三峡升船机液压系统渗漏油原因及处理措施

黄晓欢，邹斌斌

（长江三峡通航管理局，湖北 宜昌 443000）

引言

三峡升船机作为三峡枢纽工程的收官之作，同时也是世界上提升重量最大，提升高度最高的升船机，它的建设对于进一步发展长江航运事业，打造长江经济带有重要的推动作用。液压传动作为一种优点较多的传动方式，在三峡升船机应用广泛，现场的液压系统具有传动距离远、管路数量多的特点。在实际的工作中发现，液压系统渗漏油情况时有发生，如果发现处理得不及时可能会造成更严重的设备故障，危及升船机设备和船方的安全，这就对运行维护人员提出了更高的要求，要能够尽早地发现解决问题[1]。

1 原因分析

三峡升船机运行以来渗漏油情况一直存在，主要发生在管接头部分和泵源和压力继电器处，处理故障时经常发现密封圈已被损坏或者接头部分松动。泵源处主要表现为不明显地渗油，日积月累会在表面和下方有少量积油，综合以前的渗漏油情况和现场设备设施的具体状态分析原因有以下几个方面：

1.1 密封件泄露

液压系统渗漏的首要原因为密封件损坏,密封件主要形式有YX型密封圈、组合密封圈、U型密封圈、V型密封圈、O形圈、格来圈、斯特封等。三峡升船机液压系统中应用最多的就是O型密封圈，根据现场情况分析密封件泄漏的原因主要有以下几方面：第一，密封圈质量不过关。选材劣质，且制造工艺和精度都不达标。第二，密封件的安装位置不合理，导致安装间隙与压缩量达不到要求；沟槽和接头处加工精度和表面粗糙度不达标，有毛边；存放时温度、湿度不当，密封圈在氧和臭氧的侵蚀下变质等。

1.2 工作油液污染

油液污染：包括气体污染、颗粒污染、水污染等。

气体污染：正常压力下，液压油中可溶解10%左右的空气，在液压系统的高压下，油液中会溶解更多的空气或气体。空气在油液中形成气泡，在极短的时间内，如果液压系统工作过程中压力在高低压之间迅速变换就会使气泡在低压侧发生爆裂，如果液压系统的元件表面存在凹点和损伤时，液压油就会高速冲向元件表面，加速表面的磨损，引起泄漏，此种由空穴现象造成的腐蚀作用称为气蚀[2]。

颗粒污染：杂物混入液压系统中后会随着液压油流动，有的会黏附在密封元件上，随着接触面的活动密封面就会被刮伤，导致密封元件失效。

水污染：由于现场工作环境潮湿等因素的影响，尤其是上下闸首卧倒小门的液压系统，可能会使水进入液压系统，当水与液压油发生反应之后，形成的酸性物质和油泥会使液压油的润滑性能降低，使部件的磨损加速，从而造成泄漏。

1.3 元件制造装配精度差

元件制造装配精度超差：液压元件及密封部件的尺寸公差、形位公差等都有严格要求。如果在制造过程中超差，例如：密封槽深度或宽度、装密封圈的孔和尺寸超差或因加工问题而造成失圆、本身有毛刺或洼点、镀层脱落等，密封件就会发生变形、划伤、压死或压不实等现象，密封功能就会被破坏，将使零件本身具有先天性的渗漏点，在装配后或使用过程中发生渗漏[3]。系统装配工艺粗糙，缺乏有效的减振、隔振措施；系统超压使用等都会造成系统渗漏油，三峡升船机的液压管路一般距离都较长，管路拐弯处多，固定不到位的话管路振动厉害容易导致接头处松动漏油。

1.4 液压系统压力冲击

液压系统中由于频繁换向，在较高压力下突然启动油泵或关闭阀门及缸体快速动作都会造成瞬时峰值压力高达工作压力的好几倍，如果元件本身有缺陷，这种冲击下就会使缺陷暴露出来，有时足以使密封装置、管道或其他液压元件损坏而造成泄露。特别是高压管接头部分，在冲击下密封圈容易被不平整的沟槽毛刺划破造成漏油故障。

2 液压渗漏防范措施

2.1 密封件

在设计制造中，密封槽粗糙程度对系统泄露的有一定影响，密封件和密封槽相互配合，也对其粗糙程度有相应要求，行业标准为静密封表面为Ra3.2～Ra1.6，动密封表面为Ra0.8～Ra0。因此在升船机管路的检修过程中应严格按照这标准进行密封圈的跟换，在以后液压系统工作中将减少许多不必要的损失[3]。

2.2 正确的装配和修理方法

升船机液压系统中设置有大量的压力继电器，在2017年8月—10月的停航检修中，液压组就发现超50%的渗漏是发生在压力继电器处，在检修过程中发现有的压力继电器的密封圈有损坏，可见在装配密封圈时并未采用正确的装配方式，导致置入的密封圈没有完全在密封槽内，油管接头在旋入槽内时发生剪切，致使密封圈损坏。故在进行密封圈的装配时需要采用正确的方法和专用工具，在装配工作完成后，涂上适量的润滑脂。

2.3 控制液压油的污染

从污染源头做起，严格控制液压使用设备周边的污染源和设备检修处理时可能带入的污染源，如在阀件修理前应对阀件周围进行清洁保护，修理完后需要用煤油或者液压油清洗电液换向阀、电磁球阀等设备，阀件进行回装时尽量规避工器具或人为带入太多杂质。

采用有效的过滤措施，定期更换高压滤油器和回油滤油器滤芯，定期检验抽查油液质量。外界因素主要有颗粒、尘埃以及水等，内部因素主要为机械式的摩擦产生的金属屑[4]，上述工作能够有效切断液压油缸的污染。

2.4 降低液压冲击

液压的冲击往往是由于快速转换所造成的，所以应尽量降低系统换向、停止及启动的频率。或在将带阻尼器的换向阀应用于换向频繁的液压系统中。而液压系统启动频率与船舶过厢计划成正比，意味着更换带阻尼器的换向阀于升船机运行更有益。管道长度尽量缩短或者采用橡胶软管也可以有效减小液压冲击，特别是在泵源部分采用软管。

在装配调试过程中，工作时的振动冲击使铸造、加工中产生的缺陷暴露出来，造成渗漏现象。所以在机器磨合期间内应加强关注渗漏现象，及时发现并尽早处理。

液压系统应与外界的振源保持一定距离，管路上设置合理的管夹，或安装减振器来减少震动。

2.5 完善管路的安装，减少渗漏的环节

减少阀门与接头的数量，同时也可以减少法兰和油路管头的数量。如升船机4号液压系统执行船厢门的启闭、防撞桁架的起升下落、密封框的伸出和退回等诸多动作，其负载较其他液压系统负载更大，启停更频繁，管路液压冲击更大，更容易造成密封件的损坏，减少阀门和接头的数量能大大减少渗漏点的产生，建议更换为软管设计，也更便于渗漏维修工作的开展。

3 结语

在机械设备及机电产品长时间、持续性的工作过程中，液压系统出现渗漏的一个主要原因是各部件的腐蚀和工作温度过高。需要工作人员对其进行维护管理，对机械设备运行冲击以及振动作用力进行有效的控制，对磨损密封件进行及时更换，同时要加强控制环境温度。解决液压系统渗漏问题，对其进行防治，目前所应用的手段还需要不断提高与更新，从根本上讲，把好液压元件生产质量关，才能彻底缓解泄露问题，加大检测维护方面的力度，才可以避免因维护频率低而导致的泄露问题。