導(dǎo)語(yǔ)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)修理清潔度控制研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

本文從航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件修理過(guò)程中清潔度實(shí)際需要出發(fā)，分析了燃油附件污染物的來(lái)源，分析了燃油污染的原因及危害，研究了常用油液狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，分析了各種監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)，確定了顆粒分析法的適用性，研究了航空燃油附件清潔度標(biāo)準(zhǔn)、存在問(wèn)題和改進(jìn)措施。

1概述

1.1航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件。航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的重要裝置。以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其燃油附件主要包括主燃油泵調(diào)節(jié)器、噴口加力調(diào)節(jié)器、燃油分配器、高壓柱塞泵、柱塞泵控制附件、應(yīng)急放油附件、加力泵、離心增壓泵、燃油計(jì)量裝置等組成。1.2航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件的修理。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能日益先進(jìn)，功能綜合，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，保養(yǎng)問(wèn)題顯得尤為重要。航空發(fā)動(dòng)機(jī)修理的概念已經(jīng)起了質(zhì)的變化，早已不是修修補(bǔ)補(bǔ)了，而是一門(mén)復(fù)雜的現(xiàn)代工程技術(shù)。修理的質(zhì)量和速度，直接影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的完好率、出勤率、事故率、修理工時(shí)等指標(biāo)。修理得好，一架飛機(jī)可頂好幾架使用，反之，可能幾架也頂不了一架。航空發(fā)動(dòng)機(jī)修理是一個(gè)大系統(tǒng)。其規(guī)模龐大，專業(yè)紛繁，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能綜合，因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的修理要以可靠性為中心。在設(shè)計(jì)時(shí)就要進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)，經(jīng)可靠性論證；在生產(chǎn)時(shí)要進(jìn)行可靠性管理；在修理上更要進(jìn)行可靠性研究，從根本上改善和提高可靠性。1.3燃油附件清潔度控制的方法和目標(biāo)。目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用工業(yè)和軍隊(duì)建設(shè)，減少和避免了許多災(zāi)難性事故的發(fā)生。國(guó)內(nèi)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的監(jiān)控也取得了很大進(jìn)展。污染對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件造成的危害也很大，附件中一旦存在污染物就極有可能造成各類活門(mén)卡滯、油濾堵塞、運(yùn)動(dòng)偶件工作表面嚴(yán)重磨損、密封部位漏油等，影響燃油系統(tǒng)正常工作甚至危及飛行安全。因此分析燃油附件污染原因，認(rèn)識(shí)其危害性，制定清潔度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，采取預(yù)防措施是很有必要的。航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件的清潔度控制已引起人們的高度重視，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的修理中，對(duì)清潔度的要求非常嚴(yán)格。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)多型發(fā)動(dòng)機(jī)的修理，我們對(duì)清潔度有了一定的了解，采取了許多措施來(lái)保證燃油附件的清潔度，如在對(duì)燃油附件進(jìn)行性能試驗(yàn)時(shí)，規(guī)定試驗(yàn)器應(yīng)使用高過(guò)濾度的油濾；定期清洗或更換油濾；定期清潔系統(tǒng)管路等。但這些都只是定性的分析，而通過(guò)國(guó)外第三代戰(zhàn)斗機(jī)的修理，我們對(duì)清潔度的認(rèn)識(shí)上了一個(gè)臺(tái)階。清潔度不是一個(gè)定性術(shù)語(yǔ)，而是一個(gè)相當(dāng)具體的定量數(shù)值。

2燃油污染原因及危害

2.1燃油附件污染物的來(lái)源。燃油附件污染物的來(lái)源主要有三個(gè)方面：機(jī)械加工造成的污染：燃油附件殼體孔路復(fù)雜，縱橫交錯(cuò)，而且還有許多盲孔和工藝孔，經(jīng)精密機(jī)械加工后，一些微小的金屬屑和研磨膏等雜質(zhì)仍不可避免地積存在殼體的深孔、盲孔和小溝槽內(nèi)，當(dāng)裝配完畢，燃油附件投入工作后，污染物就會(huì)進(jìn)入燃油系統(tǒng)而造成系統(tǒng)污染，對(duì)燃油附件的零部件產(chǎn)生破壞作用。自身污染：燃油附件在使用過(guò)程中，金屬元件長(zhǎng)期磨損產(chǎn)生的金屬微粒和氧化物、密封元件磨損產(chǎn)生的橡膠顆粒以及鍍層、焊料脫落等產(chǎn)生的碎片或燃油本身含有的機(jī)械雜質(zhì)和水分，對(duì)系統(tǒng)造成污染。外部污染：生產(chǎn)、運(yùn)輸、修理過(guò)程中，由于種種原因?qū)m土、雨水、金屬微粒、纖維等雜質(zhì)帶入系統(tǒng)內(nèi)部，造成附件污染。外部污染中，最嚴(yán)重的污染是油液污染。油液中的污染物有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種形式。固態(tài)污染物通常以顆粒狀存在于油液中；液態(tài)污染物主要是侵入附件中的水分；氣態(tài)污染物主要是混入油液中的空氣。2.2燃油污染的原因。在修理過(guò)程中，大量使用燃油，用于對(duì)附件進(jìn)行清洗、油封、性能測(cè)試等，因此對(duì)燃油的清潔度控制是保證修理質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。燃油被污染的主要原因有四個(gè)：已被污染的新油、殘留污染、侵入污染、內(nèi)部生成污染。已被污染的新油：雖然燃油是在比較清潔的條件下精煉和調(diào)制成的，但燃油在裝入油桶或進(jìn)入液壓測(cè)試系統(tǒng)油箱前，要流過(guò)許多軟管和硬管。這時(shí)燃油已不再清潔，因?yàn)樵鬟^(guò)的油管會(huì)混雜一些金屬和橡膠顆粒。除非裝了合適的空氣濾，否則來(lái)自大氣的污染物也會(huì)進(jìn)入油箱。使用帶高效油濾的運(yùn)輸車能將油料中的污染物在進(jìn)入液壓測(cè)試系統(tǒng)前就清除。在新油中發(fā)現(xiàn)的污染顆粒包括銹、氧化皮、纖維和砂子等。殘留污染：使用了一個(gè)翻修間隔期的燃油附件中往往會(huì)有一定數(shù)量的殘留污染，如磨損后產(chǎn)生的微小金屬屑；修理中的燃油附件也會(huì)產(chǎn)生殘留污染，如研磨膏等雜質(zhì)；新制造的燃油附件性能測(cè)試裝置如有毛刺、焊瘤、銹塊等，裝配系統(tǒng)時(shí)沖洗管路、采用不銹鋼管等可減少這種污染，但不能根除，因此對(duì)任何新制造或改裝的液壓測(cè)試裝置而言，磨合運(yùn)轉(zhuǎn)是至關(guān)重要的。侵入污染：來(lái)自周圍環(huán)境的污染也會(huì)侵入燃油附件。關(guān)鍵在于嚴(yán)格控制進(jìn)入燃油附件的環(huán)境污染的路徑，尤其是性能測(cè)試裝置被環(huán)境污染侵入的通路。污染物進(jìn)入性能測(cè)試裝置有四個(gè)主要方式：從油箱通氣口侵入；從油箱進(jìn)油口侵入；打開(kāi)測(cè)試系統(tǒng)裝置進(jìn)行修理時(shí)污染物侵入；燃油附件從性能測(cè)試裝置中拆下時(shí)，產(chǎn)品和裝置接管嘴未加堵蓋使污染物侵入。內(nèi)部生成污染：在日常運(yùn)行中所有燃油附件都會(huì)產(chǎn)生少量顆粒，尤其是油泵，如果這些顆粒未被附件過(guò)濾，就會(huì)使新顆粒的數(shù)量成加速度增長(zhǎng)，對(duì)燃油附件造成磨損，從而形成惡性循環(huán)。生成污染包括：磨粒磨損、粘附磨損、疲勞磨損、沖刷磨損、氣蝕磨損、腐蝕磨損等。2.3污染的危害。燃油附件由許多諸如油泵轉(zhuǎn)子、柱塞、分油盤(pán)、活門(mén)偶件等關(guān)鍵件組成，這些零部件對(duì)污染物很敏感，非常小的污染物就會(huì)引起工作異常，以至燃油系統(tǒng)附件功能失效。2.3.1失效的類型。由污染引起的失效分為三大類：突發(fā)失效、間歇失效、性能衰減失效。2.3.2失效的關(guān)鍵部位。油泵：油泵部件之間的間隙充滿油液。如果間隙內(nèi)的油液被污染，油泵會(huì)出現(xiàn)性能迅速退化直至最終卡死的現(xiàn)象。油泵最常見(jiàn)的失效模式是磨損和氣蝕。如果燃油被污染，一些微小的硬質(zhì)顆粒使工作表面磨損，增大其配合間隙，將降低燃油泵的供油效率；如果燃油中含有空氣，使供油效率降低，甚至引發(fā)油泵不打油等故障。精密偶件：精密偶件是燃油附件的關(guān)鍵部件，最常見(jiàn)的失效模式是粘著磨損。如果燃油被污染，使偶件運(yùn)動(dòng)緊澀、阻滯以至咬合卡死。軸承：在滾動(dòng)和滑動(dòng)軸承中，發(fā)生直接接觸最常見(jiàn)的方式是有顆?？ㄟM(jìn)燃油，并同時(shí)接觸運(yùn)動(dòng)和固定表面。所生成的損壞往往是擦傷或表面裂紋，這就開(kāi)始了剝落過(guò)程。如上所述，在錯(cuò)誤的時(shí)間到達(dá)錯(cuò)誤部位的個(gè)別大顆粒能引起突發(fā)失效。少量淤積尺寸顆粒也能通過(guò)侵蝕表面或通過(guò)在關(guān)鍵區(qū)域中聚集而帶來(lái)問(wèn)題。單個(gè)或少量的顆粒不會(huì)引起問(wèn)題，但在油液中存在的比例較大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生淤積而導(dǎo)致失效。2.3.3污染的危害。如果燃油較臟，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作循環(huán)，污染物就會(huì)包住油濾，或粘附在油嘴孔上，導(dǎo)致燃油過(guò)分節(jié)流和淤塞，限制燃油的流通，引起主燃油泵調(diào)節(jié)器的半程加速時(shí)間變長(zhǎng)、加力燃油泵出口油壓上升時(shí)間變長(zhǎng)等故障。燃油附件的運(yùn)動(dòng)活塞主要用來(lái)調(diào)節(jié)供油量和轉(zhuǎn)速，精度要求較高，對(duì)污染物特別親和，硬質(zhì)污染物會(huì)劃傷活塞襯套或嵌入活塞的橡膠皮碗中；軟質(zhì)污染物會(huì)淤塞在活塞與襯套的間隙中，造成活塞摩擦力增大或泄漏，引起燃油量上升緩慢或供油量降低等故障。如果燃油被機(jī)械雜質(zhì)或水分污染，則水分會(huì)使燃油附件金屬元件銹蝕剝落，機(jī)械雜質(zhì)會(huì)加速油液的氧化，使之生成油水乳液而削弱油液的潤(rùn)滑能力，改變油液粘度，增大油液的酸性，從而加速金屬元件的銹蝕等。

3常用燃油狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油狀態(tài)監(jiān)測(cè)，目前主要是通過(guò)對(duì)燃油附件中燃油本身的物理特性和油液中磨粒的檢測(cè)與分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？梢苑譃橐韵聝深悾撼Ｒ?guī)油液分析和固體顆粒監(jiān)測(cè)。3.1常規(guī)油液分析技術(shù)。油液的常規(guī)分析技術(shù)是對(duì)燃油本身的物理特性進(jìn)行測(cè)試和分析，測(cè)試項(xiàng)目大致包括水分、酸值、水溶性酸或減、機(jī)械雜質(zhì)等內(nèi)容，其主要目的是：檢查所用的燃油牌號(hào)是否正確；檢測(cè)所用的油液性能是否已下降而需要更換；對(duì)一些簡(jiǎn)單故障做出判斷，如機(jī)械雜質(zhì)總量增加說(shuō)明磨損嚴(yán)重。3.2固體顆粒監(jiān)測(cè)技術(shù)。油液固體污染物又稱油液固體顆粒污染物，是指存在于油液中的不溶于油液的固體有害物質(zhì)。油液的固體顆粒監(jiān)測(cè)技術(shù)是對(duì)燃油中攜帶的金屬微粒、纖維等進(jìn)行分析，主要包括顆粒計(jì)數(shù)法、磁塞檢測(cè)法、磨粒鐵譜分析和油料光譜分析等。顆粒計(jì)數(shù)法：顆粒計(jì)數(shù)法是評(píng)定油液污染程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。顆粒計(jì)數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)在于判斷油液的污染程度很有效，且操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。但它不能分辨顆粒的種類，分不清顆粒是磨粒還是外部侵入的固體污染顆粒。磁塞檢測(cè)法：磁塞又稱磁性碎屑探測(cè)器，可分為普通磁性碎屑探測(cè)器、信號(hào)式磁性碎屑探測(cè)器和信號(hào)式油濾等，均是目前使用較廣泛的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。鐵譜分析法：由于磨擦材料大多是鐵磁性金屬，因此在油液磨屑技術(shù)中主要是對(duì)鐵磁性磨粒的分析監(jiān)測(cè)。光譜分析法：光譜分析法是通過(guò)測(cè)量油樣中各種金屬元素的原子在躍遷過(guò)程中吸收、發(fā)射或散射的電磁輻射的波長(zhǎng)及強(qiáng)度來(lái)了解油樣中含有金屬元素的種類及含量的一種技術(shù)。以上的分析法各有其優(yōu)、缺點(diǎn)，但工程上使用較多的是顆粒計(jì)數(shù)的方法，判斷油液中的顆粒數(shù)量來(lái)確定其清潔度，而不過(guò)多的考慮顆粒的材料等。只有在特殊的情況下，如分析滑油的狀況時(shí)，我們才更多地關(guān)注滑油中所含金屬顆粒的材料。

4燃油附件修理過(guò)程清潔度控制

4.1污染控制工藝要求。金屬屑、研磨膏、外來(lái)物（多余物）殘存在燃油附件中的危害極大。在修理過(guò)程中，我們也認(rèn)識(shí)到控制燃油系統(tǒng)的清潔度至關(guān)重要，有一些細(xì)節(jié)問(wèn)題未得到很好的控制也會(huì)使零件失效。因此，所有的工藝過(guò)程，依據(jù)其特點(diǎn)都有污染控制要求。4.1.1一般要求。環(huán)境：零件、組件清洗和附件裝配、調(diào)試、清洗、清潔度檢測(cè)、油封和包裝應(yīng)在環(huán)境污染受到有效控制的工作間進(jìn)行。工藝和工藝設(shè)備：附件裝配所使用的工具應(yīng)完好無(wú)損、潔凈，并防止因裝配工具磁化的影響將污染物帶入附件內(nèi)部。附件調(diào)試、清洗、清潔度檢測(cè)等工藝裝備，都有清潔度控制制度，由專人負(fù)責(zé)維護(hù)、保管。清洗劑：清洗劑應(yīng)與被清洗件相容，防止對(duì)附件過(guò)度的侵蝕和潛在的破壞。用于吹凈和吹干元件的空氣也是經(jīng)過(guò)過(guò)濾和脫水、脫油處理的。人員和衣著：從事燃油附件裝配的、調(diào)試、清洗、清潔度檢測(cè)、油封和包裝人員都經(jīng)過(guò)污染控制的專業(yè)培訓(xùn)，考核合格后才能參與工作。進(jìn)入工作場(chǎng)地，應(yīng)穿工作鞋、專用工作服和戴工作帽。4.1.2零、組件清洗、油封和包裝。清洗：零、組件裝配前應(yīng)徹底清洗，除掉油污、切屑、研磨膏、焊渣、銹蝕和其他污染物，特別注意盲孔、內(nèi)螺紋的清洗。零、組件清洗后要立即進(jìn)行干燥處理。油封：零、組件清洗后在24小時(shí)內(nèi)不進(jìn)行裝配時(shí)，應(yīng)進(jìn)行油封。油封油的清潔度按規(guī)定執(zhí)行，油封油中含水量不高于100PPM。包裝：零、組件清洗后按規(guī)定進(jìn)行包裝。與零、組件直接接觸的內(nèi)層包裝，應(yīng)選用中性的，并具有良好的防潮性能和不對(duì)附件造成附加污染的包裝材料。4.1.3附件裝配。裝配前對(duì)零、組件進(jìn)行徹底清洗；裝配過(guò)程中各道工序間轉(zhuǎn)移有嚴(yán)格的污染控制技術(shù)措施和管理措施；附件裝配后試驗(yàn)前也有防止污染的措施。4.2燃油附件清潔度標(biāo)準(zhǔn)選擇。要使燃油附件最終達(dá)到清潔度標(biāo)準(zhǔn)，除修理過(guò)程中要嚴(yán)格防止金屬屑、研磨膏、外來(lái)物（多余物）殘留在附件中，必須有一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)。燃油附件中的油液應(yīng)凈化到在燃油附件預(yù)期壽命內(nèi)，污染不會(huì)成為附件中任何零件失效的因素，是根據(jù)附件的功能設(shè)定的一個(gè)清潔度等級(jí)。清潔度等級(jí)的選擇一般是根據(jù)系統(tǒng)元件或承載軸承的性質(zhì)（包括材料、關(guān)鍵間隙和加工公差等）而設(shè)定的。設(shè)定清潔度等級(jí)的程序：針對(duì)系統(tǒng)中的最敏感元件確定推薦清潔度等級(jí)；針對(duì)油液類型調(diào)整等級(jí)；針對(duì)系統(tǒng)元件受力的外部因素來(lái)調(diào)整。附件是否清潔，產(chǎn)品內(nèi)部是否被污染，都在最終驗(yàn)收工序中表現(xiàn)出來(lái)。要使附件最終達(dá)到清潔度標(biāo)準(zhǔn)，首先其性能檢測(cè)裝置中的油液應(yīng)符合清潔度標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)上應(yīng)保證有足夠的自凈化能力和防止污染侵入的措施，其污染度原則上應(yīng)低于相應(yīng)系統(tǒng)或產(chǎn)品要求的清潔度驗(yàn)收水平1-2級(jí)。

5結(jié)束語(yǔ)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的安全和性能。燃油附件修理過(guò)程中，清潔度的控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要條件和有效手段。本文從航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件修理過(guò)程中，清潔度實(shí)際需要出發(fā)，分析了燃油附件污染物的來(lái)源；分析了燃油污染的原因及危害；研究了常用油液狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，分析了各種監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)，確定了顆粒分析法的適用性；研究了航空附件清潔度標(biāo)準(zhǔn)、存在問(wèn)題和改進(jìn)措施；本文的研究結(jié)果對(duì)提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件維修質(zhì)量起到了積極作用，也會(huì)為進(jìn)一步開(kāi)展清潔度控制研究打下一定基礎(chǔ)。

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作者:劉錦秋 單位:中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司