航天地面设备液压缸多余物预防与控制.pdf

压气动与部対/2016年第01期
doi:10.3969/issn.1008-0813.2016.01.019
航天地面设备液压缸多余物预防与控制
吴建胜,冯世泽,赵黎明,蒙小苏,沈音
Prevention and Control on Foreign Objects Debris of Space Ground Equipments Hydraulic Cylinder
WU ian-sheng FENG Shi-ze, ZHAO Li-ming, MENG Xiao-su, SHEN Yin
(北京航天发射技术研究所液压系统及元件研究室,北京100076)
摘要:液压缸是航天地面设备液乐系统中的主要执行元件,要求具有较高的可靠性,结合应用实例及经验总结,该文主要从设计、生
产、调试、使用等不同方面讲述了地面设备液压缸多余物预防与控制工作。
关键词:液压缸;多余物;预防;航空
中图分类号:TH137文献标志码:B
文章编号:1008-0813(2016)01-0066-04
0引言
渣、纤维等;使用过程中侵入污染产生的多余物,如防
多余物是指产品中存在的由外部进入或内部产生至设计不合理或维修操作不当导致污染侵人。因此,
的与产品规定状态无关的一切物质,液压产品多余物液压元件多余物预防与控制主要分三个方面:
预防与控制作为液压领域的一个分支,足液压系统及
锁紧液压缸
元件的永久话题。液压系统污染会导致系统运行不稳
多级绶冲液压缸
定,实践证明,70%~80%的液压故障都是由系统污染
油气弾簧
特种
造成的。从发生问题的特点来看主要有以下几个特
结数字被爪缸
点:具有传染性,处理复杂,成本高,设计、生产、调试
转向液压缸
管理人员应高度重视多余物控制,采取有效措施,加强
駅旋支□
管理和验收检査力度。本文根据地面设备液压缸的特
?伺服液压缸了
点,从设计、生产、试、使用方面总结多余物预防与控
地面设备液压缸
单作用液压缸
制工作。
普通
航天地面设备液压缸介绍
结构
单出杆双作用液压缸
液压
液压缸在航天地而设备中广泛应用,是设备系统
双出杄液压缸
中的重要组成部分。航天地面设备液压紅要求具有较
高的可靠性,其中有普通结构液压缸、使用工况特殊的
图1地面设备液压缸分类
特种液压缸。地面设备液压缸分类见图1
(1)设计阶段多余物控制。液压缸结构设计时应
航天地面设备液压缸承载着地面大型发射平台液考虑减少孔道毛刺、便于冲洗,并结合应用环境,考虑
压系统、运载火箭发射台几乎所有动作功能,液压产品设计外部防护措施。优化的设计方案是使产品具有良
适应的环境范围极广,且液压系统执行机构部分动作好抗污染特性的根本保证。
进入不可逆动作流程,都对液压系统及元件提出了高
(2)生产阶段污染控制。对清洗、装配、试验环节
可靠性要求。而多余物不仅直接影响航天产品功能和引起足够重视,编制相应的作业文件,配备防控多余物
性能指标,同时对系统和元件的可靠性和寿命也有着必要的资源,如设备、仪器、工具,采用专用的清洗间、
很大影响。
装配间,对装配过程的各个环节都要严格控制多余物
液压缸多余物来源主要包括生产、制造、安装过程的混入;提髙清洗效果,尤其重视对液压缸死角处的
中产生的潜在多余物,如结构设计或生产工艺不合理、清洗。
不完善,导致隐藏在产品肉部的切削、氧化皮、焊渣、锈
(3)使用维护阶段污染控制。产品交付时,随机备
有使用操作维护说明,必要时对使用和操作维修人员
收稿日期:2015-09-1
进行技术指导,规范管理,并按文件规定进行日常维护
作者简介:是建胜(1974-),男,河北沦州人,研究员,硕士,主要从事液保养,使其处于良好状态,避免污染系统。
压系统及元件研究工作。
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Hydraulics Pneumatics Seals/No.01. 2016
2设计过程多余物预防控制
防尘單或防护筒。在液压缸伸出时对活塞杄起到保护
2.1结构设计一减少孔道毛刺
作用,避免外来多余物。
油气弹簧是特种车底盘悬架系统的重要组成部
压力油
压力油
分,主要传递车轮和车架之间的垂向力,并能够缓和、
压力油
衰减外力引起的车架振动,采用气体作为弹性介质,以
油液来传递压力。其工作环境恶劣、性能指标要求高。
油气弹簧工作腔,不能与外界油路形成循环通
图4二級锁紧液压缸活塞杆图5二级锁紧液压缸活塞杆
内部结构(改进前)
内部结构(改进后
路。因此,对于油气弹簧来说,工作腔的清沽度要求非
常高,不允许存在任何多余物,尤其是金属多余物,否
图6为用于地面设备车辆底盘的液压助力缸防尘
则将直接影响产品的整体质量及悬挂系统的可靠性
罩安装示意图,防尘罩为聚四氟乙烯人造革,随活塞杆
孔,两孔相贯处存在人工去毛刺困难,费时费力间题、沙全的含压编。有效防止行军过程中雨雪泥水
油气弹簧原上支耳、下支耳油液流道为垂直相交伸收可伸张
防尘罩
通过工艺试验,优化设计,将上支耳处更改为斜孔结
构,省掉了相交孔去毛刺环节,下支耳孔道相贯处结构
完善,去毛刺更方便。如图2、图3所示。
事
图6转向助力液压缸安装防尘量
垂直相交孔
斜孔
图7为某型产品起竖液压缸的金属防护筒安装示
意图,由于L作时存在的高温高压燃气流冲蚀,工作后
活塞杅表面容易附着颗粒状多余物,活塞杆回收时损
图2上支耳总成相交孔改进前、后对照
坏活塞杄密封件,为保护活塞杆表面,设置金属防
护筒。
护简活塞杆
相交孔
相交孔
1o
图3下支耳总成相交孔改进前、后对照
图7起竖液压缸活塞杆安装防护筒
2.2內部结构优化一便于冲洗
2.4安装及导向设讨避免金属摩擦
锁紧液压缸是我所液压专业核心产品,广泛用于
固体颗粒是导致液压缸故障并减少使用寿命的
发射平台支腿。在一项预研课题中,设计了二级过盈个重要原因。如结构设计不当,使相互运动的零件金
锁紧液压缸,其活塞杆局部结构改进前、改进后如图4、属表面直接接触,接触部位在载荷作用之下会产生高
图5所示。改进前,零件1与零件2之间采用焊接结构,温导致金属粘在一起,金属表层脱落形成磨粒或表面
满足零件2向外变形空间要求及液压缸工作时油液流拉沟刘伤,使密封失效,液压缸无法完成既定功能。
通的功能需要。由于焊接后需要进一步加工各尺寸
销子液压缸为地面设备液压缸中的单出杄双作用
多余物一旦通过油道孔进入环形腔内,焊接结构无法普通液压缸,用于托架锁紧功能,以往设计安装结构图
分解,且很难通过冲洗清洗干净。通过将零件功能分如图8所示,安装法兰在缸体尾部,销子在导向孔内运
解,增加隔套3,零件1与零件2之同由焊接结构改为螺动,当安装法兰与销子导向孔形位公差较差时,活塞杆
纹固定,零件2与零件3环形间隙满足零件2向外变形受径向力,而动密封处未设置导向带,曾发生缸体内表
要求,零件1与零件3之间通道满足油液流通要求,所面拉伤产生多余物导致液压缸异常动作问题。为优化
有零件机加完成后装配,即使在装配使用过程中环形液压缸受力环境,安装