船舶液壓畢業(yè)論文

1、<p>　　天津大學(xué)2017屆成人本科生畢業(yè)設(shè)計</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　題目：船舶克令吊液壓系統(tǒng)中液壓油的污染與控制</p><p>　　完成期限：2016 年 6月 20日至 2016 年 8月31 日</p><p>　　學(xué)院:天津大學(xué) 指導(dǎo)教師_____&l

2、t;/p><p>　　專業(yè)：船舶與海洋工程 職 稱________</p><p>　　學(xué)生：紀(jì)德龍 系 主 任________</p><p>　　接受任務(wù)日期8月20日 批準(zhǔn)日期________</p><p>　　一、原始依據(jù)（資料）</p><p>　　

3、在學(xué)習(xí)和實習(xí)過程中，發(fā)現(xiàn)船舶起貨機故障率非常高，大部分是液壓系統(tǒng)故障。對此問題查閱大量教材和參考資料，了解液壓油清潔度對液壓系統(tǒng)的重要性。</p><p>　　二、設(shè)計內(nèi)容和要求：（說明書、專題、繪圖、試驗結(jié)果等）</p><p>　　1、闡述研究船舶起貨機實用性以及維護的重要性，分析故障率的主要原因和解決辦法。

4、 </p><p>　　2、完成調(diào)研報告：文獻查閱收集，翻譯外文資料（3000～5000字），實習(xí)調(diào)研以了解課題研究背景，現(xiàn)有水平、成果及當(dāng)前動態(tài)，需要解決的問題及基本思路。</p><p>　　3、掌握起貨機液壓系統(tǒng)防污染及控制，并對其進行分析、比確定本設(shè)計方案。 </p><p&g

5、t;　　設(shè)計（論文）進度計劃表</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 液壓系統(tǒng)的發(fā)展史6</p><p>　　1.1世界液壓系統(tǒng)發(fā)展6</p><p>　　1.2中國液壓技術(shù)的發(fā)展6</p><p>　　第二章 船舶起貨機常見故障現(xiàn)象與分析7</p

6、><p>　　2.1起貨機主要分類7</p><p>　　2.2什么是克令吊8</p><p>　　2.3克令吊的故障類型8</p><p><b>　　2.4故障成因9</b></p><p>　　第三章液壓油的污染10</p><p>　　3.1液壓油污染的原因

7、10</p><p>　　3.1.1液壓油氧化變質(zhì)10</p><p>　　3.1.2 液壓油中混入水分和空氣10</p><p>　　3.1.3液壓油中混入顆粒污物10</p><p>　　3．1.4生成物的污染11</p><p>　　3.2油液污染度等級11</p><p>　　

8、第四章液壓系統(tǒng)油液污染的控制與凈化15</p><p>　　4.1液壓油被污染后對液壓傳動系統(tǒng)所造成的主要危害15</p><p>　　4.2 液壓系統(tǒng)污染控制措施15</p><p>　　4.3液壓油凈化技術(shù)16</p><p><b>　　4.4結(jié)論17</b></p><p>&l

9、t;b>　　摘 要</b></p><p>　　在液壓系統(tǒng)中，液壓油的清潔對液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)影響很大。根據(jù)實船上的克令吊、抓斗等液壓系統(tǒng)誤操作、動作不靈敏、噪聲大等情況，分析液壓油的污染來源、危害及測定方法，排除故障，并提出液壓油污染的控制措施[3]。</p><p>　　關(guān)鍵詞：克令吊； 液壓油； 污染； 危害； 控制</p><p>　　第

10、一章 液壓系統(tǒng)的發(fā)展史</p><p>　　1.1世界液壓系統(tǒng)發(fā)展</p><p>　　液壓系統(tǒng)和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，1795年英國約瑟夫.布拉曼（Joseph Braman,1749-1814），在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質(zhì)水改為油（液壓油缸

11、），又進一步得到改善。</p><p>　　第一次世界大戰(zhàn)（1914-1918）后液壓傳動廣泛應(yīng)用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓站大約在19世紀(jì)末20世紀(jì)初的20年間，才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年維克斯發(fā)明了壓力平衡式葉片泵，為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)初康斯坦丁.尼斯克對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究；1910年對液力傳動（液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等）方面

12、的貢獻，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。</p><p>　　第二次世界大戰(zhàn)（1941-1945）期間，在美國機床中有30%應(yīng)用了液壓傳動。應(yīng)該指出，日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近20多年。在1955年前后，日本迅速發(fā)展液壓傳動，1956年成立了“液壓工業(yè)會”。近20~30年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。</p><p>　　液壓系統(tǒng)有許多突出的優(yōu)點，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一

13、般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控

14、制裝置等[2]。</p><p>　　1.2中國液壓技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　中國液壓工業(yè)經(jīng)過40余年的發(fā)展，已形成了門類齊全，有一定技術(shù)水平并初具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系。中國現(xiàn)有主要生產(chǎn)企業(yè)近300家，液壓產(chǎn)品的年產(chǎn)量為450萬件，為機床、工程機械、冶金機械、礦山機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車、鐵路、船舶、電子、石油化工、國防、紡織、輕工等行業(yè)機械設(shè)備提供種類比較齊全的產(chǎn)品。目前液壓元件約有10

15、00個品種，近萬個規(guī)格。</p><p>　　改革開放以來，中國液壓工業(yè)先后引進技術(shù)幾十項，為提高產(chǎn)品質(zhì)量和擴大生產(chǎn)能力起到了重要作用。目前已和美國、日本、德國、意大利、等國家以及中國的臺灣地區(qū)的液壓公司建立了一些合資企業(yè)，這些企業(yè)也為推動中國液壓工業(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻。中國通過科研攻關(guān)和對引進技術(shù)的消化吸收，產(chǎn)品技術(shù)水平不斷提高，如生產(chǎn)的高壓齒輪泵、中高壓變量葉片泵、高壓斜軸式及斜盤式柱塞泵、高壓液壓控制閥

16、、疊加閥、電液伺服閥、比例閥、精密過濾器、精密氣源處理器、微型和小型氣動電磁閥、無潤滑氣缸及閥門、高壓往復(fù)密封及回轉(zhuǎn)密封等。另外在CAD和CAT技術(shù)、污染控制、故障診斷、機電一體化、限貸控制工程技術(shù)的應(yīng)用等方面均取得很好的成果，兵役應(yīng)用與實際生產(chǎn)中。</p><p>　　1.3中國和世界先進水平相比主要差距</p><p>　　中國液壓、氣動工業(yè)雖然取得了很好的成果，但與主機發(fā)展要求以及和

17、世界先進水平相比還有差距，主要表現(xiàn)如下。</p><p>　　1．產(chǎn)品品種少，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，高新技術(shù)產(chǎn)品構(gòu)成比例低。目前國內(nèi)生產(chǎn)的液壓產(chǎn)品品種僅是國外的1/5，在國產(chǎn)產(chǎn)品中，低檔產(chǎn)品占總產(chǎn)量的70%—80%，重點主機和重大技術(shù)裝備配套率僅為40%。</p><p>　　2．產(chǎn)品品種單一，系列化程度不高，缺少適應(yīng)主機的變型、派生和專用產(chǎn)品。因此，可供用戶選擇的范圍小，不適應(yīng)主機多樣化發(fā)展的

18、要求。</p><p>　　3.產(chǎn)品的性能指標(biāo)不高，且國外的液壓、氣動產(chǎn)品壽命比中國的產(chǎn)品高，中高壓葉片泵噪聲比中國的產(chǎn)品低。又如產(chǎn)品的清潔度，以電磁閥為例國外電磁閥為1~5mg，而中國的電磁閥為10~20mg。國內(nèi)外液壓氣動產(chǎn)品性能比較，如表1-3所示。</p><p>　　表1-3 國內(nèi)外液壓氣動產(chǎn)品性能比較</p><p>　　4.設(shè)計技術(shù)水平不高，缺少必要

19、的試驗條件，自主開發(fā)能力薄弱，CAD、CAT 技術(shù)應(yīng)用還不普遍，產(chǎn)品設(shè)計還處于經(jīng)驗設(shè)計、靜力學(xué)設(shè)計階段。隨著現(xiàn)代液壓技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，液壓系統(tǒng)的可靠性和遠見壽命的問題顯得更為突出和重要[1]。</p><p>　　第二章 船舶起貨機常見故障現(xiàn)象與分析</p><p>　　2.1起貨機主要分類</p><p>　　船舶起貨機主要包括克令吊、升降機、提升機、輸送機和起

20、重機?？肆畹跏峭鈦碓~，英文是crane，又稱船用吊機、船用起重機，是船上的一種大甲板機械，它是一種船舶裝卸貨物的設(shè)備，液壓克令吊是船舶上普遍使用的一種裝卸貨設(shè)備。升降機是船上沿導(dǎo)軌垂直移動的機械，供各層甲板間提升和下降貨物用。提升機是在垂直方向或較大的傾斜方向連續(xù)輸送貨物。輸送機是在水平方向或坡度不大的方向連續(xù)輸送貨物。這兩種機械多用在自卸船上或通過舷門進行裝卸的船上。起重機包括甲板起重機等設(shè)備。甲板起重機設(shè)置在船舶上甲板上的機械。這種

21、起重機結(jié)構(gòu)緊湊，使船舶有較多的甲板面積可利用，對橋樓上視線的影響較小。甲板起重機操作簡便，裝卸效率高，機動靈活，作業(yè)前沒有繁瑣的準(zhǔn)備工作，應(yīng)用日益廣泛。甲板起重機常用的有固定旋轉(zhuǎn)起重機、移動旋轉(zhuǎn)起重機和龍門起重機。傳動方式有電力傳動和電力-液壓傳動兩種。固定旋轉(zhuǎn)起重機這種起重機應(yīng)用最廣，可以單獨或成對地在左右舷作業(yè)。起重量一般為3～5噸。在多用途船上，要求單吊能吊起20英尺集裝箱，雙吊能吊起40英尺集裝箱（30噸），其起重量可達25～3

22、0噸。移動旋轉(zhuǎn)起重機　在裝卸貨物要求起重機跨距較大，而又希望起重機吊</p><p><b>　　2.2什么是克令吊</b></p><p>　　液壓克令吊是一種技術(shù)含量很高的電、液、機一體化的船舶起貨設(shè)備，在使用過程中，需要具有一定專業(yè)知識的技術(shù)管理人員，按要求對其進行日常維護。在實際工作中液壓克令吊常因缺少應(yīng)有的維護保養(yǎng)、操作使用不當(dāng)、工作環(huán)境差與年久失修等原因，

23、造成故障率高。據(jù)某航運公司對其所屬的五條船舶上所使用的25臺液壓克令吊的維修費用所作的五年統(tǒng)計，年均每條船液壓克令吊的維修費用超過200萬元人民幣。針對液壓克令吊在使用中存在的諸多問題，1997年上海海運學(xué)院與上海遠洋運輸公司組成課題組，對液壓克令吊的常見故障的類型、成因與維護管理、維修過程中存在問題進行了研究，提出了一系列措施取得了明顯效果。</p><p>　　2.3克令吊的故障類型</p>&

24、lt;p>　　課題組對液壓克令吊的常見故障進行歸類，主要存在以下幾大類的故障。(1)液壓馬達、液壓泵運動部件磨損嚴(yán)重。故障現(xiàn)象：故障初期階段表現(xiàn)為起重能力逐步下降，控制油壓偏低，油溫偏高。到后期，由于主油路泄漏過大，造成系統(tǒng)油壓過低而使液壓克令吊不能正常使用。(2)液壓管路破損嚴(yán)重。故障現(xiàn)象：由于液壓系統(tǒng)沖擊、振動過大，管理失修等原因使液壓管路在運行過程中突然破裂，造成大量液壓油浪費與環(huán)境污染。(3)液壓克令吊工作失常。故障現(xiàn)象：

25、液壓系統(tǒng)沖擊、振動過大，操縱系統(tǒng)、液壓泵零位與制動器間存在明顯的調(diào)節(jié)誤差。(4)液壓控制閥動作不靈敏。故障現(xiàn)象：液壓系統(tǒng)有沖擊、振動，克令吊動作不靈敏，制動器動作不正常。(5)蓄能器失效。故障現(xiàn)象：克令吊不工作時，控制油壓正常；推動操縱手柄離開零位時，控制油壓會突然大幅下降，造成低壓保護繼電器動作而停車。(6)濾油器濾芯擊穿、濾殼破裂、濾油器旁通閥處于開啟狀態(tài)。故障現(xiàn)象：液壓油污染嚴(yán)重，系統(tǒng)中出現(xiàn)運動件磨損與控制閥卡死等故障，油箱底部有

26、大量的磨損物出現(xiàn)。(7)液壓油冷卻器失效。故障現(xiàn)象：克令吊動作正常，系統(tǒng)油溫異常升高，而冷卻器進出口無明顯的溫差，克令吊在正常工作一定時間后</p><p><b>　　2.4故障成因</b></p><p>　　通過對液壓克令吊常見故障的歸類分析后認(rèn)為，造成液壓克令吊故障率高的主要原因有：日常維護管理不當(dāng)、液壓油污染嚴(yán)重與液壓設(shè)備的失修。具體表現(xiàn)為：</p&g

27、t;<p>　?。?）缺少對液壓油的日常維護每次到港或使用前不進行油箱底部放殘，濾器長期得不到清洗，濾芯得不到定期更換，造成濾器前后壓差過大長期處于旁通狀態(tài)，使液壓油得不到應(yīng)有的過濾，液壓油中的固體顆粒污染物大大超過液壓克令吊最低使用要求，造成液壓馬達、液壓泵中運動部件的嚴(yán)重磨損與液壓控制閥的卡死等故障。</p><p>　?。?）液壓油使用不當(dāng)液壓油長期使用不按要求進行更換；新、舊液壓油混合使用；

28、補油時不對液壓油進行必要的過濾，使大量的污染物混入；拆卸系統(tǒng)時不注意維護系統(tǒng)清潔，也使液壓油遭受污染；油箱透氣口濾器得不到應(yīng)有的維護，破損嚴(yán)重，使大量的污染物進入系統(tǒng)[4]。</p><p>　　（3）其他原因：①液壓系統(tǒng)出現(xiàn)磨損性故障大修后，不對系統(tǒng)與油箱進行必要的沖洗，造成同類型故障在同一臺克令吊上重復(fù)發(fā)生。②液壓管路缺少維護。當(dāng)油管、管接頭出現(xiàn)故障征兆時，得不到及時的維修，造成管路爆裂，管接頭沖脫，使系統(tǒng)液

29、壓油大量漏損并污染環(huán)境。③缺少對克令吊液壓系統(tǒng)維護。當(dāng)液壓系統(tǒng)工作出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象時，不能及時進行調(diào)整，使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重沖擊、振動，帶病工作至損壞為止。④密封件與蓄能器皮囊老化、彈簧失效等得不到及時更換，缺少對設(shè)備定期維護，造成易損件故障率居高不下。⑤管理、維修人員缺少必要的專業(yè)知識、故障診斷能力與維修技能。當(dāng)液壓克令吊發(fā)生故障時，盲目維修，使簡單故障變成復(fù)雜故障，并引發(fā)二次故障，不但造成人力、維修費用的浪費，還會誤了船期。⑥船上缺少必

30、要的備品配件與專用工具，影響到維修工作的正常進行與維修的成功率，以致影響到貨物的正常裝卸與船期。⑦液壓克令吊的維修非常麻煩與費力，但獎勵措施不配套，影響到輪機管理人員的自修積極性，使維修費用居高不下。</p><p>　　第三章 液壓油的污染</p><p>　　3.1液壓油污染的原因</p><p>　　3.1.1液壓油氧化變質(zhì)</p><p

31、>　　工程機械在工作時，液壓系統(tǒng)由于各種壓力損失產(chǎn)生大量的熱量，是系統(tǒng)液壓油溫度上升，系統(tǒng)溫度過高時液壓油容易氧化，氧化后會生成有機酸，有機酸會腐蝕金屬元件，還會生成不溶于油的膠狀沉淀物，使液壓油的黏度增大，抗磨性能變差[8]。</p><p>　　3.1.2 液壓油中混入水分和空氣</p><p>　　液壓油新油有吸水性，含有微量水分；液壓系統(tǒng)停止工作時系統(tǒng)溫度降低，空氣中的水汽凝

32、結(jié)成水分子混入油中。液壓油中混入水分后，將降低液壓油的粘度，并促使液壓油氧化變質(zhì)，還會形成水氣泡，使液壓油的潤滑性能變差還會產(chǎn)生氣蝕。液壓油能溶解部分空氣，有時還會吸入氣泡?？諝饣烊胍簤河椭锌杉涌煲簤河脱趸冑|(zhì)，還會引起噪聲、氣蝕、振動等。</p><p>　　3.1.3液壓油中混入顆粒污物</p><p>　　液壓系統(tǒng)及元件在加工、裝配、儲運中將污物混入系統(tǒng)中；使用中漏氣或漏水后形成不溶

33、物；使用中金屬零部件磨損后產(chǎn)生的磨屑；空氣中灰塵的混入等，這些都易形成液壓油中的顆粒污物。液壓油中混入顆粒污物，容易形成磨料磨損，降低液壓油的潤滑性能，冷卻性能。固體顆粒污染的原因有以下幾種：（1）液壓系統(tǒng)本身原有殘留雜質(zhì)，如制造裝配過程中產(chǎn)生的，又未得到徹底清除，（2）新油中含有雜質(zhì)，因為油液流經(jīng)的油管和儲存油液的油桶含有雜質(zhì)；（3）野外露天作業(yè)環(huán)境惡劣，各種飛揚的物質(zhì)顆粒浸入液壓系統(tǒng)；（4）液壓系統(tǒng)維護時拆裝元件和管路等過程中造成污

34、染物的浸入，或加油、換油時使用了不潔的過濾容器帶進的污染物等；（5）來自機械摩擦、變形和化學(xué)反應(yīng)等方面的污染。</p><p>　　3.1.4生成物的污染</p><p>　　主要指液壓傳動系統(tǒng)在工作過程中所產(chǎn)生的金屬微粒、密封材料磨損顆粒、涂料剝離片、水分、氣泡及油液變質(zhì)后的膠狀物等所造成的液壓油被污染。這些顆粒污物類似于研磨金屬加工面使用的研磨劑，液壓系統(tǒng)中的污染顆粒隨著液壓油的流動而

35、遍布整個系統(tǒng)。當(dāng)通過泵、缸、閥各液壓元件時，會加劇各摩擦副的磨損，產(chǎn)生出新的污染顆粒，造成惡性循環(huán)，大大降低元件的使用壽命，嚴(yán)重的威脅著液壓系統(tǒng)的正常工作。油液分解殘余物及表面活性媒介物等，它們會腐蝕機件，并使元件表面的污染物分散到油液匯總?cè)ザy以清除，還降低過濾網(wǎng)附著污物的能力，常常使節(jié)流小孔堵塞。使液壓元件失效造成事故故障。</p><p>　　3.2油液污染度等級</p><p>　

36、　油液污染度是指單位體積油液中固體顆粒污染物的含量，及油液中固體顆粒污染度的濃度。對于其他污染物，如水和空氣，則用水含量和空氣含量表述。油液污染度是評定油液污染程度的重要指標(biāo)。</p><p>　　目前油液污染度主要采用以下兩種表示方法：</p><p>　　質(zhì)量污染度：單位體積油液中所含固體顆粒污染度的質(zhì)量，一般用ml/L表示</p><p>　　顆粒污染度：單位

37、體積油液中所含各種尺寸的顆粒數(shù)。顆粒尺寸范圍可用區(qū)間表示，如5～15μm，15～25μm等；也可用大于某一尺寸表示，如＞5μm，＞15μm等。</p><p>　　此外油液污染度還可以用百萬分率（ppm）來表示，質(zhì)量ppm或體積ppm。</p><p>　　質(zhì)量污染度表示方法雖然比較簡單，但不能反映顆粒污染物的尺寸及分布，而顆粒污染物對元件和系統(tǒng)的危害作用與其顆粒尺寸分布及數(shù)量密切相關(guān)，因

38、而隨著顆粒計數(shù)技術(shù)的發(fā)展，目前已普遍采用顆粒污染度的表示方法。</p><p>　　為了定量評定油液污染程度，世界各主要工業(yè)國都制定有各自的油液污染度等級，近年來已趨向于采用統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)。下面介紹美國NAS 1638油液污染物等級和ISO 4406油液污染度等級國際標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　NAS 1638固體顆粒污染物等級</p><p>　　NAS 1638

39、是美國航天工業(yè)部門在1964年提出的，目前在美國和世界各國仍廣泛采用。它以顆粒濃度為基礎(chǔ)，按照油液中在5～15、15～25、25～50、50～100和＞100μm 5個尺寸區(qū)間內(nèi)最大允許顆粒數(shù)劃分為14個污染物等級，見表一。</p><p>　　表一：NAS 1638污染度等級表(100ml中的顆粒數(shù))</p><p>　　從表中可以看出，相鄰兩個等級的顆粒濃度比為2。因此當(dāng)油液污染

40、度濃度超過表中最大的12級，可用外推法確定其污染度等級。</p><p>　　測得的各尺寸范圍的顆粒往往不屬于同一等級，一般取其中最高一級作為油液污染度等級。但這種處理方法有時不盡合理。例如，5～15、15～25、25～50、50～100和＞100μm各尺寸段的污染度等級如果是7、7、6、10和8，若取最大者，則油液污染度應(yīng)為10級。然而，從可能進入運動副間隙引起磨損的危害尺寸來考慮，污染度定位7級比較更符合實際

41、。</p><p>　　ISO 4406固體顆粒污染度國際標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　ISO 4406油液污染度國際標(biāo)準(zhǔn)采用兩個數(shù)碼表示油液的污染度等級，前面的數(shù)碼代表1mL油液中尺寸大于5μm的顆粒數(shù)的等級，后面的數(shù)碼代表1mL油液中尺寸大于15μm的顆粒數(shù)的等級，兩個數(shù)碼之間用一斜線分隔。例如污染度等級18/13表示油液中大于5μm的顆粒數(shù)的等級為18，每毫升顆粒數(shù)在130000～250

42、000之間；大于15μm的顆粒數(shù)的等級為13，每毫升顆粒數(shù)在4000～8000之間。</p><p>　　表二為ISO 4406污染度等級和相應(yīng)的顆粒濃度。根據(jù)顆粒濃度的大小共分為26個等級。</p><p>　　表二： ISO 4406 1987污染度等級</p><p>　　ISO 4406污染度等級標(biāo)準(zhǔn)選擇兩個具有特征性的尺寸：5

43、μm和15μm 。他們基本反映油液中較小顆粒引起堵塞淤積和較大顆粒產(chǎn)生的磨損等危害作用。</p><p>　　目前ISO 4406污染度等級標(biāo)準(zhǔn)已被世界各國普遍采用。我國制定的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14039-93“液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)固體顆粒污染度等級代號”等同采用ISO 4406。</p><p>　　ISO 4406和其他幾種污染度等級之間的大致對應(yīng)關(guān)系見表三。</p><

44、;p>　　表三： ISO 4406與其它污染度等級對照表</p><p>　?、倜绹嚬こ處焻f(xié)會在1963年提出的污染度等級</p><p>　　②空氣濾清器細(xì)試驗粉塵</p><p>　　目前采用NAS 1638和ISO 4406污染度等級標(biāo)準(zhǔn)的最小顆粒尺寸均為5μm。隨著現(xiàn)代液壓技術(shù)的發(fā)展，對油液污染度控制發(fā)展的進一步提

45、高，絕對精度1～3μm的高精度濾油器已應(yīng)用于清潔度要求高的液壓系統(tǒng)。因此，對IS0 4406已提出修改意見，建議增加一個反應(yīng)大于2μm顆粒污染度等級的數(shù)碼，采用3個數(shù)碼表示油液污染度。例如22/18/13，以上數(shù)碼分別表示＞2μm，＞5μm和＞15μm的顆粒濃度。</p><p>　　最近對ISO 4402“液體顆粒計數(shù)器的校準(zhǔn)”進行了修改，新的校準(zhǔn)方法ISO 11171已經(jīng)制定。采用新的校準(zhǔn)方法提高了顆粒分析的

46、準(zhǔn)確性，但同時帶來了顆粒尺寸重新定義的問題。過去用ISO 4402校準(zhǔn)方法測定的顆粒尺寸2μm，5μm和15μm，而用新的校準(zhǔn)方法則為4.6μm，6.4μm和13.6μm。為此，最近對ISO 4406進行了修改和完善，修改后的ISO 4406:1999規(guī)定：對于用自動顆粒計數(shù)器計數(shù)的污染度等級采用＞4μm，＞6μm和＞14μm三個尺寸范圍的顆粒濃度等級來表示。對于用顯微鏡計數(shù)法，仍用＞5μm和＞15μm的顆粒濃度等級表示[6]。<

47、/p><p>　　第四章 液壓系統(tǒng)油液污染的控制與凈化</p><p>　　4.1液壓油被污染后對液壓傳動系統(tǒng)所造成的主要危害</p><p>　　固體顆粒與膠狀生成物堵塞過濾器，使液壓泵吸油不暢、運轉(zhuǎn)困難，產(chǎn)生噪聲，堵塞閥類元件的小孔成縫隙，使閥類元件動作失靈；</p><p>　　微小固體顆粒會加速有相對滑動零件表面的磨損，使液壓元件不能正

48、常工作；同時，它也會劃傷密封件，使泄露流量增加；</p><p>　?。ㄈ┧趾涂諝獾幕烊霑档蜐櫥鸵旱臐櫥芰Γ⒓铀倨溲趸冑|(zhì)，產(chǎn)生氣蝕，使液壓元件加速損壞；使液壓傳動系統(tǒng)出現(xiàn)振動、爬行等現(xiàn)象。</p><p>　　液壓系統(tǒng)中的污染物是指工作液體中一切對系統(tǒng)工作可靠性和元件使用壽命有害的物質(zhì)。從廣義來說，污染物可分為污染物質(zhì)和污染能量兩大類。</p><p>

49、;　　污染物質(zhì)根據(jù)其存在的狀態(tài)可分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種。固態(tài)污染物常以顆粒狀存在于液壓系統(tǒng)油液中。其主要來源為崖壓元件加工和裝配過程中殘留的金屬切屑、焊渣、型砂以及其他機械雜質(zhì)；元件運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的磨屑和銹蝕剝落物以及油液氧化、凝聚和分解產(chǎn)生的沉淀物；以及從外界侵入的塵埃和各種雜志等。液態(tài)污染物主要是從外界侵入系統(tǒng)的水分以及錯誤加入系統(tǒng)的不同牌號的油液。氣態(tài)污染物主要是空氣。歸納起來，液壓系統(tǒng)內(nèi)的污染物質(zhì)主要有固體顆粒、水、空氣、化學(xué)物質(zhì)

50、和微生物等。液壓油中常見的化學(xué)污染物有溶劑、表面活性化合物和油液氧化分解產(chǎn)物等。</p><p>　　污染能量主要包括靜電、磁場、熱能以及放射線等。這些能量對液壓系統(tǒng)可能造成有害的影響，因而也可視為污染物。例如靜電引起電化學(xué)腐蝕，并且可能引起從礦物質(zhì)液壓油中揮發(fā)出來的碳化合物燃燒而造成火災(zāi)。磁場的吸力可使鐵磁性的磨屑吸附在元件表面和間隙內(nèi)，引起元件的污染磨損和堵塞卡緊等故障。系統(tǒng)中過多的熱能使油溫升高而使?jié)櫥阅?/p>

51、降低和年度下降，導(dǎo)致泄露增大，并致使油液變質(zhì)和密封老化失效等。</p><p>　　4.2 液壓系統(tǒng)污染控制措施</p><p>　　為保證工程機械的作業(yè)性能，就必須保證液壓系統(tǒng)正?？煽康墓ぷ?，要保證液壓系統(tǒng)正?？煽康墓ぷ鳎仨殞σ簤河臀廴具M行控制。</p><p>　　控制液壓油的工作溫度</p><p>　　液壓油工作溫度過高對液壓系統(tǒng)的

52、工作元件不利，同時會使液壓油加速氧化。一般機械液壓系統(tǒng)的工作溫度最好控制在65℃以下，工程機械液壓系統(tǒng)工作溫度以控制在80℃以下?？刂埔簤河偷墓ぷ鳒囟戎饕菍σ簤合到y(tǒng)的冷卻器性能的控制，整個液壓系統(tǒng)液壓油油量的合理控制，液壓系統(tǒng)元器件負(fù)荷及轉(zhuǎn)速的控制。</p><p>　　元件和系統(tǒng)在加工和裝配過程中進行清潔</p><p>　　元件在加工制造中，每一工序都必須對加工中殘留的污染物進行凈化

53、清除；元件裝配前必須進行清潔處理，裝配后必須進行嚴(yán)格的清潔和檢驗；郵箱和管道在去除毛刺、焊渣等污染物后，需進行酸洗以去除其表面氧化物；對初裝好的液壓系統(tǒng)作循環(huán)沖洗，并定時從系統(tǒng)中取樣分析，循環(huán)沖洗直至系統(tǒng)清潔達到要求。</p><p>　　防止污染物混入液壓系統(tǒng)</p><p>　　郵箱要合理密封并裝設(shè)高效能的空氣濾清器以防止塵土、水分的進入；注入新油必須經(jīng)過有效的過濾，系統(tǒng)的回油也應(yīng)進行

54、有效的過濾；管路接頭等連接處密封嚴(yán)密，防止塵土、水分和空氣進入液壓系統(tǒng)；活動件（如液壓缸活塞桿端）必須裝有防塵密封裝置。</p><p><b>　　液壓油的過濾和凈化</b></p><p>　　液壓油過濾器（濾油器）是液壓系統(tǒng)中控制油液污染的重要元件，濾油器的應(yīng)用必須保證過濾精度符合系統(tǒng)的使用要求，由流體阻力引起的壓力損失應(yīng)盡可能小，并應(yīng)具有足夠的油垢容量；定時對

55、濾油器進行檢查和凈化。液壓系統(tǒng)油液的污染度隨著外界污染顆粒侵入率和系統(tǒng)內(nèi)各種磨損顆粒數(shù)的增加而增大，隨著過濾比的增大而減小，因此合理選擇過濾比可有效的降低系統(tǒng)的污染度。固體顆粒是工程機械液壓系統(tǒng)污染的主要來源，通過合理選擇濾油器的過濾比是控制系統(tǒng)污染的主要措施。</p><p>　　4.3液壓油凈化技術(shù) </p><p>　　油液凈化的方法與機理很多，各種機理對污染顆粒、水分、空氣的凈化效

56、果都不完全相同，各有利弊。為了達到高精度凈化液壓油的目的，采用多機理組合式凈化，充分利用各種凈化機理的優(yōu)勢是達到綜合凈化效果的一項技術(shù)創(chuàng)新。</p><p><b>　　常用油液凈化技術(shù)</b></p><p>　　（五） 定期檢查和更換液壓油</p><p>　　液壓油在使用過程中，污染物的侵入會對液壓系統(tǒng)造成不良的影響，要對液壓油污染進行有

57、效的控制，必須定期對各密封處、接頭處進行檢查處理，對液壓系統(tǒng)的液壓油進行檢查分析，還要定期更換液壓油。更換液壓油時必須將舊液壓油放凈，整個液壓系統(tǒng)必須先清潔后，再注入新的液壓油。</p><p>　　采用液壓油污染度的在線檢測技術(shù)</p><p>　　在工程機械上采用液壓油檢測，可隨時檢測液壓油在使用過程中的品質(zhì)，而且能及時準(zhǔn)確的通過顯示器顯示污染等級及相應(yīng)的原因，即使在工作人員沒有檢測到

58、顯示器顯示的情況，當(dāng)污染度達到相應(yīng)的級別時，警報裝置也會進行分級警報，以確保工程機械在使用中液壓油性能及品質(zhì)的良好性[5]。</p><p><b>　　4.4結(jié)論</b></p><p>　　通過本文的討論，我們了解了液壓油在液壓系統(tǒng)中的重要作用，并探討了液壓油的污染與控制，液壓系統(tǒng)的發(fā)展歷史，液壓油污染的原因等。液壓油就是利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì)，在

59、液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。液壓設(shè)備上都會用到。對于液壓克令吊的維護可以從三方面著手：一是由課題組組織有關(guān)專家、機務(wù)管理人員與液壓克令吊的管理人員，對液壓克令吊的故障類型、故障成因進行分析歸類，編寫出具有實用價值的技術(shù)文件，供船舶管理人員實施，并在使用中不斷加以完善；二是通過提高管理人員的專業(yè)知識，故障診斷能力與維修技能的培訓(xùn)，以提高管理人員的維護管理水平，并積極推行主動預(yù)防性維護；三是針對液壓系統(tǒng)的故障有

60、70%與油液清潔度有關(guān)的問題，嚴(yán)格控制液壓系統(tǒng)的清潔度，使其保持在允許的范圍內(nèi)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 中華機械工程學(xué)會設(shè)備與維修工程分會，《機械設(shè)備維修問答叢書》編委會編，北京：機械工業(yè)出版社，2004.9</p><p>　　[2] 丁樹模主編.液壓傳動.北京.機械工業(yè)出版社，1999

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