楊化龍

【摘 要】本文對(duì)民用飛機(jī)液壓系統(tǒng)污染分類、污染危害及污染控制等問題進(jìn)行了探討，為民用飛機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和污染控制提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng)；液壓油；污染

0 引言

民用飛機(jī)液壓系統(tǒng)作為重要的能源系統(tǒng)，為液壓用戶提供安全可靠的液壓能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)液壓系統(tǒng)故障一半以上是由于液壓油污染造成的[1]。液壓油作為傳輸介質(zhì)，其污染會(huì)大大降低液壓系統(tǒng)部件的壽命、系統(tǒng)的性能，并對(duì)飛機(jī)的安全性、可靠性、維修性及航線運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等產(chǎn)生重要影響。民用飛機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的安全性、可靠性要求較高，本文探討民用飛機(jī)液壓系統(tǒng)的污染來源、污染危害和污染控制問題，對(duì)改進(jìn)液壓系統(tǒng)污染控制設(shè)計(jì)、提升液壓系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性等具有借鑒意義。

1 液壓系統(tǒng)污染分析

1.1 液壓油污染原因

液壓系統(tǒng)液壓油污染物的來源可分為系統(tǒng)內(nèi)部污染物和系統(tǒng)外部污染物兩類，具體如下：

1）內(nèi)部污染物

內(nèi)部污染物分為系統(tǒng)附帶和內(nèi)部再生污染物，系統(tǒng)附帶的污染物主要是液壓元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)在制造、采購(gòu)、安裝和維護(hù)過程中自帶潛入的污染物，內(nèi)部再生污染物是指在系統(tǒng)工作過程中由于元件的磨損和油液的變質(zhì)等物理化學(xué)變化產(chǎn)生的再生污染物。例如液壓零件的加工、檢驗(yàn)、運(yùn)輸、安裝等過程中自帶的碎屑、灰塵等污染物，系統(tǒng)零件的銹蝕、磨損、液壓油氧化和分解等產(chǎn)生的污染物。

2）外部污染物

外部污染物主要指在系統(tǒng)使用、維護(hù)、維修等環(huán)節(jié)中外部帶入的污染物。例如系統(tǒng)油箱加油、作動(dòng)器活塞桿運(yùn)動(dòng)、油箱中空氣的凝結(jié)等帶入的灰塵、水分及其他雜質(zhì)等，油箱加油、元件和管路維修過程及系統(tǒng)密封失效進(jìn)入系統(tǒng)的空氣。

1.2 液壓油污染危害

1）污染物對(duì)元件的危害

進(jìn)入液壓系統(tǒng)的污染物主要可以分為固體顆粒、水分、空氣、微生物等，其中固體顆粒污染物產(chǎn)生的危害與污染物的數(shù)量、大小、硬度等特征密不可分。例如液壓油中的固體污染物顆粒會(huì)使得泵等元件的運(yùn)動(dòng)副表面加速磨損、噪聲增大，甚至產(chǎn)生異響等。對(duì)敏感元器件比如伺服閥，污染物顆粒的聚集會(huì)導(dǎo)致元件的卡死、性能降低及喪失，并導(dǎo)致進(jìn)一步的系統(tǒng)功能喪失，例如剎車系統(tǒng)伺服閥由于污染物會(huì)引起閥的控制失效，最終導(dǎo)致剎車系統(tǒng)壓力不正常、失效等故障。污染的液壓油還會(huì)帶來油濾等過濾裝置堵塞、壓力波動(dòng)等危害。其他水、空氣等污染物會(huì)帶來元件金屬表面的腐蝕、油液氧化變質(zhì)等危害。特別是系統(tǒng)內(nèi)部未融入液壓油中的空氣，會(huì)導(dǎo)致液壓泵的輸出壓力脈動(dòng)增大、泵的干磨、噪聲等危害，甚至引起氣蝕。

2）對(duì)液壓系統(tǒng)的危害

液壓系統(tǒng)污染等級(jí)超過系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求指標(biāo)，對(duì)系統(tǒng)元件的損傷并進(jìn)一步導(dǎo)致對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能帶來危害，影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的正常工作。由于污染物對(duì)關(guān)鍵元件帶來的損傷，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的壓力輸出不穩(wěn)定、相應(yīng)特性產(chǎn)生偏離，局部用戶功能受損或喪失，帶來液壓系統(tǒng)的維修、維護(hù)工作，甚至由于液壓油的變質(zhì)導(dǎo)致系統(tǒng)的效率和壽命大大降低。更嚴(yán)重的影響是局部污染發(fā)展為全系統(tǒng)污染，最終降低了系統(tǒng)的可靠性、派遣率，增加了用戶使用成本和滿意度。

1.3 液壓系統(tǒng)污染控制

1）污染物來源的控制

液壓系統(tǒng)污染物的控制貫穿于液壓系統(tǒng)的全壽命周期，首先要從元件的加工和采購(gòu)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，提高各環(huán)節(jié)操作人員的污染物控制意識(shí)，通過清洗、密封和檢測(cè)等手段從源頭保證元件的清潔度。在系統(tǒng)的裝配環(huán)節(jié)通過嚴(yán)格的工藝流程（清洗、操作工具、施工環(huán)境等）避免外來污染物的侵入，在系統(tǒng)的試驗(yàn)和操作環(huán)節(jié)，保證操作人員的規(guī)范化操作，最大可能降低在系統(tǒng)加油、換件等過程中帶入外來污染物。

2）液壓系統(tǒng)的污染控制

液壓系統(tǒng)自身必須具有一定的污染物過濾功能，系統(tǒng)可通過采用自增壓隔離油箱和抗污染能力較強(qiáng)的油濾等提高自身的過濾功能。確定合理的液壓系統(tǒng)抗污染能力，例如各種液壓設(shè)備的抗污染要求不低于AS4059的5級(jí)，并且保證設(shè)備能夠在9級(jí)環(huán)境中正常工作。

在液壓系統(tǒng)的使用維護(hù)過程中嚴(yán)格執(zhí)行系統(tǒng)維護(hù)操作程序。在系統(tǒng)的元件更換過程中做好外來污染物的控制，防止維修過程中外來污染物的侵入，維修過程中對(duì)于不可避免的外部空氣進(jìn)入，首先要盡可能的減少外部空氣的進(jìn)入，對(duì)于進(jìn)入系統(tǒng)的空氣，要及時(shí)進(jìn)行局部或全系統(tǒng)的空氣量檢查或排氣工作。定期安排液壓油的污染度檢查，對(duì)液壓油的密度、濕度、酸堿度、動(dòng)粘度自然污染物及污染物顆粒進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)受污染的液壓系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的清洗維護(hù)。

3）液壓系統(tǒng)污染控制技術(shù)的發(fā)展

由于液壓系統(tǒng)污染導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)，此問題也得到了行業(yè)的足夠重視，在液壓系統(tǒng)的使用過程也在逐步提高質(zhì)量意識(shí)、加強(qiáng)操作過程控制，從而減少液壓油污染導(dǎo)致的系統(tǒng)故障。當(dāng)前液壓系統(tǒng)行業(yè)正通過改進(jìn)液壓系統(tǒng)油濾設(shè)計(jì)、提高閥等敏感元件的抗污染性能、油箱的設(shè)計(jì)改進(jìn)等提高系統(tǒng)自身的抗污染能力，以減少由于液壓油污染導(dǎo)致的故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。

2 結(jié)論

本文針對(duì)民用飛機(jī)液壓系統(tǒng)污染問題的分析，可以為當(dāng)前民用飛機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和污染控制提供借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

[1]龔烈航，主編.液壓系統(tǒng)污染控制[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2010（6）.

[責(zé)任編輯：田吉捷]endprint