液壓系統(tǒng)油液污染對(duì)系統(tǒng)的危害有哪些?
1 液壓系統(tǒng)油液污染物的分類
液壓系統(tǒng)油液污染物,按其類型可分為固體、液體和氣體三種形式。固體顆粒主要由剝落物、膠質(zhì)、
金屬粉末、空氣中帶來的粉塵、砂子、研磨粉、沉積物和纖維等組成。液體污染物主要指水分、清洗液
及其他種類的油液。氣體污染物則主要指空氣。
2 液壓系統(tǒng)油液污染物的來源
液壓系統(tǒng)的污染源主要有固有污染物、外部侵入污染物和內(nèi)部生成污染物。
2.1 固有污染物
固有污染物是指系統(tǒng)或附件在制造、裝配過程中遺留在系統(tǒng)或附件內(nèi)部及新油內(nèi)的污染物。使用前
未經(jīng)清洗或雖經(jīng)清洗,但未清洗干凈而殘留下來,造成液壓油污染。由于液壓元件在出廠或裝機(jī)前都經(jīng)
過必要的清洗和檢驗(yàn),所以這種情況雖然無法避免,但是可以降到最低。
2.2 外部侵入污染物
外部侵入污染物主要是指環(huán)境中的污染物(空氣、塵埃、水滴等)通過一切可能的侵入點(diǎn)侵入系統(tǒng),
造成液壓油污染。
飛機(jī)一般工作在非常惡劣的環(huán)境中,而液壓系統(tǒng)卻有許多重要部分與外界接觸,這些部位往往都沒
有保護(hù)措施或阻隔以消除或減少周圍環(huán)境與系統(tǒng)油液之間的相互影響。在使用過程中,許多污染物會(huì)通
過外露的往復(fù)運(yùn)動(dòng)液壓元件(活塞桿等)、油箱的進(jìn)氣孔和注油孔等進(jìn)入液壓油;或者由于維護(hù)過程中
的拆卸和安裝不當(dāng),造成液壓油的污染。
造成空氣侵入的原因主要有以下幾個(gè)方面:一是吸油管或泵入口密封不良而吸入空氣。二是由于泄
漏而造成油箱液面下降,濾網(wǎng)部分外露,泵在吸油的同時(shí)吸入大量的空氣(飛機(jī)Ⅰ型液壓系統(tǒng))。三是由
于吸油管路通徑小、有堵塞或入口區(qū)預(yù)置壓力小等原因,造成液壓泵補(bǔ)給不足,在泵的入口區(qū)形成一定
的真空度,使原溶于油中的空氣分離出來。四是當(dāng)系統(tǒng)停止工作時(shí),局部漏油形成真空,外部氣體受大
氣壓的作用從密封不嚴(yán)處侵入。五是飛機(jī)在進(jìn)行應(yīng)急操作試驗(yàn)(如應(yīng)急放起落架)時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的壓縮空氣
沒有放干凈。
2.3 內(nèi)部生成污染物
主要是由內(nèi)部磨損和油質(zhì)劣化而生成的固體顆粒。這些顆粒在磨損過程中被加工硬化,一般比原來
的金屬基體表面硬,這種顆粒在系統(tǒng)中會(huì)造成磨損連鎖反應(yīng)。它包括:液壓泵、液壓閥等元件正常磨損
所產(chǎn)生的金屬微粒,橡膠密封件磨損或破壞所形成的橡膠顆粒,過濾器的濾芯和膠管破壞等產(chǎn)生的脫落
物,剝落的油漆或涂料碎渣,液壓油氧化后所形成的膠狀沉淀物及液壓油中的水電化學(xué)反應(yīng)所引起的金
屬銹蝕等。
3 液壓系統(tǒng)油液污染的危害
液壓系統(tǒng)油液污染后,極易造成液壓系統(tǒng)的失效,從失效形式上可分為三種:突發(fā)性失效、間歇性
失效、退化性失效。但無論何種失效形式都給飛行安全造成極大的隱患。
3.1 突發(fā)性失效
液壓元件中進(jìn)入了一個(gè)大顆粒污染物,使相對(duì)運(yùn)動(dòng)零部件卡死,從而引起突發(fā)性失效。例如顆粒使
液壓泵轉(zhuǎn)子卡在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)、使電磁閥芯不能完全關(guān)閉或打開、使滑閥的控制節(jié)流孔被堵住等等,這些均
會(huì)使得液壓元件突然失去工作效能。
3.2 間歇性失效
間歇性失效是由液壓油中的顆粒污染物妨礙了閥座的正確歸位所致。例如,如果閥座很硬,使顆粒
不能嵌入其閥座,則當(dāng)閥口再次打開時(shí)該顆??赡鼙粵_走,以后另一個(gè)顆??赡茉俅巫璧K該閥座的完全
關(guān)閉然后再被沖走,于是出現(xiàn)了一種液壓元件工作時(shí)好時(shí)壞的現(xiàn)象。
3.3 退化性失效
退化性失效是液壓元件長(zhǎng)期受磨粒磨損、腐蝕、氣蝕、混氣、沖刷磨損或表面疲勞的結(jié)果。以上每
一種都會(huì)使元件降低其效率或精度,最終結(jié)果導(dǎo)致液壓元件的突發(fā)失效。例如:泵的運(yùn)動(dòng)零件間的間隙
增大,使顆粒雜質(zhì)很容易嵌入間隙中,最終造成卡死。
4 液壓系統(tǒng)油液污染的防控措施
飛機(jī)污染度驗(yàn)收水平和控制水平?jīng)Q定于飛機(jī)設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)抗污染特性、系統(tǒng)可靠性及維護(hù)性要求、
系統(tǒng)性能要求、系統(tǒng)制造工藝水平以及飛機(jī)全壽命費(fèi)用等因素。在飛機(jī)投入現(xiàn)役后,它的污染度驗(yàn)收水
平和控制水平已經(jīng)確定,因此,下面僅就飛機(jī)大修過程中液壓系統(tǒng)油液污染的防控措施做出一些經(jīng)驗(yàn)總
結(jié)。飛機(jī)維護(hù)過程中油液污染的控制方法也可參照下面的一些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。(飛機(jī)液壓系統(tǒng)污染度驗(yàn)收水平
指飛機(jī)交付時(shí)液壓系統(tǒng)固體污染度的極限水平;飛機(jī)液壓系統(tǒng)污染度控制水平指飛機(jī)在服役期間,為保
證液壓系統(tǒng)正常、可靠地工作必須予以控制的固體污染度極限水平。)
4.1 環(huán)境要求
4.1.1 液壓系統(tǒng)安裝、清洗、調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)必須整潔,在整個(gè)工作過程中不允許同時(shí)進(jìn)行能引起環(huán)境污染的
作業(yè),如鉆孔、鉚接、修銼等。
4.1.2 液壓系統(tǒng)安裝前,必須清除飛機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所有多余物,不宜在風(fēng)、雨、雪等不利天氣條件下維
護(hù)液壓系統(tǒng)。
4.2 工藝裝備與工具
4.2.1 工藝裝備是指內(nèi)場(chǎng)使用的清洗、試驗(yàn)、加油等工藝設(shè)備。我們?cè)?a href=http://www.treasurewfy.com/sjsm/ target=_blank class=infotextkey>設(shè)計(jì)這些設(shè)備時(shí),就采取了措施
以保證其具有足夠的自凈化和防止污染侵入的能力,使其固體污染度低于相應(yīng)系統(tǒng)或產(chǎn)品要求的驗(yàn)收水
平1~2級(jí)(按GJB 420/A)。例如:在油泵出口精密油濾后面再串裝一個(gè)高精度油濾,其絕對(duì)過濾度不超過3
μm。加油車的油箱是密閉式的,具有防塵、防雨措施,油箱底部有放油開關(guān),定期通過放油開關(guān)來放
出油箱底部的水分和雜質(zhì)。各種設(shè)備都設(shè)置了采樣點(diǎn),試驗(yàn)臺(tái)設(shè)在被校試附件(或部件)的入口前,油
泵車設(shè)在回油濾的入口前。
4.2.2 采用表面處理層完好,無銹蝕、銹斑,無脫落金屬、非金屬顆粒的工具。用于擦拭附件、設(shè)備表
面的抹布是低顆粒、四周卷邊縫合、潔凈的長(zhǎng)纖維織物。
4.3 液壓油的管理與使用
飛機(jī)使用的YH-15號(hào)航空液壓油,入庫前均按產(chǎn)品批次進(jìn)行抽檢,并掛上相應(yīng)的標(biāo)簽。在注入設(shè)備之
前,都經(jīng)過潔凈的綢布過濾。(供貨新油的固體污染度不超過GJB420A-5級(jí))
4.4 人員及衣著
從事飛機(jī)液壓系統(tǒng)、工藝裝備安裝、清洗、試驗(yàn)、使用的人員,均經(jīng)過固體污染度控制的專業(yè)培訓(xùn)。
人員工作時(shí)雙手應(yīng)無油污,應(yīng)著整潔工作服和帽子,不允許戴易脫落纖維或污濁的手套。
4.5 裝機(jī)部、附件的控制要求
具有運(yùn)動(dòng)零組件的液壓附件,我們都按要求進(jìn)行驗(yàn)合,以減少內(nèi)部生成污染物。導(dǎo)管、附件等交付
前,使用YH-15號(hào)航空液壓油清洗。以清潔的塑料堵帽、堵塞封堵經(jīng)清洗合格的導(dǎo)管端口和附件的接嘴(接
口)。同時(shí)每根導(dǎo)管端部都再用潔凈的聚氯乙稀薄膜袋包扎。液壓系統(tǒng)系統(tǒng)安裝時(shí),才允許打開導(dǎo)管、附
件的內(nèi)包裝或開口處的封堵物,并清除外露活動(dòng)部位上的防銹涂料。
4.6 清洗要求
據(jù)統(tǒng)計(jì),系統(tǒng)各元件在制造、裝配、調(diào)試和系統(tǒng)性能試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的污染物數(shù)量占液壓系統(tǒng)污染物總
數(shù)的半數(shù)以上。因此,在工作的各個(gè)階段進(jìn)行系統(tǒng)清洗是必不可少的步驟。它們是保證液壓系統(tǒng)清潔的
重要組成部分。我們?cè)诠ぷ髦袑⑶逑捶譃槿齻€(gè)階段:部、附件的清洗、部裝清洗、全機(jī)清洗。由于部、
附件清洗時(shí)涉及面比較小,相對(duì)就比較容易,這里就不多做介紹。下面主要談?wù)労髢蓚€(gè)階段的清洗要求:
4.6.1 采用沖擊式與循環(huán)式相結(jié)合的方法進(jìn)行清洗:
部裝清洗:沖擊不少于15次,循環(huán)2min~3min。
全機(jī)清洗:沖擊不少于10次,循環(huán)3min~5min。
4.6.2 清洗時(shí),工作液溫度控制在50℃~80℃。采用循環(huán)清洗時(shí),清洗油車上油泵出口壓力保持在4.9MPa~
6.9MPa。
4.6.3 由于部裝、全機(jī)清洗在性能試驗(yàn)前進(jìn)行。為了保證系統(tǒng)固體污染度要求,所以在性能試驗(yàn)后需復(fù)
查一下,若固體污染度不符合要求,還需重復(fù)上述規(guī)定進(jìn)行清洗,直至符合要求為止。同時(shí)我們飛機(jī)出
廠前還對(duì)液壓系統(tǒng)的固體污染度進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)其不符合要求時(shí)也要對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行清洗,直至符合要求為
止。
5 結(jié)束語
油液污染控制是液壓系統(tǒng)工作可靠性的基本保證,由于引起系統(tǒng)污染的原因是多方面的,完全杜絕
污染不僅難以做到,同時(shí)從經(jīng)濟(jì)效益上看也是不足取的,因此不能盲目要求降低飛機(jī)液壓系統(tǒng)油液的固
體污染度等級(jí)。實(shí)踐證明,通過上述油液污染的防控措施的實(shí)施,完全達(dá)到了飛機(jī)固體污染度驗(yàn)收水平
和控制水平。