飞机液压系统水污染的危害与控制.pdf

2 0 1 2年 l 0月 第 4 0卷 第 2 0期 机床与液压 MACHI NE T 00L ＆ HYDRAUL I CS Oc t ．2 0l 2 Vo 1 ． 4 0 No ． 2 0 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 2 ． 2 0 ． 0 5 2 飞机液压 系统水污染的危害与控制 李岩 ，祁功道，张泰峰 海军航空工程学院青岛分院，山东青岛2 6 6 0 4 1 摘要分析了飞机液压系统水污染的危害及途径，提出飞机液压系统水污染控制的有效措施 ，为提高液压系统的工作 可靠性和元件的使用寿命、减少飞机液压系统故障、保证飞机的飞行安全提供了保障。 关键词液压系统；水分污染；控制措施 中图分类号U 2 3 3 ． 9 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 2 2 01 7 1 2 飞机液压系统在飞机的各种系统中占有非常突出 的地位 ，液压系统污染往往导致系统性能 的下 降甚 至 失效，成为危及飞行安全的一个重要因素。据近几年 统计，飞机液压系统的故障约占机械总故障的3 0 ％， 而液压系统的故障约7 5 ％是油液污染引起的，因此， 飞机液压系统污染的问题，已成为航空维修工程中亟 待解决的重大问题。 飞机 液压系统油液 中的污染物用物理状态描述可 分 为固态 、液 态 和气 态 三类 ，液态 污染 物 主 要是 水 分 ，油液中的水主要来 自大气中的潮湿空气和淋水等 工作环境。如液压油箱加油 口残存的水分、增压空气 中的水汽、作动筒活塞杆外露部分凝结的水雾、地面 液压设备露天停放混入的水分等，都极易进人系统， 尤其是阴雨天更是如此 ；例如露天停放的地面油泵车 和加油车就存在水分，在维护外场曾多次检查发现油 泵车在油泵出口、出口油滤壳体内积存有大量水分， 成为飞机系统水污染源之一；另外，新油保管不善 ， 也会造成水污染。一旦液压系统油液被水污染 ，将会 引起液压附件普遍锈蚀而报废 ，严重危及飞行安全。 因此 ，对液压 系统 的水 污染及其 影响的研究是很有必 要 的。 1 水分在飞机液压 系统 中状态的变化 由于油和水的亲和作用 ，几乎所有的矿物油都具 有不 同程度 的吸水性 。油液 吸水量的最大限度称为饱 和度 ，液 压 油 的 吸水 饱 和 度 一 般 为 21 0 一 ～3 1 0 ～，因此，含水量控制指标应以吸水饱和度为极 限 ，美 军标 “ M I LH一5 4 4 0 H飞 机液 压 系统通 用 规 范 ” 和国军标 “ G J B 3 0 5 8飞机 I、 Ⅱ型液压 系统污染 度 验收水 平 和控 制水 平 ”均 规定 飞 机液 压 系统 含水 量 控制指标为不 大 于 2 ． 51 0 ～，新 油 为不 大于 1 1 0 ～。当油液中的含水量在饱和度以下时，水以溶解 状态存在，当超过饱和度时，过量的水则以游离态存 在 ，这时会 对系统造成更大危害 。 2 水污染对液压 系统油液的危害 水进入 液压 系统 中，主要 的危害 是 1 引起 液压附件金属锈蚀 ，使金属表面磨损严重。水与油液 中的金属硫化物和氯化物 来 自某些添加剂 作用 产生酸性物，发生酸腐蚀，尤其是游离水常易附着在 零件表面，会进一步发生氧化腐蚀。当油液中同时存 在固体颗粒和水时，水对元件的腐蚀作用比水单独存 在时要严重得多。因为固体颗粒磨去了元件表面的氧 化物保护膜 ，并使润滑性变差，使元件不断暴露出新 的表面，致使水的腐蚀作用加剧；加快了金属表面的 磨损和锈蚀。例如某型机在一次试验飞行时，因地面 液压加油车混入雨水传染到机上，引起系统普遍锈 蚀 ，起落架电磁开关被锈蚀卡死 ，致使一架飞机着陆 时无法正常放下起落架，最后使用了应急系统才保证 了安全着陆。事后检查，发现共有4架飞机发生水污 染 ，使液压附件严重锈蚀 ，导致了4架飞机7 1 项 4 1 2 件重要附件的报废。不仅危及到飞行安全 ，而且产生 直接经济损失近百万元。 2 低温结冰，堵塞小孔、 间隙和油滤。随着大气温度 的降低 ，油液温度也降 低 ，当温度下降到一定程度，油液中存在的游离水和 乳化水就可能结冰而堵塞系统附件的小孔、问隙和滤 网，导致故障发生。 3 加速微生物繁殖生息，使 油液 污染更 加严 重 。液压 油中的水分子是微生物在油 液中赖以生存的必要条件，一旦液压油中含有水分， 微生物就会快速生长和繁殖；尤其是乳化水能为一些 有害细菌提供生存 的环境 ；如果生长条件适宜 ，网状 黏质物最后会变成一个大的生物团，由于微生物团产 生酸性物质 ，从而加速了化学腐蚀过程，表现为黏质 物或者基础液黏度的显著增加，此外，微生物团活动 收稿 日期 2 0 1 1 0 9 0 7 作者简介李岩 1 9 7 8 一 ，博士，讲师，研究方向为航空装备的故障诊断与故障预测。Em a i l y a n l i _ 7 8 s i n m c o m。 1 7 2 机床与液压 第 4 0卷 还表现为令人 讨厌 的臭味和具有混 浊的褐 色酱 汁外观 的液体。这种微生物活动会造成①使液压油变质， 缩短液压油的使用寿命。②堵塞油滤，缩短油滤的寿 命。③生成腐蚀性物质，造成元件腐蚀。④产生难闻 的气味和使液压油变色 脱色 。 3 液压系统中水污染控制 液压 系统污染控制不仅仅是水 ，还有进入液压系 统中的固体、气体和其他液体污染物。因此 ，液压系 统 的污染控制是一 项系统 工程 ，涉 及到设 计 、制造 、 安装 、使用 、维修等各个 阶段 和环节 ；需要各有关方 面齐抓共管才能取得良好效果。而对水污染的控制就 是要控制外界进入液压系统水分和内部生成的水分； 对液压油 中已存 在的水分要定 时采用微量水分测定仪 进行检测 ，检测 精 度 为 1 0 级 。对 油 液 中 已存 在 的 水污染控制措施是利用离心分离净化法 、聚结净化 法 、真空净化法和分子吸附净化法进行净化处理；净 化方法 的原理见表 1 。 表 1 净化方 法的原理及适 用范 围 控制液压系统水污染不仅 仅只是 采用液压净化方 法就可以了，而最主要的是要提高使用维护人员对水 污染控制的认识 ，因为液压系统污染严重的一个重要 原因是维护不良，因此维护人员要明确水污染控制工 作的重要性和长期性；防止水污染侵入 ，保证飞机液 压系统具有低的污染生成率；为此，制定防止水污染 的控制措施 如下 1 严把系统和附件 的拆装关 。拆 开系统接 口、 附件和导管后 ，要及时用清洁的堵帽、堵头将外露的 端口封堵好 ，对于拆开的附件和导管端 口，用清洁的 蜡纸、塑料薄膜包扎，不允许使用易脱落纤维的纸张 或织物包扎。安装前 ，先检查封装是否完好，如发现 包装破损和堵头、堵帽脱落的情况 ，必须做清洁净化 处理，封堵物只有在安装时才允许打开；严格防止水 分从各种接 口，如加油 口、吸油接头 、增压接头 、蓄 压器充气接头 、拆卸导管接头进入液压系统。 2 严 把油 料添 加关 。加 强 对油 料 的管理 和检 查，油料的添加，必须符合规定的污染度指标，加油 相关设备要能防尘 、防水，设备、用具应清洁；加油 车必 须有 良好防雨性 ；严禁露 天停放 。 3 严把系统和附件的试验修理关。加强对液 压油泵车 、清洗车、加油车和附件试验台等地面液压 设备的管理 ，定期对液压油泵车和附件试验台等地面 液压设 备进行采样和污染检测工作 ；防止试验台水污 染 的油液通过被检测的附件带入飞机液压系统 。 4 严把工作环境关。在进行液压附件的拆装、 调试、清洗 、分解、检修、装配、油封、包装以及添 加油料等维修工作时，必须保持工作环境的整洁。室 外工作要避开尘 、烟、风、雨、雪、雾等不利条件； 以便对水污染实施有效控制 。 总之 ，进行飞机液压系统整体污染的控制研究， 其目的是有效解决飞机液压系统的污染问题 ；包括水 的污染问题。换句话说，就是要使液压系统油液的污 染度与关键液压元件的污染耐受度达到合理平衡 ；以 保证液压系统的工作可靠性和元件的使用寿命。 参考文献 【 1 】夏志新． 液压系统污染控制[ M] ． 北京 机械工业出版 社 ， 1 9 9 2 ． 【 2 】杨国桢． 飞机液压传动与控制[ M] ． 西安 空军工程学院 出版社 ， 1 9 9 7 ． 【 3 】 曹克强， 马新力， 沈燕 良， 等． 飞机液压系统空气污染控 制[ J ] ． 机床与液压， 2 0 0 3 6 3 3 1 3 3 2 ． 【 4 】 赵运才， 高彩云． 矿山机械液压系统的摩擦磨损分析 [ J ] ． 煤矿机械， 2 0 0 0 1 2 5 2 6 ． 【 5 】 杜来林． 飞机液压系统油液的颗粒污染与维护 [ J ] ． 液 压气动与密封 ， 2 0 1 0 5 1 8 2 1 ． 【 6 】 唐松柏． 内燃机车机油润滑系统的污染控制[ J ] ． 内燃 机车， 2 0 0 5 3 5 8 ．