航空液压产品污染及多余物研究与控制

    张敏 高战辉 赵梓淇

    摘 要：航空液压产品大部分作为飞机的执行或控制机构，由于其在飞机上的功用，航空液压产品一般都具备高精度及高稳定性，如液压产品工作介质污染或装试过程多余物控制不严格会直接影响到产品的性能，严重情况下可能导致产品功能丧失，因此航空液压产品工作介质的防污染及装试过程多余物的控制，对产品质量起着至关重要的作用。

    关键词：污染物对产品影响；污染分类；污染物；多余物来源；防护措施

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.055

    1 引言

    随着科技发展，飞机性能也在大幅提升，同样对航空部件级产品的性能也提出了更高的要求，作为参与飞机控制及执行的航空液压产品的精度、稳定性在不断的提升，根据国内外统计资料，液压产品及系统的污染物引起的故障占液压系统总故障的70%左右。污染控制已成为液压产品生产必不可少的工作之一。

    2 污染物及多余物对航空液压产品的危害

    液压产品污染及多余物危害有三种基本形式。

    （1）污染物及多余物会造成产品工作不稳定，这类故障特征表现在产品功能暂时的失效，是随机的，故障出现后可能自动消失，并恢复正常，但后续还可能出现。

    （2）污染物及多余物会造成产品性能恶化，其主要特征为污染物或多余物造成产品零件异常磨损及划伤，致使产品性能逐渐下降直至完全丧失。

    （3）污染物及多余物会造成产品完全损坏或失效，其主要特征为突发性和灾难性的，如多余物造成产品内部零件卡死或严重划伤后失效、污染物导致产品油路堵死，该种危害往往造成的损失巨大。

    3 航空液压产品生产过程污染及多余物产生原因分析

    在生产过程中多余物及污染物种类繁多，可能为磨损产生的颗粒物、金属件上的毛刺、机械加工后残留研磨膏、工具使用时产生的脱落物等，但按其来源可归为两类：

    3.1 内部自生污染

    自生污染来源于产品零件之间相互运动磨损而产生的颗粒污染物。

    3.2 外界侵入污染

    外界侵入污染以多余物的形式存在，其来源广泛，可能是周围环境中任何的异物。

    污染具体产生原因分析应基于产品的整个装试流程，从零件状态直至产品装试结束，对产品的装试流程进行切分，一般包含3个主要生产环节，即零组件装前准备、装配过程、组件及成品试验。在实际生产过程中污染物及多余物也全部来自该几个环节，对每个环节进一步分解，可以梳理出具体操作环节污染物及多余物产生的原因，主要有以下几个原因。

    ①装前准备环节零件清洗不彻底导致污染物及多余物未清理干净造成污染。②装前准备环节零件毛刺未去除干净导致金属屑进入产品内部造成污染。③产品装试过程中防护不到位导致环境中的多余物混入产品内部。④产品周转过程防护不当导致多余物进入产品内部。⑤工作介质污染导致产品污染。

    4 航空液压产品生产过程污染及多余物防护措施制定

    防护方案应根据污染物产生原因制定，一方面及时清理产品内部自生污染，另一方面有效控制外界侵入污染。

    4.1 产品内部自生污染的防护措施

    产品内部自生污染是由于零件相互磨损产生，而磨损是液压产品不可避免的现象，因此该种污染无法避免，只能控制，将污染物的影响控制在不危害产品功能的水平，自生污染物主要通过污染工作介质影响产品功能，防护自生污染主要通过防工作介质的颗粒污染来控制。

    （1）减少污染物来源。产品装配之前对有配合关系的零件充分进行修合及修合后清洗，可以减少磨损时产生的固体颗粒物对介质的污染，对于产品上的动密封非金属件，装配时必需保证其装配正确性，控制好异常磨损颗粒物的产生是提高污染控制水平的第一步。

    （2）污染度监测。对于零件正常相对运动磨损产生的颗粒物，可以通过油液污染度在线式污染度传感器，实现油液污染的在线实时检测及污染超标报警，或者离线检测，在工作介质使用之前或使用过程中规定合理的检测时机进行化验分析，以便及时采取净化或更换措施。

    4.2 装试过程外界侵入污染防护措施

    （1）装前准备阶段污染物防护。装前阶段的污染物主要为零件表面油污及固体残留物，通过合理清洗即可去除，根据零件结构及作用清洗一般分为一般清洗、精密清洗、超精密清洗，通过对零件清洗方式归类，形成专业的清洗单元，通过一系列自动化清洗设备（紊流清洗、超声波清洗、高压冲洗、喷淋等）实现零件清洗的自动化、程序化，由自动化设备及合理的清洗程序保证清洗质量，该阶段的污染物可以有效的控制。

    （2）裝配阶段污染物控制。该阶段的主要防护目标为避免外界及装配过程中的异物进入产品内部，防护手段主要为阻隔及检查，阻隔外界异物与产品接触，在装配过程产品局部封闭前检查多余物存在情况，具体有以下措施：

    ①将装配过程中配钻、去除毛刺、铰孔、铆接等会产生多余物的环节阻隔在装配现场外，设立专用地点。②产品存在腔体未封闭时对腔体防护阻隔外界异物进入产品内部。③产品零件放置时应有专用放置盒，装配暂停时应及时遮盖。④装配过程的产生的多余物应及时清理。⑤产品周转脱离装配环境时应有专用周转工具，使产品与外界处于相对隔离状态。⑥根据装配具体情况如每个封闭动作前、零件发生切削后、产品再次返回装配环境后设定检查环节。

    （3）试验阶段污染物控制。①产品在试验过程中如需局部分解调试，应对分解部位进行防护，调试完成恢复前需检查分解部位。②试验前应对试验设备与产品油路相连接部位进行多余物检查。③试验设备油路在非工作状态下应与外部环境阻隔。④产品自身油路口在非工作状态下应封堵。⑤试验场所应定期清理并检查。

    5 结束语

    通过对航空液压产品工作介质污染及装试过程多余物对产品的影响分析，污染物产生原因分析及针对原因制定防护的措施，可以看出液压产品介质污染及多余物存在于产品的整个装试过程，一旦发生污染将严重影响产品性能及寿命，只有充分认识污染物及多余物对产品的危害，树立预防重于治疗的观念，制定预防与控制措施并严格执行，方可减少产品质量问题的发生，提升产品质量。

    参考文献：

    [1]雷天觉.新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版社，2006.