楊化龍

【摘 要】本文對民用飛機(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)，其污染會大大降低液壓系統(tǒng)部件的壽命、系統(tǒng)的性能，并對飛機(jī)的安全性、可靠性、維修性及航線運行經(jīng)濟(jì)性等產(chǎn)生重要影響。民用飛機(jī)對液壓系統(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，對改進(jìn)液壓系統(tǒng)污染控制設(shè)計、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、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、運輸、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、作動器活塞桿運動、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使得泵等元件的運動副表面加速磨損、噪聲增大，甚至產(chǎn)生異響等。對敏感元器件比如伺服閥，污染物顆粒的聚集會導(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。污染的液壓油還會帶來油濾等過濾裝置堵塞、壓力波動等危害。其他水、空氣等污染物會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，會導(dǎo)致液壓泵的輸出壓力脈動增大、泵的干磨、噪聲等危害，甚至引起氣蝕。

2）對液壓系統(tǒng)的危害

液壓系統(tǒng)污染等級超過系統(tǒng)設(shè)計要求指標(biāo)，對系統(tǒng)元件的損傷并進(jìn)一步導(dǎo)致對整個系統(tǒng)的性能帶來危害，影響整個液壓系統(tǒng)的正常工作。由于污染物對關(guān)鍵元件帶來的損傷，會導(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，通過清洗、密封和檢測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，并且保證設(shè)備能夠在9級環(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，對于進(jìn)入系統(tǒng)的空氣，要及時進(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，對液壓油的密度、濕度、酸堿度、動粘度自然污染物及污染物顆粒進(jìn)行檢測。對受污染的液壓系統(tǒng)進(jìn)行及時的清洗維護(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、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、提高閥等敏感元件的抗污染性能、油箱的設(shè)計改進(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].國防工業(yè)出版社，2010（6）.

[責(zé)任編輯：田吉捷]endprint