海洋性气候环境下液压系统的故障分析和系统防护

李希明

摘 要：气候类型多种多样，不同气候环境下物体会呈现出不同反应。在独特的海洋性气候环境下，液压系统受湿热、盐雾、霉菌等多方面因素影响，发生故障的频率较高。本文从分析海洋性气候对液压系统的影响出发，寻找使其产生故障的原因并提出系统防护措施，旨在能使港口、码头顺利生产作业。

关键词：海洋性气候；液压系统；故障分析；系统防护

中图分类号：TH137 文献标志码：A

1 海洋性气候环境对于液压系统影响

港口、码头多位于海边，其所使用的液压系统若想持续有效工作，就要克服海洋性气候的独有特性，保证液压油、液压元器件等对上述提到的多种离子的抵抗能力。液压系统通常由液压动力单元、控制单元、执行单元及液压管线接头等部分组成，较为复杂的系统还涵盖了电气、仪表等部分。在海洋性气候的背景下，液压系统的设计、调试、运行及维护不能局限在普通陆地环境上的标准，而是要充分考虑到海洋因素对液压系统元件的影响：包括盐雾、腐蚀离子对系统表面、凹槽、密封处等部位的慢性影响；霉菌侵蚀线路、接线盒的因素；海风、海水对于液压系统的缓慢消耗等。

2 液压系统在海洋性气候环境下产生的主要故障原因

2.1 海洋性气候容易使液压系统产生故障

比较常见的有：过高的油液温度导致其黏度降低，系统因此泄漏量增大而罢工；油液要保持干净的状态，稍有污染就要及时更换，十分頻繁；腐蚀造成的损坏；密封件密封效果不佳，导致元件老化速度加快；元件结合面处、接缝处衔接不善，使油外漏；仪器表盘失灵不能正常工作等，这些都是比较常见的故障。

2.2 海洋性气候下液压系统的故障分析

（1）油液问题是发生故障的首要原因

首先最突出的问题就是油液污染。液压传动系统的正常工作少不了油液在其中润滑、防腐防锈。只有保证油液的纯净，才能保证液压系统稳定、有效、灵敏地工作。但由于环境原因，想保持油液纯净度非常难，污染源总是不经意间就入侵到油液中，即使是新油也难逃污染源的魔爪。水分、空气、悬浮颗粒等都是污染源主体，而在海洋性气候条件下，水汽、胶状物、腐蚀性离子等无处不在，这些无疑都使油液的储存工作更加困难。微小固体的累积，堵塞元件之间的间隙，在配合表面频繁摩擦，导致配合表面原有粗糙度和精度都下降，影响系统正常工作。

第二，油液温度问题也会引发系统故障。系统正常工作，都会将各种能量转化为热能分散出来，从而使整个液压系统温度上升，油温也随之升高。油液温度的升高不仅会使油液变质形成杂质，堵塞缝隙，还能增加系统泄漏，降低容积效率，严重者影响液压系统的正常工作。油温的正常范围是30℃～60℃，上限不得超过80℃。但南方码头在夏季时，地表温度就可达到60℃，再加上系统工作转化的热能，很可能超过80℃，导致系统瘫痪无法工作。

（2）腐蚀造成的系统损伤，引发故障

海洋性气候环境下，由金属材料制成的邮箱、液压阀、油缸等部件极易被空气中的盐雾、腐蚀性离子侵蚀出现锈迹，锈迹再与空气中物质发生缓慢反应，日积月累，导致金属液压件损坏，影响功用。

（3）液压系统自身的原因

若是没有从海洋性气候条件出发选取液压元件、装配结构、安装布置系统，自然会影响系统正常工作。比如说，使用在普通环境中适用的碳钢材质、忽视盐雾腐蚀控制电路板、安装时没注意到积水问题、连接件固定不到位等都是导致故障的原因。

（4）养护维修不到位

大多数时候，人员没有防患于未然的心理，没有固定及较短的检查周期、适当的液压油更换周期、系统清洗的标准。对于海洋性气候认知不到位，维护、修理工作仅达成普通环境下的标准，造成系统正常工作时间周期短，频频发生故障。

3 在海洋性气候环境下液压系统的故障处理和防护措施

3.1 根据季节选择油液，尽量避免污染

合适的油液品种为液压系统长期稳定工作提供保障。因此，从具体地点出发，分析地域气候特点是十分必要的。比如在我国北方冬季长、经常-20℃以上，就要选择抗冻的低温液压油；反之，南方在夏季应选择黏度大的油液。除了品种选择，还要结合港口实际情况，规定更换液压油的时间间隔，防止其变质影响系统工作，埋下事故隐患；没有质量问题就更换造成不必要的损失。在结构设置上，可选用闭式油箱，加油进去前注意排空管路。

对于油液温度的控制，要具体计算系统产生的热量造成温度上升多少，才能更好控制系统温度，必要时采取措施来降温。控制液压油的温升应主要依据系统功率大的部分，因为系统不同地方做工不同，散发的热量也就不一样，面面俱到是难以完成的，所以有针对性地采取措施是正确选择。及时检查加固连接处，降低因泄露造成的热量损耗；油箱容积不能满足散热条件时，增加容积；挑选合适的管径，减少油液流动阻力，降低油液温度。

3.2 预防、减缓腐蚀不可忽视

对于金属器件的选用，对比其不同种类的耐腐蚀程度是必要工作。罗列在不同条件下腐蚀速度与特性，对比选择材质合理、工艺精湛的器件，在布置过程中做好相应的防腐措施，以延长设备、系统的有效工作时间。

3.3 安装合理是减少故障的重要环节

设备再先进、功能再强大，安装过程出了问题一样会影响液压系统的正常工作。在港口、码头这种海洋性气候显著的地区，切实保证液压系统适应工况，才能减少故障的产生。首先，最基本的一点就是保证安装人员具有一定水平。不仅有理论素养，还要对海洋性气候下液压系统需要注意的关键点有所掌握。专业人员进行安装工作前，应检查确保液压系统各图纸、元件、辅件清单适合环境条件；装配和布置能切实达到各项标准。安装过程中有几点需格外注意：

（1）完成管道配管焊接后，要进行管道预安装，确保各个接口连接自然、对中，当取消螺钉的固定作用时，相对结合面中心线与之前应无太大差别。

（2）完成配管、焊接、预安装一系列工作后，管道还要进行酸洗磷化处理。处理后，进行快速干燥。如要马上投入使用，可减缓防锈工作的进行；如若要放置一段时间，需要做好保护，防止生锈。

（3）安装时不能使用老化元件，确保其寿命与性能皆处于最佳状态。液压管内、管面不能有腐蚀、严重变色；忌选择有毛刺、断扣等情况的螺母；确定软管表面光滑。

3.4 液压系统的维护工作要做好

掌握基础机电液理论知识，对于常见故障有诊断能力。设备的使用不能只用不养，只养不用更是没意义。在故障发生、形成之前就要做好预防、防护，依据基本的原理，在实践中积累规律，提升养护系统的本领。对于液压系统，工作人员要及时做好记录，包括维修保养进程，如液压油种类、数目、清洗时间、故障时间及解决时间等，都记录在册，方便查询。

结论

在独特的海洋性气候条件下，液压系统所面临的外部不利因素更多。只有不断总结液压系统产生故障的原因，寻求有效的解决办法，做好养护维修工作，才能确保在港口、码头这样的地方，液压系统也能长时间、稳定地工作。

参考文献

[1]张军霞.液压系统故障诊断与维修典型案例的研究[D].北京工业大学，2013.

[2]范士娟，杨超. 液压系统故障诊断方法综述[J].机床与液压，2009，37（5）：188-192，195.

[3]蒋威，高钦和，张志永.液压系统故障诊断技术综述[J].液压气动与密封，2010，30（11）：8-12.

[4]李雨帆.青岛滨海地区传统聚落及其气候适应性调查研究[D].西安建筑科技大学，2015.

[5]胡增荣.液压系统故障分析及处理[J].液压气动与密封，2011，31（8）：6-8.

[6]翟亮.浅谈液压系统故障诊断技术发展前景[J].科技视界，2014（21）：198-313.