船舶设备液压故障诊断与维修_减摇鳍油液污染控制措施
(1)液压系统油液污染控制措施
①尽量使用无缝钢管,少用或不用有缝焊接管,因为无缝钢管比较清洁。钢管之间尽量避免螺纹连接。
②尽量减少软管,除非连接运动部件,因为软管在频繁弯曲时,内壁橡胶颗粒有可能掉下,形成很严重的污染。如果必须使用软管,应尽可能使用泰氟隆等衬里的橡胶软管。
③过滤器是目前液压系统防止颗粒污染最常见也是最有效的净化装置,在液压系统中,除在吸、排油口和回油路安装过滤器外,最好在重要元件前设置保护性过滤器。过滤器精度应根据液压元件的耐污染程度和对固体污染物的敏感程度合理选择。过高的过滤精度,易使过滤器工作寿命降低,增加系统的阻力与维护工作量;而过低的过滤精度将不能满足液压元件的要求,形同虚设。过滤器精度选择应考虑系统中对污染颗粒敏感性最强的元件及整个液压系统和过滤器安装部位。液压元件对过滤精度的要求可参考下表1,液压系统各油路对过滤精度的要求可参考下表2。
表1 液压元件对过滤精度的要求
液 压 元 件 |
过滤精度/μm |
|
液 压 元 件 |
过滤精度/μm |
电磁伺服阀
高压液压阀
中低压液压阀
比例阀、调速阀 |
5~10
10~15
15~25
10~15 |
|
高压柱塞泵及马达
中低压柱塞泵及马达
叶片泵及马达
齿轮泵及马达 |
10~15
15~25
20~30
30~50 |
表2 液压系统各油路对过滤精度的要求
液压系统油路类别 |
过滤精度/μm |
|
液压系统油路类别 |
过滤精度/μm |
电液伺服油路
电液比例油路
调速元件进油路
高压系统压力油路
中高压系统压力油路 |
5~10
10~15
10~15
10~15
15~25 |
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中低压系统压力油路
低压系统压力油路
补油及手摇油路
液压系统回油路
液压泵吸油路 |
20~40
30~50
30~50
50~100
80~120 |
不同的液压系统或同一液压系统的不同油路,其工作压力各不相同,对过滤精度的要求也不同。工作压力和过滤精度的关系见下表。
液压系统工作压力与过滤精度的关系
系统/油路类型 |
压力/MPa |
过滤精度/μm |
|
系统/油路类型 |
压力/MPa |
过滤精度/μm |
伺服系统
一般液压系统 |
≤7
>7
35 |
<5
≤25~50
<25
<10 |
|
大系统内伺服油路
大系统内主油路
大系统内回油路
大系统内辅助油路 |
≤11
≤15
≤2.5 |
≤10
≤20
≤100
≤50 |
另外,可选取带有压力指示器的过滤器,用以显示堵塞程度,并作为更换滤芯的依据。有的过滤器还提供一个压差开关,用以在过滤器极度堵塞时提供信号或保护。
④在有尘埃的特别恶劣的环境中,可以采用充压式油箱,它可以防止灰尘和湿气进入。
⑤焊接的油箱、管子的内壁、铸件、螺纹、弯头等都是污染物的重要根源。安装系统前必须彻底清洁上述零部件,去除油箱、所有的管子和部件的飞边、毛刺和砂砾,并且用汽油进行清洗,再用清洁的不易掉纤维的织物擦抹油箱、管子和部件的内外表面,有条件的话,用系统所用的新液压油冲洗油箱、管子和部件。元件安装前必须进行台架试验或试运转,对元件进行加载、高压跑合和清洗,并采用“干装配”法,即在装配前应用干燥的压缩空气吹干,确认各元件符合污染度要求才可安装。在装配液压系统时,注意清除管道连接部位的焊瘤和焊渣,防止杂质留在系统中。油箱在安装前要彻底清洁干净,油箱内壁要进行特别处理,防止漆皮、铁锈对系统污染,并且油箱要加装有效的防尘装置。另外,将减摇鳍液压控制系统主泵的回油路从公共回油路中拆分出来,直接连接油箱,这样做带来了两个极大的好处:一是消除了回油压力对液压泵的冲击,避免了油液中的污染物随油倒流对液压泵这个“心脏”的损害;二是使得液压泵腔体泄油更顺畅,有利于泵体的冷却。箱体结构上采用两点技巧:一是采用两道过滤网以滤掉污染物和混入油液中的气泡;二是箱底部设计成斜底,回油口一侧低于吸油口侧并设导流槽,见图J。这样,即使回油口侧污染物被搅动起来也不会进入吸油口。
⑥所有清洁过的管子和部件若不马上使用,应将其端口密封存放。
⑦新油最好通过带有过滤器(20~25pm)的滤油车注入油箱。24后72h管、软管直接连通(跳开伺服阀和其他液压部件),开泵过滤新油并冲洗硬、软管24~72h之后方能连上伺服阀和液压部件,然后开启系统。液压伺服系统在过滤清洗过程中使用的5μm过滤器,应该更换几次滤芯。对于舰船设备液压控制系统,在设计时可根据舰船的特殊性增设带有一定过滤精度的加油装置或选取带有加油口的滤油器等。对于大容量油箱,其加油装置可设计成带有滤油器、与液压控制装置为一体的固定式,见图K。中小容量油箱的加油装L采用无滤油器的单体移动式,但要求液压控制装置油箱的滤油器带有加油口,见图L。这样,既可以方便加油,又不留有可直接插管、直接倾倒的敞开式油口,可以有效地控制油液的人为污染。另外,如果由于泄漏而需补充油液,应该添加相同牌号的液压油。
⑧定期(按制造规定)对油样进行清洁度的检测。在更换液压部件或检修油路时使油路敞开,应在完成任务重新开机前,将油过滤,并且检测油的清洁度,合格后再运行系统。
⑨加强使用维修过程中的污染控制。使用过程中,经常对系统进行检查和保养,及时排除液压系统的故障,防止系统带病工作。定期补充、更换液压油,防止油箱油位过低,对油箱中悬浮在油液中的气泡,在进入液压泵吸油口前可以通过滤网去除,滤网在油箱内的位置应是倾角为20°效率最高,而且滤网越密,除气效率越高。定期清洗油箱和管路,新油必须经过沉淀过滤后才能加入油箱,加入油箱时要用滤油装置,以降低油液污染的初始度。对油液要进行经常性检查,如需换油一定要彻底,不仅要放尽油箱中的油,同时要放尽管路及回路中的油液。经常对过滤器进行检查、清洁是一项重要工作,必要时应更换过滤器或滤芯。为了防止空气进入系统,要经常检查液压缸、管路连接部位的密封情况,发现泄漏及时解决,并注意排除系统中的空气。在维修过程中,对元件的清洁应有严格的管理制度,避免带入新的污染物。通过对油液污染的测定及采取的控制措施,可以有效地防止系统中固体颗粒、水分、空气等对油液的污染。