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船用压液体系的污化及扼制探讨剖析
来源:鸿润船用附件 2014/12/20 17:44:39 浏览次数:104

对设计、安装调试与使用维护三个环节提出了控制污染的措施。船用液压系统主要是作为船舶甲板机械与特种液压设备的动力系统使用。液压系统的污染通常是指液压油的污染。液压油在系统中不仅起动力传递与控制作用,也起润滑、冷却作用,同时还对腐蚀和锈蚀起抑制作用。

  所以液压油的污染程度不仅影响液压升降机压液止动体系情形的调配建设系统的工作性能和液压元件的使用寿命,而且直接关系到液压机械的可靠性与使用寿命。据航运公司对船舶甲板机械故障的统计表明,故障率的 是液压系统,而液压系统的故障率至少有是因液压油的污染所致。因此分析液压油污染的成因,研究有效实用的控制措施,具有十分重要的意义。

  一、船用液压系统污染物的来源液压系统污染物通常认为有潜在型、侵入型与再生型三种。潜在型污染物是指液压元件在制造过程中残留的铸造砂、金属切屑和淬火盐,以及在系统装配过程中因管路焊接与切割时所造成的污染。侵入型污染物是指在使用管理与维修过程中,经注油口、油箱透气口、活塞杆密封处进入的环境污染物与贮油容器的残留污染物,以及在维护过程中带入的污染物。再生型污染物是指液压元件在运行过程中,由液压油污染而造成的磨损、锈蚀与腐蚀所产生的,以及液压油本身劣化所生成的污染物。

  二、污染对船用液压系统的危害在船用液压系统中已认识到的污染种类有固体颗粒、水、空气、热能,以及由微生物、静电、电化学反应与磁性所造成的污染。据现有资料统计,船用液压系统中前四种最具有危害性。固体颗粒污染固体颗粒污染物在实际液压系统中的尺寸分布比较接近对数正态分布。它对液压元件产生的危害主要有运动面磨损、阻尼孔的堵塞、运动件卡死、阀口的冲蚀、密封件的失效等。

  对液压泵与液压马达类元件的危害主要有柱塞与柱塞孔间磨损,缸体与配油盘间的磨损,阻尼孔堵塞造成静压支承失效。据实船统计,该类元件的失效有以上与此有关。对阀类元件的危害主要有阀芯与阀体间的磨损,阀芯与阀体间卡死,阀口冲蚀,流量阀工作不稳定等。对液压缸来说,固定污染物会加速密封件的磨损而失效。水污染水污染对液压系统所造成的危害,比大多数人所意识到的要严重得多。水在液压油中通常以游离与溶解状态存在,前者可以作为沉淀物出现而后者则使液压油成乳状液。矿物油基液压油中的水会产生氧化物与各种沉淀残渣。

  水在液压系统中最明显的危害是对元件表面产生腐蚀或锈斑,当水与固体污染物共存于液压油中时,会产生一种复合作用,即固体颗粒对锈蚀点有冲刷作用,使其露出新的金属表面,水就会进一步加速对新金属表面的腐蚀而造成恶性循环,加速元件的失效与液压油的污染。 在甲板起重机液压系统中,常由于水对液压泵与马达的锈蚀造成叶片泵的叶片折断,液压马达柱塞副连杆断裂,而使这类元件过早失效。水还能分解液压系统中的密封材料,形成腐蚀金属表面的酸,促使密封过早老化,加剧系统的泄漏。无水的矿物油基液压油中几乎没有微生物,但当油中含有水分时,微生物就会快速生长与繁殖,明显地使液压油粘度增加,变臭,变色,加速液压油品质劣化,同时使滤油器的寿命明显降低。空气污染空气在液压油中的存在,一是溶解于液压油中,二则以气泡或气穴的形式夹杂于液体中。空气只要保持溶解于液体中,就不会影响以驱动为主的船用液压系统的工作,若以气泡或气穴形式夹杂于液体中,就会产生不良作用。它主要表现为在系统低压处产生气蚀现象,执行元件工作稳定性降低,加速液压油的氧化,当空气含量超过时液压油开始变浊,润滑性降低,油温易升高,粘度降低。对于控制系统而言,空气降低了液压油的容积分子弹性模量,使控制精度下降。

  在液压机械中空气造成的危害有执行元件出现爬行,舵机出现滞舵和空舵现象,系统的噪声增加。热能污染热能污染通常是由于液压油的工作温度过高或过低所造成的污染。这种污染在甲板起重机液压系统中尤为突出。液压油的工作温度主要取决于系统工作状态、效率与环境温度。工作温度过高时,将引起膨胀系数不同的运动副之间的间隙发生变化,间隙变大,造成泄漏增加,而间隙变小,将引起运动件动作不灵敏,甚至卡死。温度过高会使液压油氧化加剧,使用寿命降低,矿物油基液压油形成胶状物质,并在过热的元件表面上产生沉积物,容易堵塞各种阻尼小孔与高精度滤油器,使其不能正常工作,进而破坏液压元件中的静压支承,造成干摩擦,使元件失效。

  船用液压系统中经常使用的斜盘式轴向柱塞泵和活塞连杆式液压马达的失效与此有很大关系。过高的工作温度会加速液压油与橡胶类密封件、软管的早期老化,降低使用寿命。温度过高还会使液压油粘度下降,泄漏增加,系统压力下降,运动部位的油膜被破坏,加剧磨损。温度过低时,液压油粘度增加,运动副间的粘滞力增加,阀的响应速度减慢。柱塞式液压马达会由于粘滞力的增加导致安全联轴器断裂,发生故障。滤油器由于阻力增加而使其旁通或击穿,严重地危害液压系统的正常工作。

  过高粘度使泵的吸入条件恶化,易造成气蚀等故障。船用液压系统的污染度标准船用液压系统固体颗粒污染度、目前大都采用美国 气在液压油中的含量,目前无具体的规定标准值,通常以油箱中油液无明显的气泡,执行元件运行平稳为准。

  液压油的工作温度一般控制在最为合适,但对于大负载、连续工作的甲板起重机来说很难实现,一般以不超过℃为宜6过低的工作温度对液压系统的工作也是不利的,一般以大于为好。危险温度领域绝对不可使用极限温度领域液压油的寿命短

  在实际工作中,液压系统遭受污染在所难免,通过在系统中设置相当过滤精度的滤油器,定期使用独立式旁路液压油再生装置净化液压油是降低船用液压系统污染度,提高系统工作可靠性的保证。

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