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1、民用飛機液壓系統(tǒng)油液污染及其控制分析 根據(jù)污染物存在的形式,可分為固態(tài)污染物(固體顆粒)、氣態(tài)污染物和液態(tài)污染物。污染物的上述三種狀態(tài)在外部環(huán)境改變時,可能相互轉化?！ ?固態(tài)污染物(固體顆粒)特性及危害 固體顆粒是引起油液污染及機械磨損排在第一位的因素,也是污染控制研究的主要對象,世界各國都有廣泛研究,總結起來有如下幾個特性。 (1)細微性?！ ∥覀兯芯康墓腆w顆粒也是以微米為計量單位的物質,肉眼可見的最小顆粒尺寸為40μm,不同類型的微小固體顆粒尺寸范圍見表1?！ ?2)沉降性。 存在于油液中的固體顆粒都受到三種力的作用,一是重力,二是擴散力,三
2、是浮力;當重力大于浮力和擴散力時,就會自然下沉,稱為沉降性?！ ?3)聚集性?！ 〖氼w粒粘結或聚集成團塊的現(xiàn)象稱為聚集性,在大多數(shù)情況下是不利的?！ ?4)吸附性?！ ∪缤瑝Ρ诼浠乙粯?油液在系統(tǒng)內流動時污染物也會附著在壁面上,并逐漸增厚,當受到外界振動沖擊后會一起脫落,造成集中污染。它比分散污染更為有害,甚至是致命危害?！ ∪绻w粒的硬度等于或小于表面的硬度,表面的磨損量就很小。只有當顆粒硬度大于金屬表面硬度時,才能對金屬表面產(chǎn)生磨損;反之,顆粒硬度小于金屬表面硬度時,對金屬產(chǎn)生的磨損作用是很小的。 (6)催化作用?！ ∮鸵褐械乃涂諝?以及熱能是油液氧化的必
3、要條件,而油液中的金屬微粒對油液氧化起著重要的催化作用。試驗研究表明,當油液中同時存在金屬顆粒和水時,油液的氧化速度急劇增快,鐵和銅的催化作用使油液氧化速度分別增加10和30倍以上?！ 」腆w顆粒污染的危害主要表現(xiàn)如下?！ ?.1運動件表面磨損引起功能失效 (1)液壓泵和液壓馬達功能失效。高速運轉中的配油盤與轉子、柱塞與柱塞孔等部件,都是在大載荷、小間隙條件下工作,油中的固體污染物可破壞油膜,劃傷運動表面。 (2)齒輪齒面磨損引起失效各種齒輪。在工作中是滑動和滾動同時存在,而齒輪的主要工作狀態(tài)是重載、薄油膜,大于油膜厚度尺寸的固體污染物又都能進入齒面接觸區(qū),造成
4、齒面的劇烈磨蝕,硬度大的顆粒劃傷更為嚴重;此外,重載摩擦的瞬時高溫可使齒面產(chǎn)生凹痕,反復工作使表面疲勞破壞,引起機械失效。 (3)其他元件表面破壞各種類型的運動件。如軸承、油缸筒、閥類以及密封裝置等,都會因油液污染并在高壓、高溫和高速條件下不斷破壞工作表面,到一定程度引起功能失效?！ ?4)密封膠圈的破壞膠圈是流體系統(tǒng)不可缺少的密封裝置,密封件的壽命與油液固體污染度息息相關,污染度越高,固體顆粒嵌入膠圈摩擦面的機會越多,造成膠圈被劃傷、剝落?！ ?.2金屬顆粒促進油液氧化變質 由于油液中進入水份和空氣,可引起油液乳化,也可產(chǎn)生微生物和膠質狀物質,更易引起酸堿度
5、的變化,尤其是在某些金屬微粒的作用下產(chǎn)生嚴重的腐蝕,還可能產(chǎn)生偶發(fā)故障?！ ?.3堵塞X孔 因油液變質生成微生物和各種膠狀物質,可堵塞各類濾油器的X孔,造成濾油器功能提前失效;油濾失效后,可引起微孔被堵塞,或者是伺服閥的噴嘴擋板被堵塞,造成伺服控制系統(tǒng)失去控制功能,釀成嚴重后果。 1.4油液粘度變化 粘度是液壓油的重要指標,要求能滿足低溫條件下順利起動,也可以保證高溫條件下的潤滑性能,在水、空氣和金屬微粒的作用,破壞了油液的理化性能,也破壞了油液的粘度指標,無法滿足高、低溫條件下的工作需要?！ ?水污染特性及危害 液壓系統(tǒng)難免在不同程度上存在著水份。水可以
6、溶解在油中(稱為溶解水),也可以自由狀態(tài)存在于油中(稱游離水)。自由狀態(tài)水可以是沉淀水或乳化液;沉淀水由長期靜止的水珠形成,存在于液體的底部或頂部,這取決于它們的比重。對礦物油,水一般沉淀于底部,對磷酸酯或含氯碳氫化合物等合成液,則浮于頂部。在充分攪動的情況下,如通過泵的多次循環(huán),水與液體可組成乳化液?！ ∷畬σ簤合到y(tǒng)的危害也是相當嚴重的,它可使油液粘度下降,破壞油膜,引起嚴重的機械磨損;可產(chǎn)生酸性物質,增加油液的酸值,對系統(tǒng)增加腐蝕;在低溫下,游離水常以冰塊形式存在,會引起運動件被卡住;水的含量超過300ppm就可以引起碳素鋼或合金鋼生銹,造成滑閥被卡死,操縱系
7、統(tǒng)無法正常工作,現(xiàn)實中發(fā)生過因水污染飛機起落架放不下的故障。 3空氣污染特性及危害 液壓油中溶解空氣是不可避免的,液壓油中空氣溶解量是依壓力和溫度的不同而不同,隨著壓力的增加,各種液體飽和溶解度都是呈線性的增加,同時又隨溫度的降低而不同程度的減小?！ ≌蛉绱?在液壓系統(tǒng)中不同位置其壓力是不同的,隨著壓力的降低,超過飽和溶解度的空氣就會逸出成游離態(tài),而當壓力升高時又溶解,所以空氣在系統(tǒng)中有時溶解有時逸出,這種時隱時現(xiàn)的變化過程對系統(tǒng)有很大的危害,是系統(tǒng)中的頑癥?？諝庠谝簤河椭幸彩莾煞N狀態(tài)存在,一是溶解在油中,一是以游離狀態(tài)存在。以游離狀態(tài)存在對系統(tǒng)的破壞最為嚴
8、重。其危害
