38-某型直升机液压系统油液污染冲洗的改进(王晓波)

浅析直升机液压系统污染度控制 第二十四届（2008）全国直升机年会论文 某型直升机液压系统油液污染冲洗的改进 王晓波 （国营锦江机器厂 四川成都 610043） 摘要：本文分析了在国内装备的某型直升机液压系统的油液污染冲洗的不足，结合了液压系统的原理，提出了油液污染冲洗的改进方案。通过油液污染冲洗模拟试验器验证和试用，证明了油液污染冲洗模拟试验器改进的实用性和合理性，降低了费用成本，提高了工作效率。经过实践证明，适用于某系列直升机，也适用于操纵调试。 关键词：某型直升机， 液压系统， 油液污染冲洗， 改进 1 引言 我国军（民）用都有俄制某型直升机，在使用、维护和修理中反映较多的问题是液压系统，这些问题主要在于液压油的固体颗粒污染等级超标、液压系统内含有气泡及液压系统内有水分，造成管路上污染物附着。某型直升机在修理装配、用户维护使用中，及时对液压系统的油液污染进行控制，这是对直升机以可靠性为中心的维修理念的体现。按传统的油液污染冲洗，只有在直升机性能良好的情况下进行，这在很多情况下浪费大量的时间和费用，而且还有部分管路不能冲洗，存在潜在的安全隐患；使用油液污染冲洗模拟试验器进行油液污染冲洗，克服了这些环节传统冲洗方法的不足，使工作效率有了明显的提高。 2 液压系统原理及污染危害 某型直升机液压系统是由主液压系统和辅助液压系统组成。液压系统的功用是向综合液压助力器供给一定压力的液压油。除此以外，主液压系统还向“总距-油门”杆摩擦离合器作动筒、纵向操纵系统的液压限动器作动筒、综合式液压助力器的综合操纵控制进行供油（见图1）。 1-定量活门 2-电磁开关 3-电磁开关 4-电磁活门 5-电磁活门 6-电磁活门 7-总桨距电磁活门 8-液压限动器电磁活门 9-回油导管 10-进油导管 图1 某型直升机液压系统原理图 主、副液压系统分别由液压油箱、液压泵、油滤、自动卸荷活门、蓄压瓶、电磁开关、单向活门、压力、地面供油活门、液压指示和监控设备组成。在主液压系统中装有一个定量活门和五个电磁活门；辅助液压系统还装有一个压力转换活门。 主、副系统都装有电磁开关，通过此开关接通综合液压助力器的工作油路，在机身左侧第12号隔框和第13隔框之间还装有地面供油接头，用于地面液压设备检查和清洗液压系统。主液压系统工作时，首先液压泵从液压油箱中吸油，产生压力的油液经过单向活门和粗油滤进行第一次过滤，由自动卸荷活门将压力调节在（42～48）kgf/cm2—（63～73）kgf/cm2之间，蓄压瓶是靠气囊对油压进行稳定的作用。供压后，油压分成两路：一、经电磁活门和定量活门向桨距-油门杆摩擦离合器作动筒供油；二、高压油液经过电磁开关后又分成两路油液：一路向综合式液压助力器自驾油管供油，也经过电磁活门向纵向操纵液压限动器作动筒供油，另一路经过细油滤第二次过滤后经过三个电磁活门向综合式液压助力器供油，以保证综合操纵的工作。 当主系统压力下降至（25～35）kgf/cm2时，转换活门将自动堵住辅助液压系统的回油路，使辅助液压系统压力上升向系统供油。辅助液压系统工作时，工作过程同主液压系统基本相同。 某型直升机采用的是15号航空液压油，油液本身抗污染能力不是很高，15号航空液压油虽然性能很好，但是随温度升高，润滑性会大大降低，特别是混有其他液体和空气后，它很容易氧化变质，失去它良好的性质。 液压系统的污染物，指的是混杂在油液中的对系统可靠性和机件寿命有害的物质和能量。任何密封良好的液压系统。要完全防止杂质进入油液是不可能的。这些杂质或来自空气中的灰尘，或是油液附件的磨损而落下的金属粉末，或是密封元件的碎粒等等。被污染的油液中带有固体颗粒，在系统中周而复始的运动，可能导致机件的卡滞、油孔的堵塞、磨损加剧，将引起控制附件失灵，导致突发性的飞行事故。 常见的是固体颗粒污染、液体污染和空气污染。现代直升机液压系统的精密程度越来越高，对油液污染的要求越来越敏感，使直升机的性能、可靠性和使用寿命受油液污染的影响越来越大。油液中的污染物会通过加剧磨损、堵塞、卡滞、腐蚀、气蚀等方式使液压系统出现故障。一般失效形式为工作不稳定、突发性失效、磨损引起性能衰降等。某型直升机机上液压系统的粗油滤过滤能力是80µm(新式为16µm),细油滤过滤能力是16µm，液压助力器油滤过滤能力是16µm。这种油滤的过滤精度较差，但是某型直升机液压系统油液颗粒大小和含量要求在GJB420A-1996的8级以上 。所以要经常清除油液中的杂质，以防止液压附件内部的零件卡滞、油孔堵塞和磨损加剧后出现飞行事故。 油液的清洁与否，对某型直升机的飞行操纵、机件性能有重大的影响。事实证明，油液的污染对直升机飞行性能的保证有很大的影响。在系统正常工作时内部的机件磨损和活塞杆外露粘附灰尘；在外场使用中维护不当等都可能是油液受到严重的污染。因此油液中的颗粒清楚是保证液压系统正常工作的关键。 3 传统的油液污染冲洗方式 3.1） 在用户维护使用过程中，如果油液污染度过高，相应采取的油液污染冲洗方式就是将某型直升机运转30分钟后，更换新液压油和清洗机上油滤，以降低油液的污染度，这在外场维护中是很实用的一种方法。 3.2） 在直升机整机良好的情况下，利用地面液压设备代替机上液压泵向液压系统供油，利用设备自身所带的油滤和机上的油滤进行油液污染冲洗过滤，以达到降低油液的污染度。 做工作时将相应的电气和液压开关打开，将液压主、副系统的双位遥控电磁活门开关置于“打开”位置，清洗液压主系统；然后关闭主系统的双位遥控电磁活门开关，让副系统工作，清洗液压副系统。以上两种油液污染冲洗方式的不足： a. 在冲洗后进行采样化验时，容易引起潜在的二次污染，影响以“可靠性为中心”的维修理念。 b. 以上两种方式都必须是在整机良好情况下进行。飞行任务重的情况下，花费时间长，影响飞行任务的完成，还增加了经济效益的难度。 c. 在油液污染冲洗时，必须整机通电，造成机件不必要的耗费时限，而且涉及人员比较多，使工作量变大。 3.3) 事实证明以上两种方式的油液污染冲洗方式都不能将液压系统管路全部冲洗（桨距-油门杆摩擦离合器作动筒到液压附件板定量活门的管路无法冲洗，这就存有潜在的安全隐患）。 4 改进 在某型直升机中采取清除直升机的颗粒污染物、降低油液污染度的方法是很有效且值得推广的方式。降低油液的污染度，使油液能够继续使用，为了将沉淀和附着在整个管路油液中的固体颗粒得到有效的清除，在维护和修理中使用改进的油液污染冲洗方式（见图2）： 1-总桨距电磁活门 2-电磁活门 3-电磁活门 4-电磁活门 5-电磁活门 6-电磁活门 图2 油液污染模拟冲洗器 4.1) 将油液污染冲洗模拟试验器的主系统电磁开关和副系统电磁开关的导线分别连接到机上冷液附件板的主、副液压系统电磁开关插头上。 4.2) 将（图2）（1）、（2）、（3）、（4）、（5）电磁活门分别连接到全机（图1）的五个电磁活门上，再接上地面的27V直流电源车。 4.3) 将专用液压车的进、回油管连接在某型直升机的地面供、回油接头上，向机上提供符合要求的压力、流量的液压油，车上装有过滤能力为10µm的油滤，在某型直升机回油管路上装上能代表整机液压油污染度的便携式自动颗粒计数器后，起动专用液压车。在认为油液污染度在控制标准之内的时候，将便携式自动颗粒计数器打开，在机上进行油液污染度的测试，达到GJB420A-1996规定的8级时，将便携式自动颗粒计数器拆卸。这将避免采集油液进行测试的时候，环境空气、油液放泄口和采样瓶中的污染物浸入油样中，使油液二次污染。 4.4) 将（图1）的（9）回油导管和（10）进油导管，用工艺导管连接起来。起动地面专用液压车后，接通27V直流电源，打开图二的各个开关，断续接通图二中的（1）桨距-油门杆开关（图1.1的定量活门内有一个节流孔，如果定量活门后的管路持续漏油，油液将不断流过定量活门，节流孔上部的游动活塞，在压力作用下将节流孔堵住，油液就不能流动，就不能将这部分管路冲洗）。 4.5) 液压管路污染冲洗完成后，对桨距-油门杆和液压限动器的管路进行放气，这样将避免气塞。 在某型直升机液压系统固体污染度等级在高达11级的情况下，经过1～2小时的清洗，将会达到GJB420A-1996规定的8级以上。在对某型直升机液压系统管路的油液进行加压清洗的时候，严格按照清洗液压系统的进行。液压油的温度一定要控制在规定的范围之内，在冲洗时要将油箱口盖密封好。避免空气和水分的浸入导致液压油受到污染。在一定的周期内，应对专用液压油车内的油液进行污染度化验，以确定液压油车是否受到污染，避免某型直升机液压系统受设备污染而被污染。 5 结论 在修理厂和外场维护的实践中证明：改进后的油液污染度冲洗，操作过程简单、实际运用良好、性能指标符合GJB420A-1996规定的等级，而且只需要2名人员即可以完成。 经过十架某型直升机的试用，结果证明了节省人力，降低劳动强度，安全性也好，提高了液压污染的冲洗效率。改进的液压污染冲洗比传统方式要良好，证明了设计的合理性、实用性，工作效率显著提高，经过试用适用于某系列直升机，也可以用于操纵调试。 参 考 文 献 ［1］王建新，直升机构造学，陆军航空兵学院，2003.07 ［2］吕伯平 陈名华等，航空油液监测技术，航空工业出版社，2006.08 ［3］某型直升机技术使用维护手册，总参陆航局，1998 The Helicopter Hydraulic System Improve the Oil Pollution Washing Wang Xiaobo （State-owned Jinjiang Machine Factory Sichuan Chengdu 610043） Abstract: This paper analyses the domestic equipment in a certain type of the helicopter's hydraulic system under the Oil Pollution washing, with the hydraulic system of principle, the oil pollution washing the improvement programme. Oil pollution washing through the simulation test for verification and try to prove that the oil pollution washing simulation test for improving the practical and rationality and reduce the cost of cost and improve work efficiency. After practice has proved that also applicable to a series of helicopters. Key words: a certain type of helicopter, hydraulic systems, washing oil pollution, improve