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[摘 要]主要进行航空液压阀污染敏感度试验研究，对航空液压阀污染敏感度试验系统进行了详细介绍，并对试验系统进行了屏蔽改进，利用改进后的试验系统进行了试验研究，得出了一些有一定参考价值的试验结论。
[关键词]航空 液压阀 敏感度
中图分类号：TU654 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0339-01
液压阀是液压系统的控制原件，容易受到油液的污染，是液压阀失效的主要原因，各种污染中，固体颗粒是最常见的。对于航空液压系统来说，系统的稳定性对航空设备的安全影响更加关键，研究航空液压阀门的污染敏感度，对保证航空液压系统的安全性至关重要。
一、实验系统
航空液压阀门被试阀安装在左侧操作面板下端，右侧控制台主要有工控机、打印机、变频器、电器开关、滤波器等，试验装置主要有减压阀试验系统、安全阀和换向阀试验系统以及控制系统等。
（一）控制系统
控制系统工作压力14MPa，流量16L/min，是一个辅助存在系统，并不直接参与敏感度试验，但是确实必需的。控制系统首先控制减压阀和安全阀中液控单向阀，如果减压阀试验系统和安全阀试验系统油箱位置过低可通过截止阀进行补液。
（二）减压阀试验系统
系统油箱体积15L，变频电机功率7.5KW，系统最高工作压力21MPa。变频器控制电机转速，调节系统流量。溢流阀调节被试阀进口压力，比例溢流阀通过电磁力控制，所以对污染十分敏感，试验考虑到该油路中通入压力较高，需要在比例溢流阀所在油路上设置高压高精度过滤器和截止阀。通过专用程序控制液控单向阀、比例调速阀、比例溢流阀、加热带，在程序面板上实时显示进口压力、出口压力、系统流量、温度、油箱液位，试验开始之前首先检查液位和温度，将试验步骤写入程序面板，面板右侧显示试验压力、流量实时曲线，保存曲线和数据。
（三）安全阀试验系统
油箱体积40L，系统最大流量60L/min，变频电机功率45kW，工作压力最大27MPa。使用比例溢流阀控制系统压力，采用比较大的油路压力，设置高精度过滤器和截至阀，液控单向阀用于安全阀动态特性试验，通过过滤阀和截至阀净化系统。
二、试验系统改进
第一章介绍的航空液压阀门试验系统对抗干扰措施考虑不周，采集信号时，装置上的变频器会产生较大干扰，为了提高数据可靠性，需要采取一定的抗干扰措施进行试验系统改进。
（一）变频器接地
变频器系统接地能够有效降低变频器干扰，但是在抑制干扰方面，电力系统地并不干净，将电力系统和变频器所在地隔离是必要的，然而在很多情况下分离电力系统和变频系统是比较困难的，只有满足如下情况，变频器才能接地。
1.系统地上干扰较小，无大电流设备启停。
2.供电系统接地电阻很小，接地网部分电位差足够小。
3.变频控制系统抗干扰能力和传输信号抗干扰能力满足要求。
不能满足如上情况要求，则不能接地，需要将变频器在机柜内分别接地，汇接在变频器机柜内，使用较粗导体连接各汇地点，连接在公用接地体上，接地线之间彼此绝缘。
（二）过滤
变频器输入端接入交流电抗器，增加整流阻抗，增大整流重叠角，电力回路中并联交流滤波器，分流变频器高次频波分量和电源系统分流，电压信号的抗干扰能力更弱，应该尽量选择电流传输，降低信号的干扰敏感度。
（三）屏蔽
屏蔽主要针对辐射干扰。主要有电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽三种。变频器通常都是铁壳，已经起到了一定程度的屏蔽效果，传输线还可以使用屏蔽电缆或者钢管，使用外部信号控制变频器则要求信号线长度尽量短，和主电路輸入输出电路需要完全分离。如果使用屏蔽线作为控制信号线路，要保证屏蔽层单端接地，在减少外界电场影响同时还能够避免内部电场产生的设备辐射。
三、减压阀性能试验
（一）试验准备
1.配置污染油液
在系统油液中加入试验粉尘，在试验系统中运行30min，保证污染物分布均匀。
2.液压设备准备
调整各阀门进入试验状态，控制变频电机转速，控制泵流量在3L/min，保持安全阀开启压力最小，关闭截止阀和手动节流阀，手动调整安全阀，稳定开启压力。
（二）试验步骤
1.减压稳定性试验
使用比例溢流阀控制被试阀进口压力在7-21MPa之间变化，记录被试阀进出口压力变化情况。调节被试减压阀手轮，重复试验获得压力上限状态下阀门进出口压力。
2.减压流量变化
调节调速阀记录被试减压阀流量变化和出口压力，记录出口压力变化曲线，下一条为流量变化曲线，重复试验获得清洁油减压阀调压范围上限。
3.进口压力阶跃
调节液控单向阀，在减压阀进口产生压力阶跃，记录减压阀进出口压力变化，获得减压阀进口压力阶跃变化出口调定压力响应特性曲线。
四、安全阀性能试验
（一）试验准备
1.污染油液配置
加入粉尘均匀循环30min，抽样测试油液清洁度等级。
2.液压设备准备
调整阀门到试验状态，调整泵流量，流量稳定后将安全法开启压力降至最低，关闭截止阀和手动节流阀，油液经安全阀流回油箱，调整安全阀。
（二）进口压力变化
保护系统压力安全，设定比例溢流阀开启压力，手动调节节流阀和被试减压阀，采样间隔1000ms，使用比例溢流阀调节被试阀，记录被试阀出口压力变化。全紧减压阀，调整出口压力在5.76MPa，获得压力上限状态下的进出口压力变化曲线。
（三）流量变化
调节比例调速阀在全闭状态，记录被试减压阀出口压力变化。
结 论
试验条件下污染油液被试减压阀灵敏度明显降低，压力超调率明显降低。污染颗粒主要有污染磨损、污染卡紧、污染堵塞等几种表现方式。试验系统中没有污染物，试验时间较短。污染卡紧力通过上移和下移推动，减压阀响应时间和瞬态恢复显著变长，压力超调率减少。
油液污染不会明显各种静态特征指标，包括调压范围、压力偏移、减压稳定性等，压力偏移和减压稳定性甚至略有提高。油液污染会造成减压阀灵敏度的明显下降，延长了减压阀响应时间和瞬态恢复时间，动态性也发生了明显下降。
参考文献
[1] 姜忻良，严宗达，李忠献.多点输入的相邻结构-地基-土地震反应分析[J].地震工程与工程振动，2012，17（4）：65-71.
[2] 李占军，邹翠荣，鞠彦忠，等.相邻弹塑性结构-土相互作用的地震反应分析[J].东北电力学院学报，2012，17（1）：43-51.
[3] 张菁莉，陈国兴.深厚软弱地基土上相邻桩箱基础高层建筑地震反应的数值模拟[J].世界地震工程，2013，19（4）：99-105.
[4] 余文正，陶忠.土-相邻结构动力相互作用地震反应分析[D].昆明：昆明理工大学，2012.
[关键词]航空 液压阀 敏感度
中图分类号：TU654 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）01-0339-01
液压阀是液压系统的控制原件，容易受到油液的污染，是液压阀失效的主要原因，各种污染中，固体颗粒是最常见的。对于航空液压系统来说，系统的稳定性对航空设备的安全影响更加关键，研究航空液压阀门的污染敏感度，对保证航空液压系统的安全性至关重要。
一、实验系统
航空液压阀门被试阀安装在左侧操作面板下端，右侧控制台主要有工控机、打印机、变频器、电器开关、滤波器等，试验装置主要有减压阀试验系统、安全阀和换向阀试验系统以及控制系统等。
（一）控制系统
控制系统工作压力14MPa，流量16L/min，是一个辅助存在系统，并不直接参与敏感度试验，但是确实必需的。控制系统首先控制减压阀和安全阀中液控单向阀，如果减压阀试验系统和安全阀试验系统油箱位置过低可通过截止阀进行补液。
（二）减压阀试验系统
系统油箱体积15L，变频电机功率7.5KW，系统最高工作压力21MPa。变频器控制电机转速，调节系统流量。溢流阀调节被试阀进口压力，比例溢流阀通过电磁力控制，所以对污染十分敏感，试验考虑到该油路中通入压力较高，需要在比例溢流阀所在油路上设置高压高精度过滤器和截止阀。通过专用程序控制液控单向阀、比例调速阀、比例溢流阀、加热带，在程序面板上实时显示进口压力、出口压力、系统流量、温度、油箱液位，试验开始之前首先检查液位和温度，将试验步骤写入程序面板，面板右侧显示试验压力、流量实时曲线，保存曲线和数据。
（三）安全阀试验系统
油箱体积40L，系统最大流量60L/min，变频电机功率45kW，工作压力最大27MPa。使用比例溢流阀控制系统压力，采用比较大的油路压力，设置高精度过滤器和截至阀，液控单向阀用于安全阀动态特性试验，通过过滤阀和截至阀净化系统。
二、试验系统改进
第一章介绍的航空液压阀门试验系统对抗干扰措施考虑不周，采集信号时，装置上的变频器会产生较大干扰，为了提高数据可靠性，需要采取一定的抗干扰措施进行试验系统改进。
（一）变频器接地
变频器系统接地能够有效降低变频器干扰，但是在抑制干扰方面，电力系统地并不干净，将电力系统和变频器所在地隔离是必要的，然而在很多情况下分离电力系统和变频系统是比较困难的，只有满足如下情况，变频器才能接地。
1.系统地上干扰较小，无大电流设备启停。
2.供电系统接地电阻很小，接地网部分电位差足够小。
3.变频控制系统抗干扰能力和传输信号抗干扰能力满足要求。
不能满足如上情况要求，则不能接地，需要将变频器在机柜内分别接地，汇接在变频器机柜内，使用较粗导体连接各汇地点，连接在公用接地体上，接地线之间彼此绝缘。
（二）过滤
变频器输入端接入交流电抗器，增加整流阻抗，增大整流重叠角，电力回路中并联交流滤波器，分流变频器高次频波分量和电源系统分流，电压信号的抗干扰能力更弱，应该尽量选择电流传输，降低信号的干扰敏感度。
（三）屏蔽
屏蔽主要针对辐射干扰。主要有电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽三种。变频器通常都是铁壳，已经起到了一定程度的屏蔽效果，传输线还可以使用屏蔽电缆或者钢管，使用外部信号控制变频器则要求信号线长度尽量短，和主电路輸入输出电路需要完全分离。如果使用屏蔽线作为控制信号线路，要保证屏蔽层单端接地，在减少外界电场影响同时还能够避免内部电场产生的设备辐射。
三、减压阀性能试验
（一）试验准备
1.配置污染油液
在系统油液中加入试验粉尘，在试验系统中运行30min，保证污染物分布均匀。
2.液压设备准备
调整各阀门进入试验状态，控制变频电机转速，控制泵流量在3L/min，保持安全阀开启压力最小，关闭截止阀和手动节流阀，手动调整安全阀，稳定开启压力。
（二）试验步骤
1.减压稳定性试验
使用比例溢流阀控制被试阀进口压力在7-21MPa之间变化，记录被试阀进出口压力变化情况。调节被试减压阀手轮，重复试验获得压力上限状态下阀门进出口压力。
2.减压流量变化
调节调速阀记录被试减压阀流量变化和出口压力，记录出口压力变化曲线，下一条为流量变化曲线，重复试验获得清洁油减压阀调压范围上限。
3.进口压力阶跃
调节液控单向阀，在减压阀进口产生压力阶跃，记录减压阀进出口压力变化，获得减压阀进口压力阶跃变化出口调定压力响应特性曲线。
四、安全阀性能试验
（一）试验准备
1.污染油液配置
加入粉尘均匀循环30min，抽样测试油液清洁度等级。
2.液压设备准备
调整阀门到试验状态，调整泵流量，流量稳定后将安全法开启压力降至最低，关闭截止阀和手动节流阀，油液经安全阀流回油箱，调整安全阀。
（二）进口压力变化
保护系统压力安全，设定比例溢流阀开启压力，手动调节节流阀和被试减压阀，采样间隔1000ms，使用比例溢流阀调节被试阀，记录被试阀出口压力变化。全紧减压阀，调整出口压力在5.76MPa，获得压力上限状态下的进出口压力变化曲线。
（三）流量变化
调节比例调速阀在全闭状态，记录被试减压阀出口压力变化。
结 论
试验条件下污染油液被试减压阀灵敏度明显降低，压力超调率明显降低。污染颗粒主要有污染磨损、污染卡紧、污染堵塞等几种表现方式。试验系统中没有污染物，试验时间较短。污染卡紧力通过上移和下移推动，减压阀响应时间和瞬态恢复显著变长，压力超调率减少。
油液污染不会明显各种静态特征指标，包括调压范围、压力偏移、减压稳定性等，压力偏移和减压稳定性甚至略有提高。油液污染会造成减压阀灵敏度的明显下降，延长了减压阀响应时间和瞬态恢复时间，动态性也发生了明显下降。
参考文献
[1] 姜忻良，严宗达，李忠献.多点输入的相邻结构-地基-土地震反应分析[J].地震工程与工程振动，2012，17（4）：65-71.
[2] 李占军，邹翠荣，鞠彦忠，等.相邻弹塑性结构-土相互作用的地震反应分析[J].东北电力学院学报，2012，17（1）：43-51.
[3] 张菁莉，陈国兴.深厚软弱地基土上相邻桩箱基础高层建筑地震反应的数值模拟[J].世界地震工程，2013，19（4）：99-105.
[4] 余文正，陶忠.土-相邻结构动力相互作用地震反应分析[D].昆明：昆明理工大学，2012.