管式换热器某航天电液伺服系统工作原理如图

　　采用AMEsim软件对闭式电液伺服系统泄压过程进行仿真和试验研究，解释了伺服阀前置级油滤纳垢程度与伺服阀静耗量以及系统泄压时间的影响关系。提出可以将闭式电液伺服系统泄压时间作为伺服阀油滤纳垢程度的一种新的表征方式，监控电液伺服系统的健康程度。

　　伺服阀是电液伺服系统的核心元件。伺服系统的很多故障是由于伺服阀失效引起的，其中有70%~80%的伺服阀失效是由油液污染导致的。伺服阀是一种精密的电液元件，其前置级液压放大器典型工作间隙在0.02mm左右，易受油液污染而失效；由于过滤精度较高（航天产品一般为10um），对污染度也十分敏感，一般在前置级前端设置油滤。航天领域电液伺服系统多采用闭式设计，本文通过AMEsim仿真分析和试验研究，提出可以将其泄压时间作为伺服阀油滤纳垢程度的一种新的表征方式，监控洁净程度，在其堵塞前替换，确保任务执行的可靠性。

　　某航天电液伺服系统工作原理如图1所示，采用闭式设计，包括：一台系统控制器、一台电动液压能源和两台伺服作动器。

　　1—电动液压能源；1.1—柱塞泵；1.2—直流电机；1.3—压力传感器；1.4—高压油滤；1.5—快卸充气嘴；1.6—蓄能器；1.7—油箱；1.8—低压安全阀；1.9—高压安全阀；1.10—单向阀；2—伺服作动器；2.1—伺服阀；2.2—压差传感器；2.3—位移传感器；3—系统控制器

　　在电动液压能源断电后，高压部分的液压油（虚线部分）通过伺服阀的间隙返回低压部分，直至高压部分的压力下降到与低压部分相同，整个过程的时间称为泄压时间，可以通过测试曲线进行监测，泄压过程原理如图2所示。

　　1—电动液压能源；1.1—蓄能器；1.2—邮箱；2—伺服作动器；2.1—伺服阀；2.2—压差传感器；2.3—位移传感器

　　将两个伺服阀间隙简化为一个阻尼孔，单一考虑伺服阀对系统泄压过程的影响，建立AMEsim仿线 泄压过程简化模型

　　正常情况下系统前置级静耗量受喷嘴-挡板处的节流影响。经计算，当伺服阀供油压力为16MPa、喷嘴控制腔的压力为7MPa时，伺服阀的前置级静耗量约为0.30L/min。油滤由于在伺服阀内部，体积较小，过滤精度又高，如果因纳入足够的微小颗粒而严重堵塞，会成为流道中小的节流环节，从而显著降低静耗量。

　　对该台伺服系统进行问题分析。首先对伺服系统原配套的两台伺服阀进行更换，泄压时间恢复正常。将原配套的两台伺服阀进行静耗量测试（供油压力为16MPa），功率级静耗量为0.29L/min和0.26L/min，与验收数据0.29L/min和0.24L/min相比还少有增加；前置级静耗量却为0.2L/min和0.23L/min，比验收数据的0.34L/min和0.34L/min相比增加了50%以上，表明有异常。正常情况下，伺服阀前置级油滤的节流压降非常小，通常忽略不计。但是，当因纳入足够多的微小颗粒而严重堵塞时，油滤的节流压降可能达到4.5MPa。此时，伺服阀的前置级静耗量会减小约30%。

　　检查油滤组件，发现其局部附着黑色胶状物质，对该物质成分进行分析并使用光谱成份分析，该物质主要由聚四氟乙烯和橡胶两类物质组成，尺度在100~300um，判断是该伺服系统中的密封圈因运动摩擦脱落而产生的碎屑。更换两台伺服阀的油滤，测试静耗量恢复正常，伺服系统泄压时间也恢复正常。
以上信息由泰州市恒鑫换热设备有限公司整理编辑，了解更多管式换热器,板式冷却器信息请访问http://www.tzxhrq.com