油液净化车系统设计

崔奋强,刘宇

摘要：本文对油液净化车系统进行了研究。在原有系统存在的问题上进行了改进，本净化系统通过采用油液进行充分循环，利用真空去除混入油液中的水和气泡，利用三级精过滤器去除油液中的固体颗粒物以满足飞机系统液压油的要求，解决了目前系统在油液净化的过程中存在稀释和不完全过滤的问题。

关键字：油液净化车；系统设计

0前言

空、海军单双座歼-X飞机所使用的液压油中的污染物存在形式分为：水、固体颗粒污染物和气体三种形式。固体颗粒是引起油液污染的第一因素，空、海军单双座歼-X飞机的固体颗粒污染物主要来源于：外部侵入的污染物，残留在系统中的污染物和系统中新生成的污染物；水对液压系统的危害也是相当严重的,它可使油液粘度下降,破坏油膜,引起严重的机械磨损;可产生酸性物质,增加油液的酸值,对系统增加腐蚀;游离在液压油中的气泡则会危害液压系统，主要体现在：使液压泵吸油不足甚至干摩擦，严重的将损坏液压泵；液压油的流动特性变坏，以及气蚀现象将缩短液压设备和液压管路的寿命，并且影响系统的刚性和响应特性，使运动部件的运动速度不均匀。传统加油装置或设备油液净化方法为：油液从油箱经泵输出，经过滤器过滤后返回油箱，形成循环，通过长时间的循环、稀释和过滤达到油液净化效果。目前油液净化系统，存在的问题是，在油液净化的过程中存在稀释和不完全过滤的问题。

1.项目需求

油液净化车（带除水功能）（以下简称净化车）适用于空、海军单双座歼-X飞机所使用的液压油的净化处理，是由油液净化系统和加油系统组成的油液净化综合性设备，油液净化车采用真空脱水（气）与循环过滤的复合技术处理，去除水、固体颗粒污染物和气体来净化液压油液。有效控制固体污染度和油液含水量，满足飞机系统液压油要求。

2.设计要求

2.1场地条件

1）环境温度：-5～+65℃；

2）环境湿度：≤95%；

3）设备外形和重量依设备时间外形尺寸和重量为准。

2.2设计功能

1）设备能够去除油液中水、气体和固体颗粒污染物等有害物质；

2）具有油滤堵塞告警、油泵超温保护，过流、过（欠）压保护等故障告警功能。

3）能够与现有双系统油泵车每个系统单独串联净化，流量匹配；

4）最高工作压力0.8MPa ；

5）连接飞机，适应高压油泵车的油泵进口所需压力；

6）净化罐真空度：50kPa-60kPa。

7）适用介质：YH-15航空液压油（GJB1177-1991）：

8）净化功能：；固体颗粒污染度≤GJB420B-5级

9）去除水污染能力（含水量）：＜100PPM

10）气体净化：1.去除游离空气，2去除大部分溶解空气

11）额定贮油量：50L

12）最大贮油量：80L

13）油液净化车自循环清洁流量：60～80L/min

14)油液净化车与双系统油泵车及飞机串联，联机循环供油量80～140L/min(此时只去除固体颗粒物）

15)净化车持续工作时间≥8H

16）具备机车牵引功能

2.3设计方案遵循原则

以实现技术要求的功能为首要目标，遵循以下原则：

1）通用化

通用化是将各种功能相同、结构相似、尺寸相近的产品单元通过归并、优选、简化，统一为一种，并最大限度地扩大其使用范围的一种标准化方式。

2）系列化

系列化是把一类产品的主要参数或规格，按科学的规律进行分档、分级形成合理的序列，以较少的品种或规格满足最大使用范围的标准化方式

3）模块化

模块化是对产品或系统按特定功能单元进行分解，划分并设计、生产出一系列通用单元或模块，然后从中选取部分单元或模块，辅之以专用零部件，进行组合以满足不同需求的各种产品的一种标准化形式。

4）可靠性

产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

5）维修性

产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。

6）保障性

装备的设计特性和计划的保障资源满足平时战备完好性和战时利用率要求的能力。

7）测试性

产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部故障的能力。

3.设计内容

3.1原理简介

根据油液净化车的功能要求和以往项目经验，油源净化车的原理如下图;

图1  油液净化车原理图

1高压球阀 2电机泵组 3溢流阀 4单向阀 5压力表和压力传感器 6粗过滤器 7油加热器 8真空储液槽 9低压球阀 10真空泵 11一级精过滤器 12二级精过滤器 13三级精过滤器 14 高压球阀 15在线水分检测传感器 16油液取样球阀 17温度传感器 18液位控制继电器 19电磁阀 20风冷散热器

油液净化车可以单独对飞机使用的液压油进行净化也可以与双系统油泵车和飞机串联对油液进行净化（串联时只去除固体颗粒物），单独对油液净化时打开球阀1.2，关闭球阀1.1，将油液净化车的进油管连接到需净化的航空液压油存放装置的出油口，将球阀14.1的出口管路连接到航空液压油存放装置的回油口，确保管路连接可靠，启动电机泵组2.1、2.2，启动加热器7，真空泵10此时油液被电机泵组2.1从油液存放装置中吸出，经过球阀1.1，电机泵组2.1，单向阀4.1，粗过滤器6(过滤精度20μm)，加热器7(加热功率18KW)，真空储液槽8（50KPa～60KPa，最大存油量80L），球阀9，电机泵组2.2，风冷散热器20（散热功率35KW），单向阀4.3，一级精过滤器11（过滤精度10μm），二级精过滤器12(过滤精度3μm)，三级精过滤器13(过滤精度1μm)，球阀14.1返回油液存放装置，是油液进行充分循环，利用真空去除混入油液中的水和气泡，利用三级精过滤器去除油液中的固体颗粒物以满足飞机系统液压油的要求，油液净化车与双系统油泵车与飞机串联时，关闭球阀1.2，打开球阀1.1将油液净化车的进油口与双系统油泵车的出油管连接在一起，将油液净化车出油口与飞机液压系统进油口连接在一起确保连接可靠，此时联机循环供油量80～140L/min,油液经球阀1.1，一级精过滤器11（过滤精度10μm），二级精过滤器12(过滤精度3μm)，三级精过滤器13(过滤精度1μm)，球阀14.1进入飞机液压系统，此时只去除固体颗粒物。

4总结

本净化系统通过采用油液进行充分循环，利用真空去除混入油液中的水和气泡，利用三级精过滤器去除油液中的固体颗粒物以满足飞机系统液压油的要求，油液净化车与双系统油泵车与飞机串联时，关闭球阀1.2，打开球阀1.1将油液净化车的进油口与双系统油泵车的出油管连接在一起，将油液净化车出油口与飞机液压系统进油口连接在一起确保连接可靠，三级精过滤器13(过滤精度1μm)，球阀14.1进入飞机液压系统，此时只去除固体颗粒物。从而解决了目前在油液净化的过程中存在稀释和不完全过滤的问题。

参考文献

[1]刘云飞, 杨戴明, 刘美鲜,等. 煤矿设备液压系统在线过滤系统开发研究[J]. 矿山机械, 2022, 50(9):4.

[2]邓新, 吴鑫德. 油液分析数据自动采集处理系统的开发研究[J]. 设备管理与维修, 2022(11):4.

[3]冯国勇, 王强, 杨建峰,等. 液压污染系统油液净化周期的确定[J]. 科技传播, 2009(9):2.

[4]黄福川, 罗慧娟, 童攀,等. 人造板热压机液压系统中油液净化措施[J]. 林产工业, 2011(06):32-41.