浅析船舶机械液压系统漏油原因与处理方法论文_王金丽1,王丹萍2

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2天津新河船舶重工有限责任公司 天津滨海新区 300450

要:近年来,港口机械、工程机械中广泛应用机械液压系统,机械液压系统采用模块体系、中控技术、新材料科技,实现了飞速发展,不但大大提升了机械液压系统的功能性,还扩大了机械液压系统的应用范围。由于船舶的运行环境比较特殊,加之长期处于高负荷的运转状态下,所以会对自身的机械设备产生一定的影响。液压系统传动与控制技术由于体积小、重量轻、噪音低以及动态性能好点等优点,在船舶工业中得到了广泛的应用。液压系统漏油是船舶机械设备中的故障形式之一,漏油不仅会对海洋造成污染,同时还会对船舶本身造成一定的影响。所以对船舶液压系统漏油的原因进行了分析,然后提出了处理方法,对于提高船舶运行的安全性具有重要的意义。

关键词:船舶机械液压系统;漏油原因;处理方法

引言

液压系统漏油,与液压元件的生产制造、管路的连接安装、系统的设计使用及维护等多方面因素有关。实际工作中,一处泄漏,可能是一种原因造成,也可能是由于几种原因同时引起,其中单因素的原因与多因素的原因约各占一半。液压系统漏油的原因是错综复杂的,主要是由于振动、腐蚀、压差、温度及装配不良等原因造成。因此,只有各方面的工作人员齐心合力、认真对待,才能解决液压系统的漏油问题。

1液压系统漏油的危害

液压系统是船舶运行过程中起到传递和控制作用的主要设备,对于船舶的高效运行具有重要的意义。一旦液压系统出现漏油将会带来严重的影响,漏出的液体流向海洋,会对海洋生态环境造成污染。如果漏油没有及时发现,会造成能源的损耗,并且降低液压系统的工作效率。此外,油液还会对船舶机械造成腐蚀,从而影响到船舶机械的工作性能。所以应该对船舶液压系统漏油的原因进行详细的分析,然后提前做好防范措施,并且加强日常检查维护,发现漏油及时处理,避免造成污染及损失,确保船舶能够安全稳定的运行。

2船舶机械液压系统漏油的主要原因

2.1泄露形式

泄漏按流向可分为内泄漏和外泄漏,如图1所示。外泄漏主要是指液压油从系统泄漏到环境中,产生在液压系统的液压管路、液压阀、液压缸和液压泵(液压马达)的外部;内泄漏是指由于高低压侧的压力差的存在以及密封件失效等原因,使液压油在系统内部由高压侧流向低压侧,如液压传动中油液从高压腔向低压腔的泄漏;从换向阀内压力通道向回油通道的泄漏等。泄漏的主要形式有缝隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和动力泄漏等。

2.2船舶机械的液压系统发生漏油的主要原因

2.1液压系统的油封问题

2.1.1油封的质量问题

油封的质量问题是导致液压系统漏油的主要原因之一,质量问题主要表现在连接件的精度与尺寸、密封件的结构设计、密封件的选材不当等方面。

(1)连接件的精度与尺寸设计。液压系统的各元件的连接处接合不紧密是常见的漏油原因之一,尤其是加工面粗糙或者装配工艺不良的情况下,会引起漏油现象。

(2)密封件的结构设计问题。密封件的良好工作性能有赖于密封结构的精良设计,密封部位的外形必须完好无损、光滑无突出或者凹陷,才能保证密封圈在进入安装位置的时候不会出现密封件的划伤等问题。

(3)密封件的选材问题。密封件的材料选择是根据其使用的环境与条件决定的,不同的材料物理性能不同,橡胶的配方配料不同,在不同的环境下展示出不同的密封性能。船舶机械中不同的位置对密封橡胶的性能要求不同,如果选材不当,即使是优质的橡胶材料也无法保证元件的密封性。

2.1.2油封老化问题

固体密封件的正常使用寿命是1万小时,运动密封件的正常使用寿命则在1500小时到2000小时之间,密封件在长期使用过程中自然会出现老化、密封不严的问题,若不及时更换就会导致漏油。

2.1.3密封件的预压量问题与压力冲击问题

密封件的预压量的大小选择不合适会造成两种结果,一种是预压量过小,密封不严导致漏油,一种是预压量过大,使用寿命降低。而压力冲击则会导致液压元件、管接头等位置密封性能降低。

2.2液压系统的污染问题

液压元件、油箱、管路、组合阀板等安装前因没能清洗干净会将铁屑、砂粉等带入液压系统内,液压机械工作时环境的灰尘、污垢会侵入密封部位。液压系统的污染会导致相关液压元件之间的磨损加剧,长此以往,配合间隙扩大、容积效率降低、密封性能降低,造成漏油。

2.3元件的内泄露

内漏主要是液压系统内部的液压泵、液压缸、分配器等产生泄漏造成的。内漏的故障不易被发现,有时还需借助仪器进行检测和调整,才能排除。归纳起来主要在以下几个方面:液压泵齿轮与泵壳的配合间隙超过规定极限;齿轮轴套与齿轮端面过度磨损,使卸压密封圈预压缩量不足而失去密封作用;拆装液压泵时,在2个轴套结合面处,将导向钢丝装错方向;在拆装液压泵时,隔压密封圈老化损坏,卸压片密封胶圈被装错。

2.4管子接头处的防漏

管接头和油塞在液压系统中使用较多,在漏油事故中所占的比例可达30%~40%以上。管接头漏油大多数发生在与其它零件联接处,如集成块、阀底板、管式元件等与管接头联接部位上,当管接头采用公制螺纹连接,螺孔中心线不垂直密封平面,即螺孔的几何精度和加工尺寸精度不符合要求时,会造成组合垫圈密封不严而泄漏。当管接头采用锥管螺纹连接时,由于锥管螺纹与螺堵之间不能完全吻合密封,如螺纹孔加工尺寸、加工精度超差,极易产生漏油。以上两种情况一旦发生很难根治,只能借助液态密封胶或聚四氟乙烯生料带进行填充密封。管接头组件螺母处漏油,一般都与加工质量有关,如密封槽加工超差,加工精度不够,密封部位的磕碰、划伤都可造成泄漏。必须经过认真处理,消除存在的问题,才能达到密封效果。

3船舶机械漏油的解决方法

3.1提高密封件的安全性

通过对液压系统密封表面处漏油的原因进行分析可知,在排除该问题的过程中,首先应保证密封表面处的密封件设计与安装质量合格,从源头上防止该处出现漏油问题;其次,应注意及时更换密封件,避免密封件老化,在经过一段时间的使用后,密封件难免会出现老化现象,因此要经常查看密封件的老化程度,及时进行更换,防止由于老化而出现漏油问题;最后,还应做好密封件的预压处理工作,其与密封件的密封性能有着直接关系,如果预压处理不当,就会发生漏油问题,因此在预压时一定要使其均匀,保证有足够的预压量,避免预压不当情况的发生。

3.2做好油封检查

油封是有使用寿命的,当使用超过一定时限后,自身的物理性能等就会逐渐失效,并且在受到周围环境影响的情况下,会加剧油封的老化,降低密封性能。由此应该定期检查油封的物理状态,如果没有达到使用年限就已经出现老化现象,要及时更换油封。

3.3均压处理方法

压力差是液压系统内部漏油的原因之一,所以要采用相应的措施降低压力差。根据预压量的实际需求,在适宜的箱体部开设气孔,在保证供压的基础上,减小压力差。而流体介质在泄漏通道中流动时,应该将通道内

设计成各式的沟槽,由此加大泄漏通道中的液体阻力,将这种阻力与压差达到一种平衡状态,从而防止泄漏。此外,为了防止泄漏,还可以在相应的设备上设计回油槽、回油孔以及挡板等,从而对结合面处的油液进行疏导,防止油液积存。

3.4颗粒污染物侵入液压系统解决方法

油箱和输油管在安装前应除锈,清除焊瘤、焊渣、铁屑等杂物,并清洗干净。为防止搬运、存放时油管和油箱内进入尘埃污物或者被氧化,应将管口堵死,油箱应保持密封。液压油须经过滤,设备安装场地应保持清洁。另外,象液压舵机工作油缸中,为了防止活塞杆在往复运动中带入污物,破坏工作表面和密封,需采取适当的防尘措施。

3.5管接头和油塞漏油的解决方法

管接头的形式很多,它们都是依靠球面、锥面或平面加O形密封圈进行密封的。对于依靠球面密封的接头,必须使球头部分加工一成球面形,才能保证连接后不漏油;对于依靠锥面密封的接头,必须将锥面加工成圆而光滑的喇叭口,连接后才能起到密封作用。拧紧接头时要保证用手拧到密封面接触,然后再用合适的扳手拧紧,但要防比拧得过紧而使管接头破损。在船舶液压起货机等承受高压的系统管接头和油塞处建议采用聚四氟乙烯生料带代替液压尼龙密封剂。

结语

船舶机械液压系统漏油不仅会对海洋生态环境造成污染,同时还会影响到液压系统的工作效率,增加油耗。做好液压系统漏油的防治措施,定期检查、定期维护、及时处理是防止泄漏、减少故障的最基本保障。提高液压系统的运行效率,确保船舶机械的正常运行。

参考文献:

[1]兰用义.浅析工程机械液压系统漏油原因及排除方法[J].机电信息,2013(12).

[2]张晓东.浅析船舶机械液压系统漏油原因与处理方法[J].科技论坛,2016(90).

[3]李金顺.工程机械液压系统漏油的原因及预防措施[J].液压气动与密封,2012(2).

论文作者:王金丽1,王丹萍2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/10/31

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