民用飛機液壓系統污染問題綜述

楊化龍

【摘 要】本文對民用飛機液壓系統污染分類、污染危害及污染控制等問題進行了探討，為民用飛機液壓系統設計和污染控制提供借鑒。

【關鍵詞】液壓系統；液壓油；污染

0 引言

民用飛機液壓系統作為重要的能源系統，為液壓用戶提供安全可靠的液壓能源。據統計液壓系統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，其污染會大大降低液壓系統部件的壽命、系統的性能，并對飛機的安全性、可靠性、維修性及航線運行經濟性等產生重要影響。民用飛機對液壓系統的安全性、可靠性要求較高，本文探討民用飛機液壓系統的污染來源、污染危害和污染控制問題，對改進液壓系統污染控制設計、提升液壓系統的安全性和經濟性等具有借鑒意義。

1 液壓系統污染分析

1.1 液壓油污染原因

液壓系統液壓油污染物的來源可分為系統內部污染物和系統外部污染物兩類，具體如下：

1）內部污染物

內部污染物分為系統附帶和內部再生污染物，系統附帶的污染物主要是液壓元件、執行機構在制造、采購、安裝和維護過程中自帶潛入的污染物，內部再生污染物是指在系統工作過程中由于元件的磨損和油液的變質等物理化學變化產生的再生污染物。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，系統零件的銹蝕、磨損、液壓油氧化和分解等產生的污染物。

2）外部污染物

外部污染物主要指在系統使用、維護、維修等環節中外部帶入的污染物。例如系統油箱加油、作動器活塞桿運動、油箱中空氣的凝結等帶入的灰塵、水分及其他雜質等，油箱加油、元件和管路維修過程及系統密封失效進入系統的空氣。

1.2 液壓油污染危害

1）污染物對元件的危害

進入液壓系統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生的危害與污染物的數量、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致元件的卡死、性能降低及喪失，并導致進一步的系統功能喪失，例如剎車系統伺服閥由于污染物會引起閥的控制失效，最終導致剎車系統壓力不正常、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、油液氧化變質等危害。特別是系統內部未融入液壓油中的空氣，會導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）對液壓系統的危害

液壓系統污染等級超過系統設計要求指標，對系統元件的損傷并進一步導致對整個系統的性能帶來危害，影響整個液壓系統的正常工作。由于污染物對關鍵元件帶來的損傷，會導致系統的壓力輸出不穩定、相應特性產生偏離，局部用戶功能受損或喪失，帶來液壓系統的維修、維護工作，甚至由于液壓油的變質導致系統的效率和壽命大大降低。更嚴重的影響是局部污染發展為全系統污染，最終降低了系統的可靠性、派遣率，增加了用戶使用成本和滿意度。

1.3 液壓系統污染控制

1）污染物來源的控制

液壓系統污染物的控制貫穿于液壓系統的全壽命周期，首先要從元件的加工和采購環節進行嚴格的質量控制，提高各環節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。在系統的裝配環節通過嚴格的工藝流程（清洗、操作工具、施工環境等）避免外來污染物的侵入，在系統的試驗和操作環節，保證操作人員的規范化操作，最大可能降低在系統加油、換件等過程中帶入外來污染物。

2）液壓系統的污染控制

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

在液壓系統的使用維護過程中嚴格執行系統維護操作程序。在系統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入，首先要盡可能的減少外部空氣的進入，對于進入系統的空氣，要及時進行局部或全系統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行檢測。對受污染的液壓系統進行及時的清洗維護。

3）液壓系統污染控制技術的發展

由于液壓系統污染導致液壓系統故障頻發，此問題也得到了行業的足夠重視，在液壓系統的使用過程也在逐步提高質量意識、加強操作過程控制，從而減少液壓油污染導致的系統故障。當前液壓系統行業正通過改進液壓系統油濾設計、提高閥等敏感元件的抗污染性能、油箱的設計改進等提高系統自身的抗污染能力，以減少由于液壓油污染導致的故障，提高液壓系統的可靠性。

2 結論

本文針對民用飛機液壓系統污染問題的分析，可以為當前民用飛機液壓系統設計和污染控制提供借鑒。

【參考文獻】

[1]龔烈航，主編.液壓系統污染控制[M].國防工業出版社，2010（6）.

[責任編輯：田吉捷]endprint