液压管系串油工艺改进研究

上海交通大学硕士学位论文液压管系串油工艺改进研究姓名：李杰申请学位级别：硕士专业：船舶与海洋工程指导教师：张维竞;陈卫宁20081001上海交通大学工程硕士学位论文摘要i液压系统的液压油对整个系统的可靠运行起关键作用，整个系统一旦建立完整，则在运行阶段为一封闭系统。如果在安装及调试阶段未达到系统要求的内部管路、零部件的清洁度（以GB/T14039-93、ISO4406-87、NAS1638-64为标准），那么，由于油污染的问题，整个液压系统的设备（齿轮泵、叶片泵等）、电液阀组、阀块、油缸等在运行中会产生异常磨损，危及整个设备系统安全运行。甚至造成机损停工等责任事故。对于重工业的大型液压系统，其泵站与终端之间联接方式主要以高压厚壁钢管为主。目前在工程上对液压管的串油冲洗方法及效率一般凭经验，没有进行定性和定量的分析。随着液压系统在工程上的广泛应用，以及笔者在造船行业的实践证明。通过对液压管系串油工作的分析及对比，分解从设计、材料、元器件、工装、安装、串油路径、串油步骤、试压调试、串油装置等各环节的影响因素。通过改进，找到一种高质量、高效的串油工艺方法，为工程领域液压系统的实际工作提供了一些帮助。本论文主要工作和成果：1、对目前液压钢管串油清洗工作的现状进行了调研，了解掌握了现在正在应用的几种比较成熟的串油清洗工艺方法。2、对影响串油清洗的清洁度要求的因素进行比较、分析，改进了串油工艺路径。并应用到工程实践中，节省了成本，提高了清洗效率，缩短了生产周期。3、结合实际工程实践，改进设计了新型的串油清洗装置。并在船厂推广应用。取得了良好的效果。上海交通大学工程硕士学位论文摘要iiImprovementofhydraulicPipesystem’sflushingoiltechnicsABSTRACTThehydraulicsystem'soilisveryimportantfortheassumablerunningofwholeequipment.Ifthesystemhadsetupcompleteness,thesystemwasclosedwhenitisrunning.Ifitcannotanswerforcleaningstandardwhenitisbefixedoradjusted（GB/T14039-93、ISO4406-87、NAS1638-64isstandard）.Becauseofoilpollution.Thewholehydraulicsystemequipment（gearpump,laminatepump）、Magneticvalveunit,、valveunit、oilcylinderwouldhavebeenabrasionthatitisabnormal,itcanendangerthesaferunningofwholeequipment.Especiallymakethemachinestoprunning.Fortheheavyindustry’slargehydraulicsystem,thepumpunitandterminalareconnectedbyhydraulicpressurepiping.Nowtheflushoiltechniquehassomeexperienceonengineering,butitisnotanalysisandpitching.Nowthehydraulicsystemisusedtoengineerverylargeness,andwehavesomeexperiencefromshipbuilding.Wewouldanalyzedandcomparedhydraulicpressurepiping’sflushoilwork.Wedispartsomereasonsincludingdesign、material、part、equipment、fixingflushoilpace、pressuretestandsoon.wecanfindonenewflushoiltechniqueduringimproving,thenewtechniquecanhelpusforhydraulicsystemengineer.Mostlyworkandproductionforthistext:上海交通大学工程硕士学位论文摘要iii1、Researchactualflushoilcleaningforhydraulicsteelpipes,masterafewofmaturetechniquesaboutflushoilcleaningatpresent.2、analyzeandcomparewithfactorsinfluencethecleaningdegreeofflushoil,improvetheoilflushtechnical.usedinactualproject,savecost,heightenefficiencyshortenproductioncycle.3、Considertoactualproject,improveanddesignanewoilflushcleaningequipment,Usedinshipyardandgetgoodeffect.Keyword：hydraulic；improvement；flushoil；equipment本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：2008年10月15日本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于□。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：2008年10月15日日期：年月日上海交通大学工程硕士学位论文液压管系串油工艺改进研究1液压管系串油工艺改进研究第1章概述1-1目前的现状及本文研究的意义随着科技的发展，液压传动及控制技术在工程实践中应用越来越广泛，19世纪20年代，液压传动及控制技术首先在机床上应用，在30年代又在航空工业开始应用，在世界大战期间，因军事装备的需要，许多科技工作者发现液压传动技术的优点很多，例如：重量轻、可靠性好、占体积小、结构紧凑、操作方便、动作灵活、可自动化控制、能无级调速等。因此在军事和国防装备工业广泛应用，随着战争的结束，在大规模的重建和经济建设过程中，液压技术开始应用于钢铁、机械、载运工具、矿山、造船等重工业。特别是远洋船舶，从60、70年代已在启闭装置、动力系统等方面装船应用，目前船用液压系统应用越来越广泛。但是，在液压技术在各行业广泛应用中，有两个问题困扰着工程技术工作者，一是液压油泄漏，二是液压油污染。尤其是液压油污染问题，几乎所有的液压系统都有发生，特别是对精密度要求非常高的液压伺服控制系统来讲，液压油污染控制显得更为重要。据美国研究资料表明：液压机械设备的效能下降或失败57%归因于磨损，而磨损主要是由于液压系统内的颗粒污染物造成的。另据统计资料表明：液压元件失效75-85%归因于油液污染。美国海军一项长期研究表明：航海船舶及航空设备的颗粒污染磨损费用是其燃料费的70%。由此可见，液压系统的污染控制的确是一个需认真对待的大问题。我们一致认为，油液好比是人体的血液，一旦血液出了问题，人就会有生命危险。液压油及润滑油一旦被污染，受影响的不仅仅是油液本身，更将危及到机器设备元件和整个液压设备系统的安全运行，甚至造成整套液压系统损坏或停止运行。因此采取切实可行的措施控制油液污染，是提高设备运行可靠性、降低运行成本的最有效途径。世界各主要发达国家对液压油污染控制一直非常重视，一些国家的液压行业组织和标准化机构设有污染控制技术委员会，负责污染控制技术的推广应用和有关标准、规范的制定和实施。国际标准化组织ISO/TC131（流体动力技术委员会）专门成立了污染控制分委员会SC6，下设三个工作组（WG1-污染分析，WG2-过滤器性能评定，WG3-元件和系统清洁上海交通大学工程硕士学位论文液压管系串油工艺改进研究2度）。负责有关液压污染控制国际标准的制定和实施，近20年来，国外发达国家液压设备油液的平均清洁度提高了4-5级（ISO4406），相当于油液中的污染颗粒减少了30倍，液压系统的污染得到了有效的控制，工作可靠性显著提高。1我国1997年在全国液压气动标准化技术委员会下设立了污染控制工作组，以加强液压污染控制标准化方面的工作，并与ISO/TC131/SC6对口，参与有关部门液压油污染控制的国际标准化工作，以其使我国的液压污染控制技术与管理工作进一步规范化与科学化，争取尽快与国际水平接轨。目前我国的液压设备油液污染度一般比国外高3-4级。因而设备故障率高，零部件寿命短，严重影响设备效能的充分发挥。造船企业所建造的船舶，大量的船用设备使用液压传动技术。在过去，对液压管路的串油清洗没有进行过系统分析和定量的研究，具体的操作工序局限于以往经验，方法和效率基本满足现状，改进不多。其主要原因还是对液压油液污染危害的严重性和对其控制手段认识不够。随着造船总量的加大，造船周期的缩短，按以往的清洗方法和效果远不能满足实际需要。因此对液压设备及液压管的清洗技术的改进工作就成为摆在我们面前的一项重要难题。1-2本文研究的背景和内容本论文以散货船舱盖液压系统为背景，对液压管系的污染和清洗进行分析，对相关因素和系统主要参数进行定量的计算。在清洗手段上突破性的使用了并联循环方式，对原有的清洗装置进行改进，设计制造了能力大、效率高、清洗质量好、适用广的集成设备。在检测方法上使用了抽样化验和油污染度检测仪动态检测。取得了明显的清洗效果，更为今后液压管系的高效清洗工作提供了坚实的理论基础和装备保障。本文主要研究目标：1、根据船型特点，满足规范要求。提出一种高效可靠的串油工艺和方法。2、比较分析目前正在应用的管路清洁方法，分析和得出其工作效率和投入产出比。3、在实船上的舱盖液压管系应用改进研究得出的串油工艺和方法，检验本研究课题的实际效果。本文主要研究内容：1、通过调查研究分析比较目前几种串油工艺，找出其优缺点。1胡邦喜《液压润滑系统的清洁度控制》冶金工业出版社2003年上海交通大学工程硕士学位论文液压管系串油工艺改进研究32、对液压管路的布置进行改进，提出合理的、适当的液压管路布置。3、通过研究及实践设计出液压管清洁及安装的专用工具。4、通过主要研究比较各类液压管系的安装型式、接头型式、联接方式、安装工艺、布置特点等。综合考虑性能价格比，找出管路安装的较适用及较佳方法。5、通过对串油方法和工艺进行研究和改进，缩短运油周期、提高产品质量和可靠性。拟解决的关键问题：1、通过研究找出改进提高的串油工艺流程。2、通过研究得出影响串油周期和质量的几种关键因素。3、找出液压管安装适当的、固化的安装工艺。上海交通大学工程硕士学位论文液压管系串油工艺改进研究4第2章液压管系清洁度要求及常用的串油清洗方法2-1液压油的污染及清洁度要求在液压系统中，我们所讨论的颗粒尺寸，其大小范围为0.5～200µm，人们正常视力借助放大镜可以观察到40μm，在表面肉眼看上去干净的油液内可能悬浮着大量的微小颗粒，正是这些颗粒污染物对系统的性能存在着极大的影响。一般颗粒分为软质和硬质两种。软质颗粒有添加剂与水的聚合物、油料基本组份分解与聚、面绒纤维等。这些物质可包围在散热元件周围，降低散热能力，导致产生高温。由于软质颗粒在元件的动态间隙中堵塞与沉积，导致阀芯卡