羅芳貴
江蘇省駱運(yùn)水利工程管理處 江蘇 宿遷 223800
由于油壓?jiǎn)㈤]機(jī)具有傳動(dòng)控制調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單,操縱比較方便,尤其是和電氣控制結(jié)合起來,能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn),在大型泵站快速閘門的控制中獲得了廣泛的應(yīng)用。在南水北調(diào)東線工程徐州市范圍內(nèi)已完工的解臺(tái)站、劉山站,其快速閘門皆采用液壓系統(tǒng)。加強(qiáng)油壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行管理,減少故障發(fā)生,對(duì)泵站的安全運(yùn)行和效益的充分發(fā)揮具有著十分重要的意義。筆者就在管理及安裝過程中遇到的常見問題作一些分析,供同行參考。
1.1 系統(tǒng)油液污染原因分析
1.1.1 新油液的污染 一般認(rèn)為,新購(gòu)進(jìn)的液壓油是清潔的。其實(shí)這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的,由于容器的涂料和鍍層、注油軟管的橡膠、以及空氣、灰塵等進(jìn)入油液,使液壓油已經(jīng)污染。實(shí)驗(yàn)測(cè)定,新購(gòu)進(jìn)的油液,每百毫升油液中,5μm以上顆粒數(shù)為3萬到5萬個(gè)。
1.1.2 新系統(tǒng)的污染 液壓系統(tǒng)及其元件在加工、裝配、儲(chǔ)存和搬運(yùn)過程中,砂粒、切屑、磨料、焊渣、銹片和灰塵等在液壓系統(tǒng)尚未工作之前已經(jīng)進(jìn)入系統(tǒng)中。
1.1.3 液壓系統(tǒng)在使用過程中,通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿、注入系統(tǒng)中的油液、油箱中流通的空氣、濺落或凝結(jié)的水滴、流回油箱中的漏油等使污物進(jìn)入系統(tǒng)。
1.1.4 液壓系統(tǒng)在工作過程中不斷產(chǎn)生的金屬和密封材料的磨損顆粒,過濾材料脫落的顆粒或纖維,剝落的油漆碎片等。
1.1.5 檢修過程中帶入的灰塵和棉絨等。
1.1.6 油液變質(zhì)后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),使金屬腐蝕,出現(xiàn)顆粒、銹片,使油液污染。
1.2 油液污染的主要危害分析 油液污染最直接的危害使液壓油變質(zhì),降低有效使用時(shí)間,需大量補(bǔ)充新油,浪費(fèi)油液,造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
油液污染中的固體顆粒使液壓泵有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面磨損加劇,造成零件表面刮傷、咬死,使液壓泵效率降低,壽命縮短;油液污染中的固體顆粒嵌入閥類元件滑動(dòng)面中,使磨損加劇,閥口密封不嚴(yán),泄漏增加,嚴(yán)重者出現(xiàn)閥芯移動(dòng)困難或卡住,從而失去閥的控制功能,產(chǎn)生故障;固體污染顆粒還會(huì)加速液壓缸密封裝置的損壞,使液壓缸表面拉傷、磨損,導(dǎo)致內(nèi)、外泄漏增加,引起相關(guān)故障。
油液污染還會(huì)粘著、堵塞濾油器網(wǎng)眼,使油泵吸油困難,產(chǎn)生噪音、振動(dòng)和氣蝕,若堵塞嚴(yán)重還會(huì)造成濾網(wǎng)擊穿,完全喪失過濾作用,造成液壓系統(tǒng)惡性循環(huán)等。
2.1 液壓系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲 液壓系統(tǒng)引起振動(dòng)的原因很多,若僅考慮液壓系統(tǒng)本身,主要有液壓泵的壓力脈動(dòng)造成管路、元件及油箱等的振動(dòng),溢流閥溢流時(shí)引起的振動(dòng)、液壓沖擊時(shí)引起的振動(dòng)等。而液壓系統(tǒng)的噪聲也主要是機(jī)械噪聲和液壓噪聲。
2.1.1 機(jī)械噪聲主要由于零部件的振動(dòng)產(chǎn)生的;而振動(dòng)往往是因?yàn)榱慵乃蓜?dòng)、碰撞和偏心等造成的。
2.1.2 液壓噪聲主要是由于壓力流量脈動(dòng)、困油現(xiàn)象、高低壓瞬間接通的沖擊、渦流、氣蝕等原因造成的。
另外,由于管道的配置、油箱的布置不合理等也會(huì)引起共振,從而發(fā)出噪聲。
2.2 液壓系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲的危害 液壓系統(tǒng)的振動(dòng)不僅影響系統(tǒng)設(shè)備壽命、降低系統(tǒng)效率,而且嚴(yán)重影響系統(tǒng)的運(yùn)行安全。液壓系統(tǒng)的噪聲也是一種污染,如同大氣污染、水污染所帶來的影響一樣,惡化了環(huán)境并對(duì)人類的健康帶來危害。
3.1 液壓系統(tǒng)的泄漏原因 液壓系統(tǒng)有外漏和內(nèi)漏之分。外漏主要產(chǎn)生在液壓缸和管路上。液壓缸常因活塞桿處密封不良而造成外泄;管路的外泄往往發(fā)生在接頭處,其原因是由于密封不良、安裝不正或連接不緊引起的。內(nèi)部泄漏主要產(chǎn)生在液壓元件及液壓缸內(nèi)部從高壓腔漏向低壓腔。為了減少內(nèi)部泄漏,對(duì)元件中運(yùn)動(dòng)部位的配合間隙和密封性、閥件彈簧壓力的調(diào)整,均應(yīng)嚴(yán)加控制。
3.2 液壓系統(tǒng)泄漏的危害 液壓系統(tǒng)的泄漏輕者造成油的損失,增加設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作量,重者造成水質(zhì)污染,更為嚴(yán)重時(shí)造成啟閉機(jī)油缸工作失效,造成機(jī)組無法啟動(dòng)或非正常停機(jī),影響泵站效益的充分發(fā)揮。江蘇皂河抽水站就曾發(fā)生三次因活塞桿處密封失效導(dǎo)致閘門關(guān)閉而被迫停機(jī)事故;解臺(tái)站、劉山站快速閘門活塞桿已出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,應(yīng)加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的泄漏觀測(cè)。
對(duì)泵站液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)的油液污染、系統(tǒng)的噪音、振動(dòng)以及系統(tǒng)的內(nèi)外泄漏等常見問題,在管理運(yùn)行中應(yīng)加以重視,并應(yīng)從以下方面采取措施加以完善解決:
4.1 發(fā)展封閉式密封系統(tǒng)。防止灰塵、污物、空氣、化學(xué)物品侵入系統(tǒng),以減少相應(yīng)的濾油設(shè)備。
4.2 根據(jù)具體情況,在設(shè)計(jì)或改造時(shí)可采用不銹鋼油箱和管道,以防止管道腐蝕,出現(xiàn)銹片、顆粒等。
4.3 過濾是控制污染的重要手段,選擇耐污染能力強(qiáng)的高效過濾材料和過濾器,可以大大減少運(yùn)行費(fèi)用。由于液壓系統(tǒng)中的控制閥件為精密閥件,除在吸油管路設(shè)置過濾器外,最好在壓油回路和回油管路中配置過濾器,并且定期檢查清理。在油箱中安裝特殊的永磁體,以吸收混入油中的鐵粉雜質(zhì)。
4.4 應(yīng)重視液壓元件和系統(tǒng)的耐污染能力問題。污染往往是造成元件磨損和卡死故障的重要原因,因此應(yīng)改進(jìn)元件設(shè)計(jì),提高耐污染能力。
泵站液壓系統(tǒng)常發(fā)生的故障和問題,只有從系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)選型,提高施工安裝質(zhì)量,完善監(jiān)測(cè)手段,采取綜合措施,對(duì)發(fā)生的故障和問題作出正確判斷并及時(shí)處理,最大限度地減少或避免故障和問題的發(fā)生,才能有效地提高設(shè)備可靠性及完好率,節(jié)省維修費(fèi)用,充分發(fā)揮泵站效益。