基于摇摆台液压伺服系统污染的分析与控制

　　摇摆台是集机、电、液、仪和计算机于一体的高精度设备试验系统，主要应用于舰船仪器仪表环境模拟试验、惯性导航设备动态性能测试等领域，以获得近似于真实摇摆环境的试验数据。对于摇摆台液压伺服系统而言，其核心元件是伺服阀，它需要具有高清洁度的伺服油源作为其动力来源，所以它的抗污染能力比较差。因此，如何防止液压伺服系统的油源污染，保持液压油具有较高的清洁度是摇摆台液压伺服系统高精度正常工作的关键。

　　1 系统油路

　　摇摆台液压系统的原理如图1 所示，液压油经过一级吸油滤网过滤供给低压补油泵，而输送出来的油分为两路：一路经过加热油箱、回油过滤器的循环回路返回油箱;一路经过过滤器冷却回路提供到主工作泵，经过主泵输送出来的油源再经高压过滤器供给伺服控制模块，经蓄能器、控制阀及高压过滤器再送至伺服阀，伺服阀控制经过的油液按照给定的规律连续输出，最终实现伺服油缸位置的模拟量输出，回油经过主回油路经磁性过滤器流回油箱。

　　2 污染分析

　　液压系统出现故障的主要原因是由于系统中液压元件的失灵或失效造成的，而元件失灵失效的原因 85 %以上是由于液压伺服系统污染造成的，介质中大量存在的固体颗粒杂质是导致污染的主要原因。液压技术的发展使液压元件越来越精密，运动间隙越来越小，特别是伺服阀阀芯和阀套的间隙只有1 μm～4 μm，因此，如何控制液压油液的清洁度，保证进入伺服阀的油源满足精度要求，是整个摇摆台液压伺服系统污染控制的关键。虽然油液处于密闭清洁的环境中，但受到污染是不可避免的，油液中的污染物形态各异，来自不同的根源，下面就摇摆台液压伺服系统的工作特点对污染的来源做出分析。

　　2.1 生产制造过程中隐藏于元件及附件上的污染

　　尽管所有液压附件在安装前要进行清洗过滤处理，但是不可能在短时间清洗干净，液压元件在制造、装配、运输过程中不可避免地会造成污染，尽管这种污染随着装配环境的改善而不断减少，但一些大型液压件如油箱、管件、冷却器、过滤器、蓄能器等仍含有大量的潜在污染物。另外，液压系统组装过程中也将产生大量污染物，如焊渣、磨屑、氧化铁皮、铁锈、水等。尤其在液压伺服系统运行初期，系统内固有污染物含量多、危害大。因此，液压伺服系统运行前必须进行严格的循环冲洗，不达到指定的油液清洁度水平，绝对不能装入伺服阀。

　　2.2 系统外部引入的污染

　　伺服液压缸往复运动过程中，粘附在活塞杆上的微细污染物会通过活塞杆密封而进入系统。油液周围空气中的污染物更会通过空气滤清器而进入油液。此外液压油在分装、运输、贮存过程中也会被沾污，因此新油必须过滤才能加入液压伺服系统中。另外系统在维修、更换元件、开封新液压油包装桶、对油箱加油、采样液压油等过程中，污染物也会被带入液压系统而污染液压油。