Судовые гидравлические цилиндры: материалы, размеры и обслуживание

A морской гидравлический цилиндр обычно нужно выжить 10 000 часов Соляной туман, вибрация и циклическое давление, прежде чем он выйдет из строя, а выбор правильного материала уплотнения и покрытия штока — вот что определяет, достигнет ли цилиндр этой отметки или выйдет из строя менее чем за два года. Правильное сочетание хромирования, системы уплотнений и конструкции крепления имеет большее значение, чем номинальный тоннаж, указанный в технических характеристиках.

Почему стандартные промышленные цилиндры выходят из строя на лодках

Гидравлический цилиндр, предназначенный для заводских цехов, не предназначен для работы в соленой воде. Стандартное хромирование штока поршня обычно является Толщина от 0,0005 до 0,001 дюйма , что нормально в помещении, но в течение нескольких месяцев изнашивается под воздействием соляного тумана и моющих химикатов. После появления хромовых ямок уплотнения перекрывают повреждение и через несколько недель начинают протекать.

В баллонах морского класса эта проблема решается за счет более толстого покрытия, стержней из нержавеющей стали или покрытий на керамической основе, рассчитанных на постоянное воздействие соленой воды. Операторы оборудования, которые переходят на морские цилиндры на палубных кранах и рулевом механизме, обычно сообщают о сокращении частоты замены уплотнений на половина или больше .

Основные приложения на борту судна

Гидравлические цилиндры присутствуют практически в каждой механической системе коммерческого или рыболовного судна. К наиболее распространенным установкам относятся:

Рулевое управление и привод руля направления
Палубные краны и шлюпбалки для погрузки-разгрузки грузов или спасательных шлюпок
Люковые крышки и водонепроницаемая дверь
Ребра стабилизатора и триммеры
Лебедки для подъема якорей и сетей на рыболовных судах.

Каждое применение предъявляет разные требования к цилиндру. Рулевой механизм требует точного и повторяемого управления ходом, а цилиндры крана требуют высокой устойчивости к боковой нагрузке, поскольку стрелы редко тянутся по идеально прямой линии.

Выбор материалов и уплотнений, которые действительно имеют значение

Материалы стержней и стволов

Дуплексная нержавеющая сталь и твердое хромоникелевое покрытие — два наиболее надежных варианта для открытых стержней. Дуплексная нержавеющая сталь часто обходится дороже на 20-30 процентов больше чем плакированная углеродистая сталь, но исключает точечную коррозию, которая приводит к преждевременному выходу уплотнения из строя.

Уплотнительные смеси

Полиуретановые уплотнения хорошо справляются с работой в условиях высокого давления и большого количества циклов, например, в рулевом механизме, а нитриловые уплотнения более экономичны для палубного оборудования с меньшей нагрузкой. Уплотнения из фторуглерода (витона) оправдывают дополнительные затраты в гидравлических системах машинного отделения, подверженных воздействию тепла и загрязнения маслом.

Сравнение обычных материалов уплотнений, используемых в судовых гидроцилиндрах
Материал уплотнения	Температурный диапазон	Лучший вариант использования
Полиуретан	от -30°С до 80°С	Рулевой механизм, многотактные системы
Нитрил (NBR)	От -20°С до 100°С	Лебедки палубные, цилиндры общего назначения
Фторуглерод (Витон)	От -15°С до 200°С	Гидравлика машинного отделения, зоны повышенного нагрева

Подбор цилиндра под нагрузку

Цилиндры недостаточного размера являются наиболее распространенной причиной преждевременного выхода из строя в проектах модернизации. Цилиндр должен быть рассчитан как минимум на В 1,5 раза превышает максимальную ожидаемую рабочую нагрузку для учета динамических сил, вызванных волновым движением и внезапными изменениями нагрузки, которые при расчете статической нагрузки часто не учитываются.

При выборе размера наибольшее значение имеют три фактора:

Диаметр отверстия относительно требуемой выходной силы при давлении в системе
Длина хода соответствует полному необходимому диапазону движений, с запасом на износ.
Диаметр стержня рассчитан на устойчивость к короблению при сжимающих боковых нагрузках.

Цилиндр крана, который прогибается под внеосевой нагрузкой, почти всегда является проблемой диаметра штока, а не проблемы уплотнения, поэтому перед заказом стоит проверить расчеты прочности колонны.

Привычки обслуживания, которые продлевают срок службы

Загрязнение жидкости вызывает больше отказов морской гидравлики, чем любой механический дефект. Сосуды, фильтрующие гидравлическую жидкость для Чистота ISO 18/16/13 или выше. и меняйте фильтры по фиксированному графику, вместо того, чтобы ждать предупреждений о давлении, как правило, срок службы баллона увеличивается на несколько лет.

Базовый план технического обслуживания должен включать в себя:

Протирайте открытые стержни после каждого воздействия соленой воды, чтобы предотвратить накопление кристаллов соли.
Ежемесячно проверять уплотнения дворников на наличие трещин или затвердевания.
Проверка соосности штанги к стволу в период сухого дока
Замена гидравлической жидкости по графику, соответствующему рабочему циклу, а не только календарному времени.

Выбор поставщика нестандартных морских баллонов

Готовые баллоны редко подходят к необычным монтажным габаритам на старых судах, поэтому многие операторы в конечном итоге заказывают агрегаты, изготовленные по индивидуальному заказу. Поставщик, обладающий собственными возможностями хонингования, хромирования и сборки уплотнений, обычно может изготовить нестандартный цилиндр в кратчайшие сроки. от 4 до 8 недель по сравнению с несколькими месяцами, когда работа передается на аутсорсинг нескольким магазинам.

Попросите любого потенциального поставщика получить одобрение классификационного общества, например, сертификацию ABS или DNV, если баллон будет установлен на классифицированном судне. Эта документация часто требуется до того, как установка пройдет проверку.