2.山西农业大学 山西晋中 030800
摘要：直升机液压系统的油液相当于人体内的血液，为整个机器提供动力支撑，因此，保持液压系统的清洁，对直升机的安全非常重要。液压系统污染物是造成液压元件磨损、液压系统故障的主要原因之一。本文分析了直升机液压系统污染的主要来源，给出了控制液压系统污染的具体措施，可为以后直升机飞行安全起到指导作用。
关键词：直升机 ，液压系统污染，控制
1. 引言
目前，液压系统在直升机上是不可或缺的部分。其中，作为能量传递转换的工作介质液压油，除了对液压系统起到控制的作用外，同时还具有冷却、润滑、冲洗、防锈的作用。直升机液压系统的多数故障都与污染有着直接或间接的关系，对污染进行分析和控制是提升液压系统安全性、可靠性的基础。一个完善的直升机液压系统，除了具有系统设计、元件制造和维护外，液压油的清洁度也起着至关重要的作用。搜集国内外统计的资料发现，直升机液压系统工作的不稳定和故障的出现大多数都与液压系统的污染有直接关系。因此，分析液压系统的污染来源及危害是十分重要的，对直升机液压系统污染物的种类和危害进行了详细介绍对污染的原因进行了探讨。
2.直升机液压系统简介
直升机液压系统主要为操纵系统，起落架收放和刹车系统提供能源和控制。其系统是由主液压系统、辅助液压系统、应急液压系统和刹车系统组成。对直升机阻力操纵、飞行控制、起落架以及减速板等方面工作均具有重要作用，对于各种类型直升机液压系统，尽管他们的设置特点有所不同，各种附件的具体结构也有所区别，但是系统原理都是用油液作为工作介质，通过动力附件，将原动机的机械能转换为油液的压力能，然后通过导管和控制附件，并借助于执行附件，将油液的压力能转换为机械能，以便带动负载实现回转运动。
3．液压系统污染的危害
有资料表明直升机液压及润滑元件失效的原因有70-85%属油液污染，而固体污染造成了75%以上的系统故障，5μm左右的颗粒是卡死阀芯、堵塞节流孔，在系统内产生沉积的主要原因。而15μm以上的颗粒将导致堵塞节流孔和加速元件的磨损。导致阀芯和柱塞卡死的最大威胁被认为是接近阀芯和柱塞径向间隙尺寸的固体颗粒。表1列出了一般液压系统元件工作间隙。
从表1可以看出，系统要保持正常运行，必须严格控制液压系统颗粒污染物的浓度，要想使系统高效、长寿的健康运行，就必须滤除与系统元件中与间隙尺寸相近的颗粒，把磨损降到最低极限值。
4.系统元件、液压系统污染控制要求
前已述过，污染物危害主要是固体颗粒污染，其次是水。美国H/AC公司在对实际液压系统的实用和实际污染状况进行了广泛的调研和测试分析，总结出以下参数。油液中水分的污染主要来源于热交换器泄露，密封失效，潮湿空气的冷凝、油箱盖板的渗漏及温度降低时，溶解水析出变为游离水，如图1所示。
游离水溶解会导致元件失效和油的变质。当油呈乳状时，这表明在该温度下，水的含量已经超过了溶解饱和度，也就是说，这时油里既有溶解水又有游离水。
当系统温度降低时，溶解水会析出游离水。为了降低游离水对系统的危害，要尽可能的把油中的含水量控制在远低于饱和度曲线下。
5. 直升机液压系统污染控制方法
液压系统的污染是由于外界污染不断侵入系统，内部又不断产生颗粒污染物，加上系统内部残留和维修中造成的污染，因此说液压系统的污染时不可避免的，单污染时可以控制的，目前最有效，最主要和最广泛的是采用过滤净化系统的油液，使油液的清洁度达到系统要求的程度。除此之外，来由离心、聚结、静电、磁性吸附等。
6. 液压元件对水的敏感度
由这两组试验可以看出，水对泵的性能有显著的影响，并明显加剧泵的磨损，就齿轮泵而言，水降低了泵的性能；对叶片泵来说，水引起了元件的磨损，如表2、表3所示。
7. 常用的除水方法
（1）分离式：只除游离水
不同的液体有着不同的饱和蒸气压。在70℃的温度下，水大约在3X104Pa压力下开始沸腾，而油则在5Pa的低压下才能沸腾。在相同的温度下，油的饱和蒸气压比水要高得多。因此，通过抽真空将油液液面的压力降低到水的饱和蒸气压以下时，则油液中的水将发生剧烈的气化，并以蒸汽的形式从油中溢出。
真空除水的效果主要与工作真空度和油液温度有关。真空度越低，温度越高，除水效果越好。油温一般为60℃左右，温度过高将加速油液的氧化。对于液压油，真空度一般在600～700Pa，可使油中的含水量降至50ppm以下。
真空脱水能够有效去除油液中各种状态的水，并能去除油液中的空气和各种挥发性物质。
（2）离心式：只除游离水、价格昂贵、程序繁琐
8. 结论
本文介绍的直升机液压系统污染控制主要污染源为固体颗粒污染物和水分，所以必须对油液介质进行过滤净化，需对介质中的含水量和固体颗粒污染度进行检测并定期进行净化清理工作，实现系统油液污染度的主动控制。
论文作者:王云宜1, 王力功1,王梓楠2
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/17
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