对港口机械液压系统的污染及维护问题探讨论文
前言：保证液压油使用中的质量和液压系统的清洁度，是对液压系统实行主动维护的主要内容。同时制定的《港机液压系统保养标准》，规范了港机液压系统主动维护工作，在运行中将越来越显示出它的效能。设备可以根据需要选择不同的维修方式，而主动维护则是对应每种维修前要抓的关键性工作。实施主动维护的设备可以使修理周期大幅度地延长，故障率降低，提高设备运行中的可靠性，获得最佳的经济效益。
一、港机液压系统实施主动维护的原因分析研究
随着港口生产任务量的迅猛增长，要求装卸机械的使用高效率，并提出了在线故障“零”目标管理，因此，传统的维修方式难以满足要求。在港口机械中，液压系统的造价占总机的 1/3 左右，而高精度的液压零件的修复性极差，一旦磨损就必须更换，因此，保证液压系统的可靠性及使用寿命在设备管理中有着举足轻重的作用。为此，我们对港机液压系统主动维护的内容与方式开展了课题研究。
二、港口机械液压系统常见的故障分析研究
1、突发失效：当一个大颗粒进入泵或马达时，泵或马达可能完全被卡死，一个大颗粒进入滑阀时能阻止阀芯完全关闭；当一个阀的控制节流孔被一个大颗粒堵住时会出现突然失效，例如一个阀体可能因为细小淤泥而无法工作。
2、间歇失效：间歇失效是液压油中的颗粒妨碍了阀座的正确归位所至。如果阀座很硬，使颗粒不能嵌入其中，则当阀再次打开时该颗粒可能被冲走，以后另一个颗粒可能再次阻碍该阀座的完全关闭，然后再被冲走，于是该阀出现间歇性失效。
3、退化失效：退化失效是磨料磨损、腐蚀、气蚀、混气、冲刷磨损或表面疲劳的结果，它们都会使系统元件内泄漏增加，降低其效率或精度，最终导致液压系统出现突发故障。
上述 3 种故障主要是因为液压油中的固体颗粒和液压油老化衰变造成的。液压油作为液压系统中动力传递的介质，不但要有良好的润滑性、抗氧化安定性、粘温性等性能，还要具有较高的清洁度，因此，保证油质、防止液压系统的污染是对港机液压系统进行主动维护的关键。
三、港口机械液压系统主动维护的方法分析研究
1、确定港口机械液压系统的目标清洁度。确定目标清洁度的主要依据是液压系统中所使用元件的种类和液压系统的工作压力， 满足敏感元件的清洁度即代表了系统的目标清洁度。部分港口机械保养技术说明书给出了液压系统目标清洁度，而有些港口机械则没有给出，这就要求我们通过油品清洁度的跟踪监测，考查其滤材过滤精度，根据港机液压系统的压力和系统中的敏感元件，合理制定相应的目标清洁度等级。通过对港口主力机械的跟踪研究（油箱取样），确定了部分港机液压系统清洁度等级。
2、保证液压系统目标清洁度的措施
一是新油加注及油品的更换。由于新油的清洁度达不到使用要求，所以新油必须通过高精度的过滤机过滤后才能注入液压系统。为此，各大公司各自建立了设备主动维护中心，使用高精度过滤机，实现了全封闭、自动计量加注液压油，不仅提高了油品的清洁度，而且提高了设备保养效率，阻止了污染物进入液压系统。对于使用时间较长的老旧港口机械，由于其系统内部积聚了大量的细小污染物（油泥），因此，应根据液压系统的污染情况，结合油品更换，适时地对液压系统进行冲洗。冲洗可使用低粘度油液或在提高温度的情况下以高流速使用系统油液，并监测系统清洁度水平，直至达到系统目标清洁度为止。
二是液压系统的密封。正常使用的机械设备，外界污染主要是通过加 72 油口、油箱通气孔、活塞防尘密封圈进入系统内部，因此，在日常维护中，应保证油箱盖密封良好，通气口应配置隔离式通气过滤器或采取其他方式防止所换空气中的灰尘进入系统。活塞杆防尘密封圈的作用是清除附着在活塞杆上的灰尘及杂物，设备在作业中，若大颗粒物质直接撒落到活塞杆上会造成活塞杆表面损伤，再经活塞杆伸缩损坏活塞杆密封圈，使其密封失效，造成漏油。因此，应采取适当措施，防止尘土和污物直接落到活塞杆上。
三是液压系统检修注意事项。维修液压系统时，系统打开就有了污染物侵入的机会，因此，系统维修过程中要注意防尘与密封，禁止在污染场合进行。
四是选用优质滤清器。对液压系统设计自身难以达到清洁度标准的设备，应首先更换滤清器，采用优质滤清器。
五是液压油的机外过滤。机外过滤是利用滤油机通过外循环对在用的液压油进行过滤净化。机外过滤能弥补部分港机液压系统过滤装置的过滤精度和纳污能力不足的缺陷。通过对各种不同类型的港机液压系统的机外过 滤的清洁度跟踪测试， 认为国产设备和一些老旧设备的液压系统，达不到目标清洁度时，用适当精度的过滤机对液压油进行机外过滤较为合理。没有条件对液压油进行清洁度跟踪的单位，可实行定期机外过滤。过滤周期可取为液压系统滤清器的更换周期或其 1/2。在对液压系统进行机外过滤时，一定要注意使用过滤精度合格（2~5μm）的滤油机，如果使用过滤
精度较低的过滤机，则不但达不到清洁油液的目的.，而且可能造成油品的再次污染。
3、制定滤材更换周期。虽然购入的港机设备附有液压系统的保养资料，但是随着作业环境和保养条件的变化，其原始保养资料提供的滤材更换周期应随之改变。实行液压油的定期机外过滤，就使油液中大部分的污物被清除掉，大大延长设备本身滤芯的寿命。滤清器最佳的更换时机应为系统颗粒数出现明显增长趋势之前。为此，要确定更为合理的更换周期，就需要对液压油中的各类污染物进行定期监测。
4、实现液压油的按质更换。实现液压系统油品的按质更换， 既能充分发挥液压系统的使用潜力，又能减少系统的磨损，因此是最科学的换油方式。实行液压系统按质换油的关键是，从众多的监测项目中筛选出能反映出不同机型液压油的老化变质规律的监测项目。通过对液压油使用过程中监测指标的分析， 探索出了不同机型液压油的老化变质规律及与污染变化的关系， 从中筛选出能够反应油质老化衰变的、与液压油污染紧密相关的化验项目。
四、结语
港口机械液压系统常见故障如不能动作、速度低、动作无力、爬行、冲击等，除设计、制造缺陷外，大多是由于系统油液中所含污染杂质引起的。主动维护是继故障维修、预防维修、状态维修后，国际上近几年来提出的一种新的设备管理理论。它的定义是：对导致设备损坏的根源性参数进行修复，从而有效地防止失效的发生，延长设备的使用寿命。主动维护是在设备磨损之前针对其根源问题采取的措施，有效地控制磨损及失效的发生，从而大幅度地延长修理周期。主动维护与维修相比，是主动与被动、事前与事后的关系，因此，主动维护不但为设备可靠运行提供保障，同时可大幅度降低维修成本。在港口机械中，液压系统的造价占总机的1/3左右，而高精度的液压零件的修复性极差，一旦磨损就必须更换，因此，保障液压系统的可靠性及使用寿命在设备管理中有着举足轻重的作用。
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