港口機械設備是港口企業賴以生存與發展的基礎。怎樣在繁忙的運輸生產過程中提高港口機械設備的可靠性,如何在惡劣工況條件下節約維修保養費用以及有效延長設備的使用壽命是港口企業設備管理者經常需要面對的問題。
港口各種作業機械設備的外部工況條件惡劣(露天、潮濕、高腐蝕性、高強度、持續時間長等),很容易造成部件潤滑不良,導致嚴重磨損,造成各類機械設備損壞和報廢,甚至導致嚴重的安全生產事故,給現場工作人員造成嚴重傷害和財產的重大損失。通過開展油液監測工作,為設備維護保養與視情換油提供了重要的依據,提高了港口機械設備的可靠性,降低了突發事故發生的可能性,保障了現場的安全生產,同時有效的節約了維修成本,延長了港口機械設備的使用壽命,為港口企業的發展提供了有力的支持與保障。
港口機械的油液監測方案及周期:根據港口機械的工作及潤滑特點,確定港口機械開展油液監測的設備及監測部位。主要監測系統包括港口機械的機械傳動系統(如起升齒輪箱)、發動機系統以及液壓傳動系統。下表一是港口機械開展油液監測的方案及監測周期。
表一:港口機械開展油液監測的方案及監測周期表
油液監測系統類型 | 油液監測項目 | 油液監測周期 |
港口機械的機械傳動系統:包括起升系統、大車行走機構、小車運行機構、減搖系統等。 | 40℃運動粘度、總酸值、水分、 光譜元素分析、鐵譜磨損分析 | 2個月 |
港口機械的發動機系統 | 100℃運動粘度、總堿值、水分、 光譜元素分析、鐵譜磨損分析 | 運行500小時 |
港口機械的液壓傳動系統 | 40℃運動粘度、總酸值、水分、污染度分析、光譜元素分析、鐵譜磨損分析 | 2個月 |
下面是集裝箱岸吊起升齒輪箱故障分析
岸吊也叫岸邊集裝箱起重機(圖一),是港口機械的核心設備之一,其起升齒輪箱是岸吊起升系統主要的傳動裝置。廣研檢測對深圳某集裝箱碼頭的40余臺岸吊定期開展油液監測工作。
(1)問題提出:深圳某集裝箱碼頭25#岸吊起升齒輪箱每季度定期開展油液監測工作一次,在07年3月的油液監測中,檢測發現監測結果異常。
(2)油液監測分析:該岸吊起升齒輪箱使用的是SHELL Omala 320齒輪油,監測項目為:理化分析(40℃運動粘度,水分、總酸值)、光譜元素分析、鐵譜磨損分析。
A)理化分析:表二為該齒輪箱06年7月至07年4月間的6次理化分析結果,潤滑油的粘度很容易受到油品氧化產生的油泥以及外界污染的粉塵泥沙的影響而發生變化,該齒輪箱內的潤滑油在半年的時間內粘度及水分檢測并未出現明顯的波動,表明該齒輪箱的工作環境以及密封狀況良好。
表二:岸吊齒輪箱油液監測理化指標統計表
檢測項目 | 2006.07 | 2006.08 | 2006.10 | 2006.11 | 2007.01 | 2007.04 |
40℃運動粘度,mm2/s | 321.24 | 319.23 | 319.96 | 321.02 | 321.00 | 324.17 |
總酸值,mgKOH/g | 0.61 | 0.59 | 0.41 | 0.49 | 0.30 | 0.31 |
水分,% | 0.03 | 0.03 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
B)磨損趨勢分析:圖二為該齒輪箱6次定量磨損趨勢(直讀鐵譜)的變化圖,從圖中可以看出,檢測結果呈連續增加的趨勢,在2007年4月已經超出正常平均水平上百倍,表明減速箱有關部件磨損已加速惡化。

C)鐵譜磨損分析:圖三與圖四為2007年3月該齒輪箱的異常磨損金屬顆粒的鐵譜圖片,從圖中可見,油中有大量的鋼質疲勞剝落磨損金屬顆粒,部分顆粒表面還有明顯的高溫氧化痕跡,表明該齒輪箱發生了嚴重異常磨損。

(D)采取措施與反饋信息:為避免重大事故的發生,廣研檢測建議該港口立即對該岸吊齒輪箱進行停機檢修,圖五與圖六為該齒輪箱解體后的照片,從照片可見,該岸吊起升齒輪箱主齒輪的齒根部到節線處有明顯的點蝕現象,而二、三級軸承的滾動體與外圈之間也發生了嚴重的疲勞剝落現象。同時對其他有類似情況的設備縮短監測周期,實行重點監控。該齒輪箱經維修后,已投入正常生產中,運行狀況良好。

由以上案例可見,通過對港口企業機械設備開展油液監測工作,提高了港口設備的可靠性,降低了突發事故發生的可能性,保障了現場的安全生產;油液監測工作在指導設備維護保養與視情換油方面也提供了的重要的依據;長期開展基于油液監測為主的設備潤滑磨損狀態監測,將有效的節約維修成本,延長設備的使用壽命,提高設備的安全可靠性。
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