船舶液压系统常见故障及维护对策研究.pdf

第 31 卷 第 6 期2023 年 6 月Vol.31 No.6Jun.,2023船 舶 物 资 与 市 场 MARINE EQUIPMENT/MATERIALS&MARKETING0 引言船舶液压传动技术、液压系统的应用对于船舶的运行而言至关重要，不仅能保障船舶在航行的安全性，还能提升船舶的承载力。船舶企业为提升自身的竞争力，会在建造和改装的过程中将船舶液压传动技术以及液压系统运用在其中，以此提升船舶的运行效果。若液压系统自身出现问题，则会影响整个船舶运行的安全性，需要提升液压系统管理工作效果，以此减少该系统故障发生情况。1 船舶液压系统运作原理船舶液压装置在实际运转的过程中，需要运用油泵为其运转输送动力，系统会利用电压，进行油液传输，使其能够在人为控制下，不断在内部液压零件中进行转换，以此达到控制的目的1。液压控制系统中通常都会考虑用换向阀作为主要调节部件，对所从事构件动作速度加以调节，并且由节流阀来对机构动态转速加以限制。因此液压控制系统的工作安全稳定和安全可靠，对于船舶整体具有一定重要性，也是提升设备工作效能的关键因素，就现状而言，液压控制系统发生故障的几率相当大，而且危害很大，因此必须采取措施对整个液压控制系统加以有效维修，减少出现的工作隐患2。针对已经出现的故障，必须判断其产生原因，争取政府及早采取措施加以解决。这需要工程人员能够熟练掌握液压控制船舶液压系统常见故障及维护对策研究杨胜滨，崔立忠（海洋石油工程股份有限公司，天津 300452）摘 要：经济与交通密不可分，经济发展期间各路交通不断发展。在此背景下，水路交通船舶运行情况引起人们的广泛关注，为保障船舶自身运行的安稳性，需要在其中安装控制液压系统，并对该系统进行实时管理，从而达到及时发现问题及时维护的效果，以此提升船舶运行行业的经济效益和安全效益。基于此，本文从船舶液压系统运作原理着手，对船舶液压系统常见故障进行分析，提出相应的解决方案，旨在相关人员日后对其进行研究时提供参考。关键词：船舶液压；系统维护；维护方式中图分类号：U664.8 文献标识码：A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2023.06.026引用格式杨胜滨,崔立忠.船舶液压系统常见故障及维护对策研究 J.船舶物资与市场,2023,31(6):80-82.系统工作原理，总结以往成功经验，对可能发生的故障加以分析，本着先易后难、先外后内的工作原则，对整个控制系统各节点加以有效维修。之后再总结工作经验，将以往工作中存在故障的点和原因一一分析，并制定针对性解决方案。2 船舶液压系统常见故障2.1 违规操作出现的故障技术人员自身的技术水平有限，而技术和设备却不断更新，造成在调试工作流程中存在一定的误差，某型船舶升降装置联锁液压系统图，如图 1 所示。图中液压缸不断工作，为液压油创造流动的条件，此时液压油会随着液压缸的运转而进行压源的转化3。对系统进行调试时，由于要求液压缸 1 与液压缸 2 的动作都能够充分适应气压和转速等条件，所以实际上液压缸 2 出现了气压缺失状况4。开展进行整体液压情况分析后可知，当前设备出现问题的原因为调试人员作业时间增加导致的控制效果降低，且在液压缸 1 的调整之下，还会造成液压缸2自身液压油容量下降，不能满足液压缸2运转条件，从而影响整体工作时液压控制效能。2.2 介质污染故障为了确保各结构的顺利工作，必须严格控制好工作介质清洁程度5。往往会由于介质中细小粒子而使结构产生损伤，降低整体效率。在对液压系统进行设置前，必须先在压力油和换料的部位安装上滤网，以防止在工收稿日期：2023-03-03作者简介：杨胜滨（1987-），男，本科，助理工程师，研究方向为机电仪-机械工程。第 6 期 81 作介质中产生污物，从而增加了介质清洁度。2.3 元器件受损故障元器件损坏也是引起液压系统故障的最主要原因，多出现在系统调试或实验阶段。为了防止因元器件损坏而引起系统工作失常，应参照以往的维修经验，根据易损几率高低，按照相应比率设置库存，并在找到损坏元器件之后，再进行对其替换6。此外，各厂家元器件相互之间特性上也会有一些差别，为了提高元器件选用合理性，对已设定好的元器件，在重新配置前必须先对其进行性能测试，清除不合格产品，以确保每个新配置元器件都符合系统实际使用要求。3 船舶液压系统维护的有效方式3.1 掌握液压油分类和组织特性，合理选用液压油液压油对于液压系统而言，具有至关重要的作用，对于液压系统控制中心运行的安全性、执行命令的灵敏度、实际运转的稳定性、控制的效能都有着直接影响，若油料与液压设备需要之间不契合，会造成零部件寿命受损的问题7。通常液压油的名称与其编号和后面的字母有关，以常用的油料 L-HL32 或 L-HM32 为例。此类油料的代号 L，代表其为石油类产品，是石油产品的总分类号，只要是石油类产品编号前面第 1 个字母便是 L；H 代表此材料运用在何处，在油料类产品中，此代号为油料设备运用的工作介质；而后边的 L 或是 M 则是代表油料经过再加工后，自身现有的性能代号；数字则是代表该油料在实际工作中的工作介质。在选择液压油时，一般首先考虑液压油的黏度8。船舶液压设备常用的液压油如表 1 所示。通常，普通的液压油在液压系统工作中出现高温、高压、工作部件运动速率较缓慢的情况，则会出现大量的泄漏，不仅会降低控制效能，还会影响其他机械设备的运转。为有效避免此类问题发生，在有料运用的过程中可以运用黏度较高，且稳定性较好的液压油，反之同理，需要将粘度较小的液压油，运用在液压系统低温、低压工作环境、工作部件运动速率较快的情况中，以此减小动力损失。因为当液压设备在管道内运动时，就会产生外黏性，而黏度太大，则会形成很大的内摩擦力，从而引起油液过热，同时增大了油液运动中的压力，因此势必要消耗一些能源，这就是经常提到的压力散失。当粘度太低时，容易产生渗漏，影响操作性能，因此会运用提升系统容积的适合性油料，此类油料运用时应保障其与机械设备的契合性，且粘度适合稳定性高。此外，当液压流体从管道内传递时，也面临着沿程压强损耗和内部压强的损耗，所以在更换了某些液压装置的液压制动软管后，也应该尽可能将其简化，此操作需要在条件允许的情况下完成，若开展简化操作，则需要在操作的同时减小管道的弯曲度，进行直化处理。若当前运用的液压油与实际工作需要的指标存在差距时，需要对油料进行分析，之后根据其与要求标准添加融合料，以此提升液压油质量，通常添加的融合料有抗氧化物、防泡沫、耐磨损或防腐蚀的助剂，以提高液压系统的稳定性，使其适应于一些特殊的情况。针对船舶的型号和情况，选择适合的液体压力设备，若船舶自身需要装载要求较大的液体压力设备，则可选择 L-HL液压油，该油料在运用的过程中，能有效达到抗腐蚀以及抗氧化的效果，当前大型船舶上运用的液压油料皆为L-HL。L-HL 液压油是一个总称，根据油料的粘度可以分为 15、22、32、46、68、100 号等六大类型，常用的液压油型号为 L-HL32，若是设备不同也可以运用具备优良的抗氧化、防侵蚀和抗耐磨能的 L-HM 液压油，该类液压油按黏度级别分为 22、32、46、68 号，共四大系列，常用油料标号为液压油 L-HM32，其相应的油品粘度如表 2 所示。表 1 船舶液压设备常用的液压油表（石油型）名称普通液压油抗磨液压油低温液压油代号L-HLL-HML-HV组成特性在精制矿油（L-HH）的基础上改善其防锈和抗氧性在 HL 油基础上，改善其抗磨性在 HM 油基础上，改善其粘温特性应用适用于一般液压系统适用于低、中、高液压系统，尤其是具有防磨要求、带叶片泵的液压系统能在低温-20-40 环境下，户外工作的机械和船用设备的液压系统杨胜滨，等：船舶液压系统常见故障及维护对策研究换向阀换向阀单向节流阀单向节流阀油箱液压缸 1液压缸 2图 1 升降装置联锁液压系统图船舶物资与市场第 31 卷 第 6 期 82 表 2 油品粘度表品种粘度等级 GB/T3141-1994运动粘度（40）/mm2S-1L-HL1513.516.52219.824.23228.835.24641.450.66861.274.810090.0110L-HM2219.824.23228.835.24641.450.66861.274.83.2 管理者应定期检查并及时维护或更换液压油液压装置的清洁状况对整体液压控制系统的使用寿命起到至关重要的作用。由于液压装置内部存在的微粒，特别是金属微粒，会增加液压阀阀芯与阀体套间的摩擦，造成液压阀的泄露和丧失对阀门的功能9。由于污染，液压装置的安全运行温度将下降至 50。高温会造成液压系统氧化作用增加，从而增加金属表面间的摩擦，阻碍金属表面间油层的形成。所以，液压油的定期检查与更新在一定程度上，是一种液压设备的保养与维护方式。液压油使用过程中必然会出现变质，如果继续使用改变了品质的液压油，将导致液压系统运行的异常，致使零件的损坏与锈蚀，严重时可能出现重大事故。所以，定期检查和掌握液压油的品质情况，当其出现明显变化后立即进行更新，是维护设施、降低成本的一个关键措施。3.3 防止固体杂质混入液压系统洁净的液压系统油是液压控制系统正常运行的基本保障。因为液压控制系统中有不少精确偶件，一旦固态杂质流入，将造成精确偶件拉伤、发卡、油路堵塞等问题，从而威胁液压控制系统的正常工作。目前，常见固态杂质流入液压控制系统的主要渠道有：液压系统油不洁、加油器具失效、加油设备和维护、保养方式不当、液压部件脱屑严重等。避免固态杂质流入系统，可以在以下方面注意：1）在加油前，液压油应当过滤并加注，对加油器具也应当可靠清洗。不要为提升加油效率而去掉油箱加油口上的滤网。加油操作员要佩戴清洁的手套和服装，防止固体物质和纤维污物落入油内。2）维修时，拆开液压油箱加油罩、滤除器盖板、测试孔、液压油管道等部分，在引起控制系统内部油轨外露时要避免扬尘，拆开部分也要先全面清扫后方能启动。如拆开液压油缸的换料罩时，要去掉油桶盖四周的污垢和灰尘，松开油桶盖后，清除遗留在接合部位置的杂物（切勿加水冲刷以免水进入油缸），确定清洁干净后才能启动油桶盖。如需采取擦拭质量和铁锤时，应挑选不能掉化纤物质的擦拭质量和敲击面粘附橡皮的专业铁锤。液压部件、液压胶管要细心清扫，用高温风吹干后装配。同时，采取外观良好的正品滤芯，此时应注意，若内外包装破裂，即便滤芯完全，也可能不洁净。4 结语在船舶运行过程中，影响液压设备正常工作的因素较多，需要管理人员具有高度的责任感，并不断强化自身理论知识，提升专业素养，方能在船舶液压设备发生故障时，凭借自身经验和技术进行及时处理，以此提升船舶运行的安全性。同时，还需要相关部门整合技术要求和控制标准，进而加大液压系统故障排查力度，减少安全隐患，提升船舶液压系统安全运行效能。参考文献：1 李晓冬.船舶机械液压系统漏油原因及处理对策 J.新型工业化,2021,11(8):129-130+132.2 薛厚强,张冠军,胡龙飞,等.船用某型空压机结构辐射噪声特性计算分析 J.噪声与振动控制,2021,41(4):115-121.3 王默,度红望,熊伟.小型救助船舶主动式液压互联悬架系统的设计与仿真 J.液压与气动,2021,45(8):138-144.4 路瑶,王艳武,高洪滨.基于多元信息的船用空压机故障诊断技术 J.兵器装备工程学报,2021,42(5):262-265.5 王永坚,胡欢欢,李品芳.EEMD 能量熵和奇异值熵与 SVM融合的船用空压机故障诊断J.上海海事大学学报,2020,41(4):95-102.6 丁勇,邬卡佳,曾庆松.“天鲲”号超大型自航绞吸船辅钢桩门装置设计 J.船舶工程,2020,42(12):48-51+125.7 陈育喜,金炳光,张晓军.2500 TEU 冰区集装箱船边压载舱空气吹泡系统的设计优化与吹泡试验 J.机电设备,2020,37(4):46-54.8 马来好,乔卫亮,王生海,等.基于 GUI 的船舶液压推进系统计算辅助设计 J.机床与液压,2020,48(2