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(jì)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shí)習(xí)過程中，發(fā)現(xiàn)船舶起貨機(jī)故障率非常高，大部分是液壓系統(tǒng)故障。對(duì)此問題查閱大量教材和參考資料，了解液壓油清潔度對(duì)液壓系統(tǒng)的重要性。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：（說明書、專題、繪圖、試驗(yàn)結(jié)果等）</p><p>　　1、闡述研究船舶起貨機(jī)實(shí)用性以及維護(hù)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(bào)告：文獻(xiàn)查閱收集，翻譯外文資料（3000～5000字），實(shí)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(dòng)態(tài)，需要解決的問題及基本思路。</p><p>　　3、掌握起貨機(jī)液壓系統(tǒng)防污染及控制，并對(duì)其進(jìn)行分析、比確定本設(shè)計(jì)方案。 </p><p&g

5、t;　　設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)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(jī)常見故障現(xiàn)象與分析7</p

6、><p>　　2.1起貨機(jī)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(jí)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(duì)液壓傳動(dòng)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(duì)液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)影響很大。根據(jù)實(shí)船上的克令吊、抓斗等液壓系統(tǒng)誤操作、動(dòng)作不靈敏、噪聲大等情況，分析液壓油的污染來源、危害及測(cè)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(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)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(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油（液壓油缸

11、），又進(jìn)一步得到改善。</p><p>　　第一次世界大戰(zhàn)（1914-1918）后液壓傳動(dòng)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(jìn)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(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)初康斯坦丁.尼斯克對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究；1910年對(duì)液力傳動(dòng)（液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等）方面

12、的貢獻(xiàn)，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(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。應(yīng)該指出，日本液壓傳動(dòng)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(dòng)，1956年成立了“液壓工業(yè)會(huì)”。近20~30年間，日本液壓傳動(dòng)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(diǎn)，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(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)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(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)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(jī)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(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、鐵路、船舶、電子、石油化工、國防、紡織、輕工等行業(yè)機(jī)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(gè)品種，近萬個(gè)規(guī)格。</p><p>　　改革開放以來，中國液壓工業(yè)先后引進(jìn)技術(shù)幾十項(xiàng)，為提高產(chǎn)品質(zhì)量和擴(kuò)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(tái)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(dòng)中國液壓工業(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。中國通過科研攻關(guān)和對(duì)引進(jìn)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(dòng)電磁閥、無潤(rùn)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(jī)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(shí)際生產(chǎn)中。</p><p>　　1.3中國和世界先進(jìn)水平相比主要差距</p><p>　　中國液壓、氣動(dòng)工業(yè)雖然取得了很好的成果，但與主機(jī)發(fā)展要求以及和

17、世界先進(jìn)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(diǎn)主機(jī)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(jī)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(jī)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(dòng)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(dòng)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(dòng)產(chǎn)品性能比較</p><p>　　4.設(shè)計(jì)技術(shù)水平不高，缺少必要

19、的試驗(yàn)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(jì)還處于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、靜力學(xué)設(shè)計(jì)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(yuǎn)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(jī)常見故障現(xiàn)象與分析</p><p>　　2.1起貨機(jī)主要分類</p><p>　　船舶起貨機(jī)主要包括克令吊、升降機(jī)、提升機(jī)、輸送機(jī)和起

20、重機(jī)?？肆畹跏峭鈦碓~，英文是crane，又稱船用吊機(jī)、船用起重機(jī)，是船上的一種大甲板機(jī)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(jī)是船上沿導(dǎo)軌垂直移動(dòng)的機(jī)械，供各層甲板間提升和下降貨物用。提升機(jī)是在垂直方向或較大的傾斜方向連續(xù)輸送貨物。輸送機(jī)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(jī)械多用在自卸船上或通過舷門進(jìn)行裝卸的船上。起重機(jī)包括甲板起重機(jī)等設(shè)備。甲板起重機(jī)設(shè)置在船舶上甲板上的機(jī)械。這種

21、起重機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，使船舶有較多的甲板面積可利用，對(duì)橋樓上視線的影響較小。甲板起重機(jī)操作簡(jiǎn)便，裝卸效率高，機(jī)動(dòng)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(jī)常用的有固定旋轉(zhuǎn)起重機(jī)、移動(dòng)旋轉(zhuǎn)起重機(jī)和龍門起重機(jī)。傳動(dòng)方式有電力傳動(dòng)和電力-液壓傳動(dòng)兩種。固定旋轉(zhuǎn)起重機(jī)這種起重機(jī)應(yīng)用最廣，可以單獨(dú)或成對(duì)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(dá)25～3

22、0噸。移動(dòng)旋轉(zhuǎn)起重機(jī)　在裝卸貨物要求起重機(jī)跨距較大，而又希望起重機(jī)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(jī)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(shí)的技術(shù)管理人員，按要求對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)。在實(shí)際工作中液壓克令吊常因缺少應(yīng)有的維護(hù)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(yùn)公司對(duì)其所屬的五條船舶上所使用的25臺(tái)液壓克令吊的維修費(fèi)用所作的五年統(tǒng)計(jì)，年均每條船液壓克令吊的維修費(fèi)用超過200萬元人民幣。針對(duì)液壓克令吊在使用中存在的諸多問題，1997年上海海運(yùn)學(xué)院與上海遠(yuǎn)洋運(yùn)輸公司組成課題組，對(duì)液壓克令吊的常見故障的類型、成因與維護(hù)管理、維修過程中存在問題進(jìn)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(duì)液壓克令吊的常見故障進(jìn)行歸類，主要存在以下幾大類的故障。(1)液壓馬達(dá)、液壓泵運(yùn)動(dòng)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(dòng)過大，管理失修等原因使液壓管路在運(yùn)行過程中突然破裂，造成大量液壓油浪費(fèi)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(dòng)過大，操縱系統(tǒng)、液壓泵零位與制動(dòng)器間存在明顯的調(diào)節(jié)誤差。(4)液壓控制閥動(dòng)作不靈敏。故障現(xiàn)象：液壓系統(tǒng)有沖擊、振動(dòng)，克令吊動(dòng)作不靈敏，制動(dòng)器動(dòng)作不正常。(5)蓄能器失效。故障現(xiàn)象：克令吊不工作時(shí)，控制油壓正常；推動(dòng)操縱手柄離開零位時(shí)，控制油壓會(huì)突然大幅下降，造成低壓保護(hù)繼電器動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)作正常，系統(tǒng)油溫異常升高，而冷卻器進(jìn)出口無明顯的溫差，克令吊在正常工作一定時(shí)間后</p><p><b>　　2.4故障成因</b></p><p>　　通過對(duì)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(hù)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>　　（1）缺少對(duì)液壓油的日常維護(hù)每次到港或使用前不進(jìn)行油箱底部放殘，濾器長(zhǎng)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(zhǎng)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(dá)、液壓泵中運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)期使用不按要求進(jìn)行更換；新、舊液壓油混合使用；

28、補(bǔ)油時(shí)不對(duì)液壓油進(jìn)行必要的過濾，使大量的污染物混入；拆卸系統(tǒng)時(shí)不注意維護(hù)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(hù)，破損嚴(yán)重，使大量的污染物進(jìn)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(duì)系統(tǒng)與油箱進(jìn)行必要的沖洗，造成同類型故障在同一臺(tái)克令吊上重復(fù)發(fā)生。②液壓管路缺少維護(hù)。當(dāng)油管、管接頭出現(xiàn)故障征兆時(shí)，得不到及時(shí)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(duì)克令吊液壓系統(tǒng)維護(hù)。當(dāng)液壓系統(tǒng)工作出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象時(shí)，不能及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重沖擊、振動(dòng)，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(shí)更換，缺少對(duì)設(shè)備定期維護(hù)，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(shí)、故障診斷能力與維修技能。當(dāng)液壓克令吊發(fā)生故障時(shí)，盲目維修，使簡(jiǎn)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(fèi)用的浪費(fèi)，還會(huì)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(jìn)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(fèi)力，但獎(jiǎng)勵(lì)措施不配套，影響到輪機(jī)管理人員的自修積極性，使維修費(fèi)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(jī)械在工作時(shí)，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(shí)液壓油容易氧化，氧化后會(huì)生成有機(jī)酸，有機(jī)酸會(huì)腐蝕金屬元件，還會(huì)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(shí)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(huì)形成水氣泡，使液壓油的潤(rùn)滑性能變差還會(huì)產(chǎn)生氣蝕。液壓油能溶解部分空氣，有時(shí)還會(huì)吸入氣泡。空氣混入液壓油中可加快液壓油氧化變質(zhì)，還會(huì)引起噪聲、氣蝕、振動(dòng)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(chǔ)運(yùn)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(rùn)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?yàn)橛鸵毫鹘?jīng)的油管和儲(chǔ)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(yáng)的物質(zhì)顆粒浸入液壓系統(tǒng)；（4）液壓系統(tǒng)維護(hù)時(shí)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(shí)使用了不潔的過濾容器帶進(jìn)的污染物等；（5）來自機(jī)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(dòng)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(dòng)而

35、遍布整個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)通過泵、缸、閥各液壓元件時(shí)，會(huì)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(huì)腐蝕機(jī)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(jí)</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(duì)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(píng)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：?jiǎn)挝惑w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：?jiǎn)挝?/p>

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(jiǎn)單，但不能反映顆粒污染物的尺寸及分布，而顆粒污染物對(duì)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(jì)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(píng)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(jí)，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(jí)和ISO 4406油液污染度等級(jí)國際標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　NAS 1638固體顆粒污染物等級(jí)</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(gè)尺寸區(qū)間內(nèi)最大允許顆粒數(shù)劃分為14個(gè)污染物等級(jí)，見表一。</p><p>　　表一：NAS 1638污染度等級(jí)表(100ml中的顆粒數(shù))</p><p>　　從表中可以看出，相鄰兩個(gè)等級(jí)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(jí)，可用外推法確定其污染度等級(jí)。</p><p>　　測(cè)得的各尺寸范圍的顆粒往往不屬于同一等級(jí)，一般取其中最高一級(jí)作為油液污染度等級(jí)。但這種處理方法有時(shí)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(jí)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(jí)。然而，從可能進(jìn)入運(yùn)動(dòng)副間隙引起磨損的危害尺寸來考慮，污染度定位7級(jí)比較更符合實(shí)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(gè)數(shù)碼表示油液的污染度等級(jí)，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(jí)，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(jí)，兩個(gè)數(shù)碼之間用一斜線分隔。例如污染度等級(jí)18/13表示油液中大于5μm的顆粒數(shù)的等級(jí)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(jí)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(jí)和相應(yīng)的顆粒濃度。根據(jù)顆粒濃度的大小共分為26個(gè)等級(jí)。</p><p>　　表二： ISO 4406 1987污染度等級(jí)</p><p>　　ISO 4406污染度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)選擇兩個(gè)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(jí)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(jí)代號(hào)”等同采用ISO 4406。</p><p>　　ISO 4406和其他幾種污染度等級(jí)之間的大致對(duì)應(yīng)關(guān)系見表三。</p><

44、;p>　　表三： ISO 4406與其它污染度等級(jí)對(duì)照表</p><p>　?、倜绹嚬こ處焻f(xié)會(huì)在1963年提出的污染度等級(jí)</p><p>　?、诳諝鉃V清器細(xì)試驗(yàn)粉塵</p><p>　　目前采用NAS 1638和ISO 4406污染度等級(jí)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(duì)油液污染度控制發(fā)展的進(jìn)一步提

45、高，絕對(duì)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(duì)IS0 4406已提出修改意見，建議增加一個(gè)反應(yīng)大于2μm顆粒污染度等級(jí)的數(shù)碼，采用3個(gè)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(duì)ISO 4402“液體顆粒計(jì)數(shù)器的校準(zhǔn)”進(jìn)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(shí)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(cè)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(duì)ISO 4406進(jìn)行了修改和完善，修改后的ISO 4406:1999規(guī)定：對(duì)于用自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的污染度等級(jí)采用＞4μm，＞6μm和＞14μm三個(gè)尺寸范圍的顆粒濃度等級(jí)來表示。對(duì)于用顯微鏡計(jì)數(shù)法，仍用＞5μm和＞15μm的顆粒濃度等級(jí)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(duì)液壓傳動(dòng)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(yùn)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(dòng)作失靈；</p><p>　　微小固體顆粒會(huì)加速有相對(duì)滑動(dòng)零件表面的磨損，使液壓元件不能正

48、常工作；同時(shí)，它也會(huì)劃傷密封件，使泄露流量增加；</p><p>　?。ㄈ┧趾涂諝獾幕烊霑?huì)降低潤(rùn)滑油液的潤(rùn)滑能力，并加速其氧化變質(zhì)，產(chǎn)生氣蝕，使液壓元件加速損壞；使液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)、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(duì)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?jī)纱箢悺?lt;/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(jī)械雜質(zhì)；元件運(yùn)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(cuò)誤加入系統(tǒng)的不同牌號(hào)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(chǎng)、熱能以及放射線等。這些能量對(duì)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(chǎng)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(jī)械的作業(yè)性能，就必須保證液壓系統(tǒng)正常可靠的工作，要保證液壓系統(tǒng)正常可靠的工作，必須對(duì)液壓油污染進(jìn)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(duì)液壓系統(tǒng)的

52、工作元件不利，同時(shí)會(huì)使液壓油加速氧化。一般機(jī)械液壓系統(tǒng)的工作溫度最好控制在65℃以下，工程機(jī)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?duì)液壓系統(tǒng)的冷卻器性能的控制，整個(gè)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(jìn)行清潔</p><p>　　元件在加工制造中，每一工序都必須對(duì)加工中殘留的污染物進(jìn)行凈化

53、清除；元件裝配前必須進(jìn)行清潔處理，裝配后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清潔和檢驗(yàn)；郵箱和管道在去除毛刺、焊渣等污染物后，需進(jìn)行酸洗以去除其表面氧化物；對(duì)初裝好的液壓系統(tǒng)作循環(huán)沖洗，并定時(shí)從系統(tǒng)中取樣分析，循環(huán)沖洗直至系統(tǒng)清潔達(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入液壓系統(tǒng)；活動(dòng)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(shí)對(duì)

55、濾油器進(jìn)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(jī)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(jī)理很多，各種機(jī)理對(duì)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(dá)到高精度凈化液壓油的目的，采用多機(jī)理組合式凈化，充分利用各種凈化機(jī)理的優(yōu)勢(shì)是達(dá)到綜合凈化效果的一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。</p><p><b>　　常用油液凈化技術(shù)</b></p><p>　?。ㄎ澹?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(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)造成不良的影響，要對(duì)液壓油污染進(jìn)行有

57、效的控制，必須定期對(duì)各密封處、接頭處進(jìn)行檢查處理，對(duì)液壓系統(tǒng)的液壓油進(jìn)行檢查分析，還要定期更換液壓油。更換液壓油時(shí)必須將舊液壓油放凈，整個(gè)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(cè)技術(shù)</p><p>　　在工程機(jī)械上采用液壓油檢測(cè)，可隨時(shí)檢測(cè)液壓油在使用過程中的品質(zhì)，而且能及時(shí)準(zhǔn)確的通過顯示器顯示污染等級(jí)及相應(yīng)的原因，即使在工作人員沒有檢測(cè)到

58、顯示器顯示的情況，當(dāng)污染度達(dá)到相應(yīng)的級(jí)別時(shí)，警報(bào)裝置也會(huì)進(jìn)行分級(jí)警報(bào)，以確保工程機(jī)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(rùn)滑、防腐、防銹、冷卻等作用。液壓設(shè)備上都會(huì)用到。對(duì)于液壓克令吊的維護(hù)可以從三方面著手：一是由課題組組織有關(guān)專家、機(jī)務(wù)管理人員與液壓克令吊的管理人員，對(duì)液壓克令吊的故障類型、故障成因進(jìn)行分析歸類，編寫出具有實(shí)用價(jià)值的技術(shù)文件，供船舶管理人員實(shí)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(shí)，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(hù)管理水平，并積極推行主動(dòng)預(yù)防性維護(hù)；三是針對(duì)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(xiàn)</b></p><p>　　[1] 中華機(jī)械工程學(xué)會(huì)設(shè)備與維修工程分會(huì)，《機(jī)械設(shè)備維修問答叢書》編委會(huì)編，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.9</p><p>　　[2] 丁樹模主編.液壓傳動(dòng).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1999

61、</p><p>　　[3] 左建民主編.液壓與氣壓傳動(dòng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[4] 費(fèi)千主編.船舶輔機(jī)[M].大連海事大學(xué)出版社.1998 </p><p>　　[5] 方昌林主編.液壓、氣動(dòng)傳動(dòng)與控制.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[6] 何存興主編.液壓傳動(dòng)與氣壓傳