向下的液压力作用在拉伸器固定底座，这力都会全部传递在主机缸头上，向上的液压力作用在驱动活塞上，带动驱动活塞向上运动，并顶起“奥特曼手指”圆形螺母，在液压力逐步升高的过程中，由于“奥特曼手指”圆形螺母与缸头长螺杆是螺纹啮合，所以圆螺母会提溜起缸头长螺杆，并在其弹性范围内把长螺杆拉长，抵消缸头长螺杆在拉伸前的反作用力，使缸头锁紧圆螺母仅仅受自身的重力螺纹啮合在长螺杆上，此时用手即可用手把缸头锁紧圆螺母松动一定的圈数，与缸头产生一定的间隙，然后液压拉伸器油压卸掉，缸头长螺杆缩短恢复自由状态，缸头长螺杆的缩短变形量一定要小于缸头锁紧圆螺母旋松的间隙量，这样即可拆除液压拉伸器后，依然可以松动缸头锁紧圆螺母。

终极总结：从我的上文解释中，可以很容易理解，液压螺栓拉伸器的工作原理就是借助液力升压泵（气动液压油泵）提供的液压油驱动力，通过拉伸器的部件，直接对螺栓端头施加外力，利用超高压油泵产生强大的拉伸力，将螺栓弹性可变的范围内，将螺栓拉伸到所需长度，螺栓直径微变形（被拉长），使锁紧螺母自由，从而使螺母易于松动。

四、【液压拉伸器使用注意要点】

黄老轨啰嗦到这，相信不少小伙伴应该明白“液压拉伸器”拆卸大型螺栓紧固件的原理了吧，以上仅仅是理论上的讲解，实际使用中必须还要注意一些操作要点，否则你是拆不下来锁紧螺帽的，甚至工具都会卡死取不下来，我列了几点重要的步骤，顺便给大家解释下，为什么必须这样才行，让你知其然，也知其所以然。

问题（1）用液压拉伸器拆卸螺栓紧固件中的螺母时，安装工具后，上紧“奥特曼手指”圆形螺帽，使活塞下面的油全部压回驱动油泵油箱后，然后必须把“奥特曼”圆形螺帽旋松1圈～1.5圈范围左右（数据以本轮为例，其他型号液压拉伸器，具体看工具的拉伸行程：即拉升器行程即拉升器不带负荷，加压到冒油为止，就可计算出行程，然后根据行程可回转多少圈）

可能不少小伙伴不太明白，为什么要回一定的圈数呢？

本轮案例中，理论上说，旋松拉伸器“奥特曼手指”圆形螺母上行，其产生的纵向升程（螺母下边缘与缸头平台的间隙）一定要大于弹性螺栓的拉升长度，否则卸压后拉伸器会被支撑平台顶死。

以几个图片详细说明，下图为起压前状态：

试想一下假如“奥特曼”圆形螺母上紧使密封油腔卸油后，不做这个旋松动作，起压后螺杆虽然会被“奥特曼”圆形螺母拉长产生弹性变形，此时可以松动缸头锁紧圆形螺母一圈左右，产生一定的间隙量，如下图：

但是拉伸器泄压后，长螺杆弹性变形部分复原，使长螺杆变短，剩余部分的弹性变形复原力会作用在“奥特曼”手指圆形螺母上并向下拉，紧紧的压在驱动活塞上，并压紧拉伸器固定座，作用在缸头上，此时虽然缸头锁紧螺母虽然可以松动，但是拉伸器根本就取不下来，牢牢地的卡在缸头上。

如果把“奥特曼手指”圆形螺母，回1圈～1.5圈左右，必然在“奥特曼手指”圆形螺母与拉伸器活动部件间产生一定的间隙余量，如下图：

这样螺杆拉伸后，松动缸头锁紧螺帽，再泄压后螺杆弹性变形产生的恢复量小于“奥特曼手指”悬松回转量，这样拉伸器就不会卡死在缸头上，缸头锁紧螺母也可以松动，如下图：

问题（2）实际使用中“液压拉伸器”中“奥特曼手指”圆形螺母松少了，会卡死液压拉伸器，松多了会漏油，到底松多少圈合适？万一卡死，怎么处理？

一般情况下液压拉伸工具都是为一类紧固件使用，多个不同设计性能的紧固件可能要配多套液压拉伸器，至于松多少圈，一般情况下设备说明书都会有详细的介绍，通常情况下不能少松，可以多松一些，以不漏油为极限都可以拆下这种类型的紧固件锁紧螺母。

万一我们使用中液压拉伸器松的太少，泄压后必然会卡死，这种情况下很多见，不少检修人员会用大扳手或者管子钳子硬试想搬松拉伸器，无论如何是很难旋松下来的，这是很不专业的做法，极容易损坏拉伸器，只能重新打压到规定值，把紧固件螺母重新上紧，卸油后液压拉伸器肯定可以松动，重新在原来的基础上再悬松半圈左右后，重复以上操作即可。

问题（3）实际使用中“液压拉伸器”打压后，缸头紧固件中锁紧螺母为什么松多了会卡死在液压拉伸器上，松少了会卡死在缸头上，到底旋转多少圈合适？万一卡死，怎么处理？

实际使用中，如果缸头锁紧圆松少了，由于缸头长螺杆变形量大于缸头螺母的旋松间隙，所以必然卡死在缸头上，像前文解释的很明白，很容易理解。

但是如果缸头螺母旋松分太多，必然会和拉伸器卡死在一起，无法取出，如下模拟图：