液壓升降登機橋自然沉降超標(biāo)成因和故障解決對策

賀翔

摘 要：液壓升降登機橋是機場中的一種基礎(chǔ)設(shè)施，其運行的穩(wěn)定性和安全性直接影響著旅客的人身安全，必須得到足夠的重視。在登機橋使用過程中，會受到各種因素的影響，產(chǎn)生自然沉降超標(biāo)的情況，需要技術(shù)人員做好沉降超標(biāo)原因的分析，采取切實有效的措施和方法，對問題進行解決，確保登機橋的正常使用。

關(guān)鍵詞：液壓升降登機橋；自然沉降；超標(biāo)；成因；解決對策

前言：

經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，使得人們的出行變得越發(fā)便利，民用航空事業(yè)的發(fā)展更是極大的縮短了人們的出行時間。伴隨著機場等基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，登機橋的需求也在持續(xù)增長，對于其制造標(biāo)準(zhǔn)和安全性能提出了更加嚴(yán)格的要求。自然沉降是液壓升降登機橋一個非常重要的安全指標(biāo)，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，這個指標(biāo)被限定在20mm以內(nèi)，如果沉降超標(biāo)，可能會對登機橋的使用安全造成威脅。

1.登機橋概述

登機橋是連接飛機與候機廳之間，能夠自由移動和升降的通道，一端與候機樓的登機口連接，另一端則搭扣在飛機艙門上，方便旅客從對應(yīng)登機口進入飛機，如圖1所示。登機橋包括了支撐立柱、旋轉(zhuǎn)平臺、接機口、活動通道、升降系統(tǒng)、行走系統(tǒng)以及工作扶梯等。登機橋能夠降低旅客初次乘坐飛機或者在陌生地乘飛機的負(fù)擔(dān)。對比客梯車，還能促進運行效率的提高。

2.液壓升降登機橋工作原理

2.1動力部分

電機帶動油泵，通過網(wǎng)式濾油器，自油箱內(nèi)將油吸出，然后提供給液壓系統(tǒng)。為了保證供油的清潔性，減少污染，不僅在油泵前設(shè)置了網(wǎng)式濾油器，而且在油泵出口位置安裝了高壓過濾器，回油管路設(shè)置了濾油器，并且在濾油器上安裝了濾芯堵塞發(fā)訊器，可以對濾芯狀態(tài)進行檢測。

2.2橋上升

電磁閥19和電磁閥20中的電磁鐵相互吸合，使得壓力油能夠依次經(jīng)過單向閥10、濾油器24、方向閥19、單向節(jié)流閥18以及液控單向閥，進入到油缸下腔，推動油缸活塞的活塞桿向上運動，繼而帶動外套管內(nèi)置整個活動通道的上升。

2.3橋下降

登機橋下降與上升的原理基本一致，電磁閥23和電磁閥20中的電磁鐵相互吸合，使得壓力油能夠依次經(jīng)過單向閥10、濾油器24、方向閥23、截止閥11以及液控單向閥，油缸下腔的壓力油也會經(jīng)過液控單向閥、單項節(jié)流閥18、方向閥19以及濾油器4回歸油箱，在登機橋本身重力的作用下，油缸活塞下降，帶動活動通道共同下降，從保證安全的角度，可以利用單項節(jié)流閥18來就下降速度進行調(diào)節(jié)。

2.4手動降橋

如果機場出現(xiàn)突發(fā)狀況，需要快速降下登機橋，可以進行手動操控，打開橫梁端蓋后推動左側(cè)液控單向閥組的電磁鐵以及右側(cè)液控單項閥組電磁鐵手動應(yīng)急按鈕，實現(xiàn)緊急降橋，等到登機橋停下后，需要同時松手，再確認(rèn)閥芯是否完全復(fù)位，然后將橫梁端蓋蓋緊。登機橋液壓系統(tǒng)原理如圖2所示。

3.液壓升降登機橋自然沉降超標(biāo)原因

所謂沉降超標(biāo)，指液壓升降登機橋在升降靜置的狀態(tài)下，附帶的液壓系統(tǒng)于24h內(nèi)自然沉降的幅度超過了限定值（20mm）。導(dǎo)致液壓升降登機橋自然沉降超標(biāo)的原因多種多樣，這里對其進行分別分析：

3.1液壓油缸內(nèi)泄

結(jié)合液壓系統(tǒng)運行原理，液控單向閥對于活塞缸能夠起到相應(yīng)的鎖定作用，將登機橋保持在相對固定的位置，避免其出現(xiàn)沉降問題。而如果因為內(nèi)部因素或者外力影響導(dǎo)致液壓油缸內(nèi)泄，則登機橋必然會產(chǎn)生沉降，而且沉降量與油缸內(nèi)泄量成正比，換言之，當(dāng)液壓油缸僅僅是輕微內(nèi)泄時，雖然也會引起登機橋的沉降問題，但是沉降并不明顯，可能并不會引發(fā)沉降超標(biāo)的現(xiàn)象，但是如果液壓油缸內(nèi)泄量較大，則在較短的時間內(nèi)，登機橋會產(chǎn)生明顯下降，可以被直接觀測到，導(dǎo)致相應(yīng)的沉降超標(biāo)問題。

3.2系統(tǒng)嚴(yán)重污染

在液壓升降登機橋中，液控單向閥是主要的系統(tǒng)鎖定元件，如果缺乏有效的運行維護，導(dǎo)致油污和灰塵堆積，引發(fā)系統(tǒng)清潔度超標(biāo)，則液控單向閥的性能會受到影響，最為直觀的表現(xiàn)就是密封性不足，泄漏超標(biāo)或者污染堵塞影響回油濾油器的正常運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致液壓油溫異常升高。如果在這種情況下，系統(tǒng)會立即進入到保壓狀態(tài)，當(dāng)液壓油的溫度降低到正常值時，必然引發(fā)沉降超標(biāo)的問題。另金屬雜質(zhì)和油污的存在也會直接導(dǎo)致系統(tǒng)整體的清潔度超標(biāo)，引發(fā)系統(tǒng)自然沉降。

3.3原理設(shè)計不當(dāng)

從設(shè)計原理方面分析，借助液控單向閥進行液壓油缸鎖定是最為基本的液壓回路。單純關(guān)注工作原理的話，并不存在太大的問題，但是如果考慮到具體的沉降指標(biāo)，則需要做好元件類型審查以及關(guān)鍵回路計算，這樣才能保證系統(tǒng)設(shè)計的合理性及運行的穩(wěn)定性。例如，在對液控單向閥泄漏指標(biāo)進行設(shè)計時，假定登機橋的載荷為F=50×9.8×103N，升降油缸缸徑D為125mm，活塞桿為110mm，則在單臂支撐的情況下，油缸的工作壓力為：

依照調(diào)節(jié)GB/T 4213-2008的相關(guān)規(guī)定，可以將泄漏等級分為六級，最低為Ⅰ級，最高為Ⅵ級，Ⅵ級也被稱為零泄漏量級。為了方便分析，這里僅僅對Ⅴ級和Ⅵ級兩個級別的液控單向閥泄漏量進行核算。

Ⅴ級標(biāo)準(zhǔn)下，液控單向閥的泄漏量為Q泄=1.8×10-7×△p×D（L/h），公式中的△p表示液控單向閥最大工作壓差，單位為kPa，D表示閥座直徑，單位為mm。為了方便計算，選擇力士樂SL10PA3-4X液控單向閥，代入相關(guān)數(shù)據(jù)后（△p=19.96×103kPa，D=10mm），最終得到液控單向閥的泄漏量為0.5988mL/min，超過了允許泄漏量0.17cm2/min，這也表明其并不能有效的滿足液壓系統(tǒng)沉降標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，容易導(dǎo)致沉降超標(biāo)的問題。

4.液壓升降登機橋沉降超標(biāo)故障解決對策

4.1液壓油缸內(nèi)泄故障的排除

結(jié)合相關(guān)研究實踐分析，液壓油缸內(nèi)泄故障的誘發(fā)因素有很多，如缸筒內(nèi)壁拉傷、活塞位置密封老化或者破損等，甚至于一些外力因素也可能會造成液壓油缸內(nèi)泄問題，如果不能對其進行有效處理，則液壓升降登機橋在使用過程中就會出現(xiàn)自然沉降超標(biāo)的現(xiàn)象，影響其正常使用，嚴(yán)重的甚至可能威脅旅客生命財產(chǎn)安全。對此，機場方面必須充分重視起來，在對液壓升降登機橋進行使用的過程中，定期開展液壓油缸的檢驗，判斷是其是否存在有內(nèi)泄故障，在條件允許的情況下，應(yīng)該盡可能避免拆卸液壓油缸的行為，減少人為因素的影響，保證判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。實際操作環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)該不對液壓系統(tǒng)的元件進行拆卸，依照相關(guān)操作規(guī)程，將液壓升降登機橋升到一定高度，如最大行程的一半，確保液壓缸能夠處于正常的受壓狀態(tài)，然后將液壓油缸下端的節(jié)流閥關(guān)閉，對回油管路進行密封，再就登機橋的沉降量進行監(jiān)測。如果24小時之內(nèi)，登機橋出現(xiàn)了比較明顯的沉降，表明液壓油缸存在內(nèi)泄故障，反之，如果登機橋沉降不明顯或者沒有發(fā)生沉降，則表明液壓缸沒有內(nèi)泄現(xiàn)象。對于液壓缸內(nèi)泄的情況，技術(shù)人員應(yīng)該做好全面系統(tǒng)檢查，找出問題的誘發(fā)因素，采取有效措施進行處理，如對于活塞密封老化或者破損引發(fā)的內(nèi)泄，應(yīng)該對密封圈進行更換；對于缸筒內(nèi)壁拉傷引發(fā)的內(nèi)泄，必要時應(yīng)該更換新的缸筒。

4.2系統(tǒng)嚴(yán)重污染問題的排除

系統(tǒng)內(nèi)部清潔度不達(dá)標(biāo)，會影響其正常運轉(zhuǎn)，因此想要切實保障液壓系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，規(guī)避自然沉降超標(biāo)故障，技術(shù)人員應(yīng)該做好液壓系統(tǒng)的運維管理工作，保證系統(tǒng)內(nèi)部清潔，及時對金屬碎屑和油污進行清理。如新設(shè)備運行前，以及大修后，液壓系統(tǒng)的污染無法完全避免，則需要及時做好過濾或者清洗工作。對照液壓升降登機橋沉降超標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，想要對登機橋液壓系統(tǒng)的清潔度進行有效控制，可以采取的措施有很多，如在進行系統(tǒng)裝配前，應(yīng)該做對相關(guān)零部件進行清洗，做好試裝配管，確認(rèn)系統(tǒng)不存在任何問題后，再將管路拆解，進行酸洗，油箱和相關(guān)元件也需要及時清洗；初次安裝完成后，必須做好液壓系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)清洗，確保在經(jīng)過相應(yīng)的清洗過濾后，系統(tǒng)清潔度能夠達(dá)到甚至超過NAS16388級，這樣才能滿足登機橋液壓系統(tǒng)對于清潔度的要求。

4.3原理設(shè)計不當(dāng)故障的排除

當(dāng)?shù)菣C橋處于完全靜止?fàn)顟B(tài)時，液壓系統(tǒng)中，最能夠影響沉降指標(biāo)的元件是液控單向閥，其泄漏量對于液壓油缸沉降的重要性從上文的計算分析中就可以明確。因此，設(shè)計人員在進行液壓系統(tǒng)設(shè)計的過程中，應(yīng)該結(jié)合登機橋的使用需求，明確液液控單向閥的性能指標(biāo)，選擇型號合適的液壓單向閥，將登機橋沉降控制在允許范圍內(nèi)。對照上文的分析，液控單向閥選擇過程中，需要考慮的因素有很多，如泄漏量、油缸缸徑、系統(tǒng)壓力等，因為在部分液控單向閥的使用手冊中，并沒有明確說明泄漏量，因此可以選擇Ⅵ級或者每分鐘滴漏量少于4滴的單向閥作為替換。

5.結(jié)語

總而言之，導(dǎo)致液壓升降登機橋自然沉降超標(biāo)的原因有很多，如本文提到的液壓缸內(nèi)泄、系統(tǒng)嚴(yán)重污染以及原理設(shè)計不當(dāng)?shù)取Ｔ卺槍Φ菣C橋進行使用的過程中，應(yīng)該做好相關(guān)元件的選用，明確其基本性能指標(biāo)，采取切實有效的措施和方法，確保所有影響沉降的指標(biāo)都能夠得到控制，對登機橋沉降超標(biāo)的問題進行解決，切實保證登機橋的使用安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳偉.廈門機場登機橋的維護問題及解決路徑[J].科技風(fēng)，2018，（22）：158.

[2]邱增.登機橋控制系統(tǒng)的非受控動作檢測和凍結(jié)原理的研究[J].電氣自動化，2017，39（04）：104-107.

[3]韓彩艷.登機橋安全穩(wěn)定性影響因素的分析[J].機電工程技術(shù)，2017，46（01）：100-104.

[4]林文杰.廈門機場登機橋設(shè)備改造技術(shù)探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，33（03）：55-57.