2014年, 第0卷, 第10期　刊出日期：2014-10-15

  

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专题
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  大深度潜水器海水液压浮力调节技术研究进展

  刘银水, 吴德发, 李东林, 赵旭峰

  液压与气动. 2014, 0(10): 1-10. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.001

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  海水液压技术由于其与海洋环境相容,具有海深压力自动补偿功能、运行成本低、工作介质易处理、难燃、系统组成简单、清洁等优点,已在国内外的深海装备中得到了成功应用。采用海水液压浮力调节系统替代油压和气压浮力调节系统,具有结构简单、性能可靠等优点,是目前大深度潜水器采用的主要形式。介绍了海水液压浮力调节的国内外简况,分析了深海环境对元件性能产生的影响,包括海深压力和温度对介质特性的影响,海水介质的颗粒污染、海深压力对摩擦副的影响等;从新结构、新材料、新工艺等方面提出了相应的解决措施。最后,重点介绍了我国在海水液压浮力调节技术研究方面的进展。
研究 设计
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  曳纲绞车液压系统的设计及控制研究

  谢安桓, 宋金威, 喻峰, 周华

  液压与气动. 2014, 0(10): 11-16. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.002

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  曳纲绞车作为拖网渔船捕捞作业绞车中最为重要的绞车,其在保证拖网网口扩张、调整网口形状等方面有着重要作用。该研究设计了一套拖网渔船曳纲绞车液压系统,并建模分析系统在不同拖网工况下的速度控制、张力控制性能。结果表明所设计的拖网渔船曳纲绞车液压系统能够满足在不同拖网工况对曳纲速度及张力的控制要求。
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  大功率AT电液换挡执行机构动态特性研究

  孟飞, 黎晓然, 陈慧岩, 张美荣

  液压与气动. 2014, 0(10): 17-20. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.003

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  为了提高自动变速器中离合器缓冲控制的精度,开展了对大功率液力机械自动变速器电液换挡回路的动态特性研究。分析了大功率液力机械自动变速器基本结构和工作原理,建立了电液换挡回路的AMESim模型,得到了在阶跃信号响应下电液换挡回路中关键参数随时间变化历程图。通过对结果的分析可得:该换挡回路响应迅速、稳定,能够满足自动变速器对电液换挡回路快速、精确的要求。
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  船用壁面作业机器人综述

  孙玲, 弓永军, 王祖温, 张增猛

  液压与气动. 2014, 0(10): 21-25. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.004

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  介绍了目前船用壁面作业机器人的研究现状,从船体底部附着物的清洗、船体无损检测、船体表面除锈除漆等作业应用进行分类介绍,并结合国内外的研究现状对船用壁面作业机器人的发展趋势进行了分析,为今后的研究提供参考。
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  盾构刀盘液压驱动实验系统仿真分析与实验研究

  冯欢欢, 陈馈, 周建军, 李凤远, 王助锋

  液压与气动. 2014, 0(10): 26-29. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.005

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  以盾构刀盘驱动系统实验平台为研究对象,基于AMESim仿真软件构建该实验台泵控马达液压控制系统的仿真模型,通过分析变载荷条件下刀盘转速的动态响应特性,来验证刀盘驱动实验系统的载荷顺应能力和多马达同步控制性能,并基于所设计实验平台进行相关实验研究,结果证明所设计液压系统满足预期控制要求。
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  基于液压变压器的陶瓷砖压机的能量回收初步研究

  涂艳玲, 肖体兵, 邹大鹏, 温怡彰, 吴百海

  液压与气动. 2014, 0(10): 29-32. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.006

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  将液压变压器应用于YP3500陶瓷砖压机液压系统中,以回收陶瓷砖压机高压保压结束后高压腔的压力能。经过AMESim仿真实验与对比,可以得到:液压变压器与蓄能器结合进行能量回收,回收效果更好。回收的能量以压力能的形式存放于蓄能器中,在压机需要能量的时候又以压力能的形式释放出来,从而达到系统节能的目的。
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  水下生产系统液压动力单元液压系统原理研究

  张宪阵, 王晓敏, 张凡, 肖易萍, 白勇

  液压与气动. 2014, 0(10): 33-37. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.007

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  水下生产控制系统对水下生产设施进行控制,液压动力单元作为水下生产控制系统的地面设施之一,为水下阀门控制提供稳定清洁的高低压流体。针对水下液压控制高精度、高安全性、高可靠性的要求,设计高标准的液压动力单元液压系统原理图,并对各部分的功能以及操作模式进行分析,对其重要部件进行介绍,为水下生产设施液压动力单元的国产化设计制造打下基础,并为其他领域高标准液压动力单元的设计提供借鉴。
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  基于LabVIEW的比例阀性能测试试验台的设计

  陈淋倩, 闫杰, 豆龙

  液压与气动. 2014, 0(10): 37-40. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.008

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  为了改善比例阀在使用过程中由于出现质量问题而导致设备故障的局面,研制一种测试比例阀特性、校正节流孔尺寸的试验台对实际设备制造具有重要意义。该试验台根据检测比例阀和节流孔的需求,对液压元器件、控制系统和数据采集系统进行选型,搭建一套自动测试平台。系统采用LabVIEW软件+数据采集卡作为数据采集平台,实现了特性曲线的实时图形化显示。试验结果表明:比例阀测试试验台满足了比例阀的各项性能测试要求,该项检测技术对比例阀特性测试具有一定意义,适合工程机械车辆工程行业搭建自己的比例阀测试平台。
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  直线舵机电液伺服加载系统的研究

  郭栋, 徐小斌, 白锐, 于黎明, 祁晓野

  液压与气动. 2014, 0(10): 40-45. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.009

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  电液伺服加载系统就是用以模拟飞行器在飞行过程中舵面所受空气动力(力矩)载荷谱,完成舵机的带载试验。首先对电液伺服加载系统进行了数学建模;其次根据静态加载和动态加载的特点,分别提出了加载系统的积分分离PID和抗积分饱和PID控制算法。在此基础上,开发了电液伺服加载系统,并进行了被试舵机的加载试验。试验测试表明,所研制的电液加载伺服系统能够满足加载控制系统的要求,有效降低系统响应的多余力,获得了良好的试验效果。
主机 应用
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  基于PLC的摩托车制动钳密封性检测系统的研究与应用

  田韶鹏, 张亚飞

  液压与气动. 2014, 0(10): 46-48. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.010

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  设计了基于PLC的摩托车制动钳密封性检测系统,详细介绍了该系统的机械结构和工作原理,系统的气动原理、PLC程序控制流程和工控组态软件的设计,实现对摩托车制动钳负压和高压密封性的准确检测,保证了产品质量,对工厂的推广及应用有很高的利用价值。
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  单柱塞泵开关式阀控系统的PWM控制分析

  王燕, 刘白雁

  液压与气动. 2014, 0(10): 49-53. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.011

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  单柱塞泵开关式阀控系统为自动垂直钻井工具中使用的一种井下纠斜液压装置。通过对这种容积小、流量小且不连续的开关式液控系统压力流量特性的分析,指出了对该系统进行PWM控制的关键是合理确定脉宽调制周期内开关电磁阀的断电时间长度,并推导出与目标压力之间的函数关系;针对该系统提出了一种对电磁阀断电时刻无严格要求的,且输出力连续可调的PWM方法并通过仿真和实验进行了验证。
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  循环球式液压助力转向系统建模仿真及试验验证

  莫以为, 孙洋洋, 黄伟

  液压与气动. 2014, 0(10): 54-59. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.012

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  为研究循环球式液压动力转向器对汽车转向性能的影响,采用多领域统一建模语言Modelica,在仿真软件Dymola环境下建立了转向器的机械子系统模型和液压子系统模型,并将所建模型纳入已有的该车转向系统机械模型,构造了完整的液压助力转向系统模型。在仿真和实车环境下分别进行了原地有助力转向和转向轻便性两个试验,试验结果表明所建的转向器模型正确,能准确反映实车的转向性能,为转向器的优化提供理论依据。
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  一种基于并联气动肌肉的隔冲系统特性研究

  刘延斌, 底复龑, 李志松, 尹晨旭

  液压与气动. 2014, 0(10): 60-63. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.013

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  为了有效减少冲击载荷对船舶、航天等工程领域高精仪器产生的影响,提出了一种基于并联气动肌肉的变刚度隔冲系统。首先建立了气动肌肉数学模型,并在此基础上,通过对系统的动力学和运动学分析,建立了隔冲系统的动力学模型,搭建了隔冲实验平台,并进行实验数据的采集与分析。实验结果表明:基于并联气动肌肉的变刚度隔冲系统能够有效减小冲击载荷作用下的加速度传递率,为该隔冲系统的深入研究和应用奠定了良好的基础。
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  粒状物料计量系统气控回路设计与仿真

  刘文婷, 祁炳楠, 杜娟

  液压与气动. 2014, 0(10): 64-66. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.014

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  根据工业需求,设计了一套能够对传送带上连续供给的粒状物料进行自动计量的气控回路,并利用FluidSIM软件进行仿真试验,结果表明执行元件能够适时对传送带进行制动并能精确完成物料的计量与倾倒,验证了气控回路设计的正确性。
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  冷带轧机液压AGC系统的时滞控制研究

  孙孟辉, 王益群, 王慧, 吕云嵩

  液压与气动. 2014, 0(10): 67-69. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.015

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  在冷带轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统中,直接测厚式反馈AGC应用最为广泛,其对成品带钢的精度起着至关重要的作用。但是,直接测厚式反馈AGC存在时间滞后,会使得系统变得不稳定,并影响控制精度。采用Smith预测控制与自适应控制相结合的控制算法,解决了Smith预测控制器对被控对象数学模型依赖较高的问题,同时采用了遗忘因子随机梯度算法在线修正被控对象数学模型。并在冷带轧机液压AGC系统中进行了时滞控制的试验研究,试验结果证明该策略控制效果良好,有效地解决了时滞对板厚精度带来的影响。
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  液控稳频风力发电系统建模仿真与试验研究

  俞齐鑫, 马训鸣

  液压与气动. 2014, 0(10): 70-73. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.016

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  针对现有的风力发电装置存在的缺点和不足,提出了一种定量泵-变量马达恒速发电系统。该系统采用比例调速阀旁路调速和马达变排量调速的复合调速方法,以达到发电机稳频发电的目的。建立了该系统的数学模型,进行MATLAB仿真。现场调试试验表明,系统可以在风速变化的情况下,保证马达输出转速恒定与发电频率的稳定性。
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  某新型站台车液压系统的设计

  刘宝波, 贵新成, 李红勋, 刘传跃

  液压与气动. 2014, 0(10): 74-76. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.017

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  站台车是完成铁路运输应急装卸保障的特种车辆。针对站台车的总体结构布置,围绕站台架设的基本过程,对其液压系统进行了设计说明,分析阐明了液压系统的结构组成及主要工作原理,并根据油马达等的技术参数,就主要动力元件液压油泵进行了计算选型,为该类的研究设计提供了参考。
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  基于干扰观测器和最优LQR的电液压系统的复合控制研究

  吴常红

  液压与气动. 2014, 0(10): 77-81. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.018

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  随着电液压系统在自动控制领域的广泛应用,复杂工艺环境对其性能的要求也越来越高,但是模型不确定性和负载力矩干扰的存在阻碍了系统性能的进一步提升。针对干扰观测器(Disturbance Observer,DOB)在提高控制系统鲁棒性方面的优势,以及复合控制器在改善伺服系统跟踪性能方面的能力,提出了一种双环控制结构,即内环DOB与外环复合控制器相结合的方式。同时,在构造外环复合控制器时,采用状态空间设计的方法,并借助于最优LQR理论。计算机仿真结果表明,相比传统控制方案,所提出的双环控制方案可实现电液压系统更精确的位置跟踪以及针对建模误差和负载力矩干扰的更强鲁棒性。此外,该研究控制方案的结构较为简单,易于工程实现。
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  后铰支点可移式起升系统建模与故障仿真

  李淑智, 耿光飞

  液压与气动. 2014, 0(10): 82-85. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.019

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  以后铰支点可移式起升系统为研究对象,运用AMESim仿真软件平台对其进行了建模仿真。分析了起升过程中水平油缸位移和起竖臂起升角度变化情况,仿真结果符合起升系统实际要求。在此基础上,通过注入故障参数对系统典型故障进行了无损故障模拟,分析了故障机理,获取了故障样本,为起升系统故障诊断提供了依据。
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  一种液压系统试验台的研制与应用

  李东, 王恒斌, 王冲, 朱斌

  液压与气动. 2014, 0(10): 86-88. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.020

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  介绍了液压系统试验台的工作原理及结构设计,同时介绍了该试验台对液压系统振动与噪声产生的原因和防治措施的探究试验,以及液压缸成品质量控制试验等方面的应用。
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  玻璃检测机气动系统设计

  许宝文, 陈珂

  液压与气动. 2014, 0(10): 89-91. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.021

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  介绍某玻璃检测机机械臂上一种气动系统的设计,重点阐述了气动系统选型计算、气动原理和工作流程.然后对气动系统进行现场试验,最终试验表明,该气动系统设计可靠实用。
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  基于AMESim的单轨吊道岔气动系统的设计与仿真

  王坤, 卫进, 王岐林

  液压与气动. 2014, 0(10): 92-95. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.022

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  结合山西省某煤矿现场工况要求,设计了单轨吊道岔气动系统,详细介绍了单轨吊道岔的机械结构和气动系统的设计,并借助AMESim软件对所设计的气动系统的性能进行了仿真分析,验证了该系统的可行性。该设计采用了机械联动控制,实现了单轨吊道岔的轨道切换和限位闭锁功能,既符合煤矿安全要求又提高了单轨吊道岔系统运行的安全性。
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  大吨位起重机液压系统故障分析与处理

  程度旺, 张铁军, 郑海

  液压与气动. 2014, 0(10): 95-98. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.023

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  以一种大吨位起重机液压系统为例,介绍了液压系统排除故障的思路,并结合具体的故障案例,详细阐述了采用四种方法分析及处理了液压故障。
元件 介质
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  液压滑阀配合间隙固体颗粒侵入及分布的数值模拟

  何琪功, 刘新强

  液压与气动. 2014, 0(10): 99-102. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.024

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  针对液压滑阀因油液污染而卡滞的问题,利用Fluent中的欧拉多相流模型对带阀芯阀体配合间隙的滑阀内流场进行固液两相流二维数值计算。研究发现:固体颗粒在阀口下游的间隙入口处浓度较高,颗粒在旋涡离心力和间隙两侧压差作用下侵入配合间隙;固体颗粒在旋涡中心分布较少,而在旋涡边缘区域浓度较高;随着固相颗粒的密度和颗粒粒径的增大,间隙内的固相体积分数逐渐增大。
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  一种新型液压制动阀的原理与性能研究

  刘亚波, 成建平, 姚平喜

  液压与气动. 2014, 0(10): 103-106. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.025

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  针对现有制动回路存在的压力冲击大的问题,介绍了一种新型液压制动阀的结构和工作原理,建立其数学模型,借助MATLAB/Simulink进行了动态仿真,结果显示该新型液压制动阀具有制动时间短、冲击小且稳定性好的特点。
元件 介质
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  叉车速度控制阀性能测试的工程研究

  梁俊, 刘俊

  液压与气动. 2014, 0(10): 107-109. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.026

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  叉车速度控制阀是叉车上的重要部件,在此性能检测试验中,油压及叉车速度控制阀中微动阀推杆位移是重要的两个检测量。设计了电机驱动的微动阀推杆位移测量方法,设计了测试叉车速度控制阀进出油口油压的液压系统。检测后的叉车速度控制阀经装车试用证明了该检测方法的正确性。
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  大流量2D伺服阀的设计与实验研究

  周明安, 兰叶深, 阮健

  液压与气动. 2014, 0(10): 110-112. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.027

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  介绍了一种2D结构的大流量伺服阀的工作原理,通过理论分析和产品样机试验,研究该阀的泄漏特性、空载流量特性以及阀芯运动过程的动态特性,并结合试验数据阐述了大流量2D伺服阀设计中需要注意的问题。该阀在单边压降为3.5 MPa时,流量可达到1000 L/min,并且具有良好的动态特性,且频宽约为120 Hz。
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  油源常见故障模式分析与改进方法

  窦雪川, 郝岩研, 李红

  液压与气动. 2014, 0(10): 113-116. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.028

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  油源运行中如果出现故障会影响生产。对油源压力波动、异常噪声及泵组损坏等常见故障进行分析研究,并提出改进方法。
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  A11VDRS负载敏感变量泵与PVG32比例多路阀组合的设定和调整

  吴晓明

  液压与气动. 2014, 0(10): 117-121. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.029

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  描述了A11VDRS负载敏感变量泵和PVG32比例负载敏感多路阀的工作原理以及A11VDRS和PVG32组合的设置和调整过程,目的是让液压工程师更好地了解这种设置和调整的重要性及其对系统的影响,最后给出常见故障及解决方法。
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  摆动伺服系统故障仿真分析

  苏嵩

  液压与气动. 2014, 0(10): 121-123. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.030

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  利用仿真软件建立了“摆动伺服系统”的分析模型。通过设定不同参数计算出转轴的输出特性,从而分析了可能造成伺服摆动缸波形“平顶”现象的原因。
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  飞机液压系统综合污染危害与控制方法

  高承雍, 周启发, 王定卯, 薛锋

  液压与气动. 2014, 0(10): 124-127. https://doi.org/10.11832/j.issn.1000-4858.2014.10.031

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  分析了飞机液压系统中的固体颗粒、水、气、氯污染物的危害及其产生的原因,提出了污染控制方法,结合A380等型号飞机,给出了飞机液压系统污染控制设计目标和原则,以及地面油液污染净化设备设计方案,经某飞机地面试验验证,较好地实现了液压系统综合污染控制。