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開關

AIGES氣缸磁性開關HX-03R/06R/07R/11R/20R/21R/31R/32R

2025年12月24日 開關 游覽量:遞增失敗!

AIGES氣缸磁性開關HX-03R/06R/07R/11R/20R/21R/31R/32R

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舵機液壓系統油液乳化的原因及處理

一、液壓油乳化的危害

某科學觀察船航行于大洋,機艙值班員巡視舵機艙時,從油箱液位指示窗口異常地發現,箱體內油液由原先的澄清、淺黃色,變為渾濁、乳白色。

顯見,這是一起典型的舵機液壓乳化事故,必須將液壓系統內的油液全部換新,而不是部分換液,否則將使新添加的油液也迅速乳化。乳化液生成的泡沫,不但影響系統壓力的建立,同時會引起液壓沖擊,致使舵機失效。再則油液乳化后,不溶性雜質懸浮在乳化液中,污損摩擦表面。而電動一液壓型舵裝置中,泵、馬達、轉舵機構多為機床加工精度和配合精度很高的精密偶件,由于乳化液黏度降低,運動副間難于建立油膜,必然使偶件部件摩擦損耗加劇。再加上乳化液中水分對機件的銹蝕,長此,勢必會使精密偶件永遠失效。

液壓系統中,液壓油含水量應<0. 025%。系統中漏入較多量水(尤其是海水),與油液混合進入系統,經攪拌和擠壓后,是產生油液乳化的直接原因。不難查找,該輪舵機液壓系統進水,是因為設置在油箱中的海水冷卻盤管滲漏引起的。此類現象在多條船舶上都曾經發生。

二、問題的分析和改進

該輪航行于無限航區、萬噸級船型,采用四缸柱塞往復式舵機,舵機扭矩800kN.m,液壓系統(30#透平油)工作壓力為21MPa,電機功率約40kW。

油箱容積550L,尺寸700×700×700(二只)。系統散熱采用在油箱中設20 X 600(直徑×長度)的10根紫銅盤管,管內冷卻海水壓力0. 2MPa。規定油箱內油液溫度高于60℃時開啟冷卻器,系統溫度低于15℃時開啟電加熱器。以下問題,值得注意。

舵機液壓系統中,無論開式或者半閉式系統,油箱總是與大氣相通的,即舵機液壓回路中,流經背壓閥后的系統回油壓力為大氣壓力。而油箱冷卻盤管內海水壓力為0. 2MPa,即海水壓力高于液壓油壓力。一旦盤管因腐蝕等原因發生滲漏,就不可避免地出現海水漏入油箱,發生液壓油乳化事故。這種冷卻系統的設計方法,違背了熱交換器中,系統介質的工作壓力應高于冷卻介質壓力的原則。例如船舶主柴油機滑油潤滑系統中,運轉中的滑油壓力應保持在0.15~0.4MPa,高于海水壓力,以防冷卻器泄漏時,海水漏入滑油中;同理,主機缸套冷卻淡水壓力應保持在0.15~0.3MPa,高于冷卻器中冷卻介質海水壓力(一般在0.18MPa以下),以防海水中漏人淡水,腐蝕缸套。因此,舵機液壓系統直接在油箱中設置高壓海水冷卻盤管的設計有待改進。不如采用擴大油箱容積,以增加散熱面積,并將油箱盡量設置在機艙抽風口,增加冷卻介質流速,徹底取消冷卻盤管,杜絕海水進入油箱的可能,防止液壓油乳化現象和事故的發生。

按舵機使用說明書規定,當液壓系統溫度高于60℃時,再開啟冷卻系統。若嚴格遵循此原則,則海水冷卻系統工作(指海水冷卻盤管)總時間縮短,因而冷卻器提前發生腐蝕的期限大大推遲,甚至在整個裝置壽命期間內,不會發生海水日久侵蝕破壞產生漏泄,避免油液乳化。但實際上船舵機的使用情況是:因為舵機油箱溫度計設在舵機艙油箱上,無延伸顯示,冷卻海水管路閥門啟、閉為手動操作,值班員貪圖省事,避免巡視和管理麻煩,因而讓冷卻系統常開啟。結果冷卻系統由設計時的短時間歇工作制,變為長期工作制,勢必使盤管提前腐蝕破壞,油液乳化。

溫度液壓系統本身慣量大,待得到溫度超限報警指令后,再手動開啟閥門,也不致影響系統的溫升。實現此方案,只需在油箱上增設一只所謂“開關量”型的溫度控制器,將此開關量信號送機艙集控室,顯示并報警。與配備海水冷卻盤管備件的方案相比較,可將損失降到最低程度。

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