船舶机械液压系统漏油原因及处理研究

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:杨克思 郭璐璐
[导读] 船舶内部传动控制系统极为复杂,而液压装置因其体积小巧
        杨克思 郭璐璐
        达思泰克(大连)船舶科技有限公司 辽宁省大连市116000
        摘要:船舶内部传动控制系统极为复杂,而液压装置因其体积小巧且性能优良的特性被广泛应用于船舶传动控制结构之中.船舶中的机械液压系统工作强度较大且往往长时间持续作业,而过大的工作负荷也导致了船舶机械液压系统的漏油问题频发,不仅影响了船舶内机械系统的运转状态还会导致资源浪费及环境污染.因此近年来人们致力于探寻船舶机械液压系统漏油原因并研究处理方法,现已取得一定的收效。
        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。液压系统主要是依靠流体介质改变压强增大作用力,从而实现能量的传递与转化。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。
        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。
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2机械液压系统漏油原因分析
2.1密封件原材料选择不当
密封件在制造过程中,其原材料选择不当也是造成密封性不强的关键原因。由于船舶运行存在着特殊性,其环境和温度的不同,也应成为关键的因素被相关设计者考虑在密封件设计期间。因为不同的材料具有着不同的性能,其在不同温度下也发挥着不同程度的作用。除此之外,密封件使用在船舶不同位置,也应该是有所区别的。例如,将密封件使用在船舶电动液压舵机中,如果它是柱塞式转舵机构,就需要使用耐油橡胶V形密封,去保证油缸柱塞的密封性及可靠性。因此密封件设计前,需要根据其使用的不同位置及船舶运行环境进行有针对性、有区别的设计,以此增加它的应用范围及应用价值。
2.2液压系统的油封问题
油封指的是既能防止内部油液泄露又能阻止外部杂质侵入的密封元件,在系统的运动件和静止件中广泛存在。油封问题本质上是密封件的问题,当密封件无法完成自身的工作任务就会导致油液泄露,油封能力低于工作液压,工作效率降低。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。
除了液压系统自身油封性能不足导致的漏油问题之外,随着液压系统的使用,其油封结构也会出现老化问题。目前船舶机械液压系统中固体油封元件的使用寿命可达10000h以上,而运动元件根据自身工作状态的不同其寿命也存在差异,大多在目前船舶机械液压系统中固体油封工件的使用寿命可达10000h以上,而运动工件根据自身工作状态的不同其寿命也存在差异,大多在1500h-2000h之间,而在实际使用过程中工作人员没有对超过工作寿命的密封件进行及时更换,也会导致其因为自身结构的老化而出现漏油等问题。另外在液压系统的组装过程中往往会有铁屑等杂物进入液压系统内部,以及使用过程中空气中的灰尘等也会对液压系统造成影响,导致漏油问题的发生。


2.3船舶机械液压系统结构极为复杂
船舶机械液压系统结构极为复杂,不同结构中液压系统的工作环境及工作压力有着显著的差别,因此在进行液压密封构件设计时需要结合实际进行构件结构的优化及材料的选龋例如目前船舶的电动液压舵机大多采用柱塞式结构进行转舵作业,在这一过程中需要使用密封环来对液压系统进行油封,而V型耐油橡胶可以很好地保障柱塞与油缸间的密封性,但是部分船舶在进行密封时仍旧选用普通的密封环进行密封,效果并不理想。而在进行V型密封环安装时,还应注意将V字开口方向朝向油压侧,这样液压系统内部的压力可以让密封环更好地贴合从而提升其密封性。
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
机械液压系统在船舶当中有着很大的应用,并且有着较多的优点,其体积较小并且噪音也较低,因此在船舶工业当中应用极为广泛。但是,由于船舶通常都处于水中,并且很多时候会处于高负荷运行状态,对于船舶当中的机械伤害非常的大,因此经常会出现漏油等情况,不仅会给船舶带来一定的伤害,还会污染环境,因此对于船舶机械液压系统漏油原因与处理方法进行研究就非常有必要。
参考文献
[1]刘伟,万志勇.船舶动力机械螺旋桨在不同湍流的动力性能仿真[J].舰船科学技术,2018,40(20)
        [2]谭伟民,陈昊.船舶轮机设备故障排除技术分析[J].珠江水运,2018(20)
[3]李留柱.船舶机械液压系统漏油监测与原因排除分析[J].舰船科学技术,2019,41(02):58-60.
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