液压升降登机桥自然沉降超标成因和故障解决对策

贺翔

摘 要：液压升降登机桥是机场中的一种基础设施，其运行的稳定性和安全性直接影响着旅客的人身安全，必须得到足够的重视。在登机桥使用过程中，会受到各种因素的影响，产生自然沉降超标的情况，需要技术人员做好沉降超标原因的分析，采取切实有效的措施和方法，对问题进行解决，确保登机桥的正常使用。

关键词：液压升降登机桥；自然沉降；超标；成因；解决对策

前言：

经济发展水平的提高，使得人们的出行变得越发便利，民用航空事业的发展更是极大的缩短了人们的出行时间。伴随着机场等基础设施的不断完善，登机桥的需求也在持续增长，对于其制造标准和安全性能提出了更加严格的要求。自然沉降是液压升降登机桥一个非常重要的安全指标，在相关标准中，这个指标被限定在20mm以内，如果沉降超标，可能会对登机桥的使用安全造成威胁。

1.登机桥概述

登机桥是连接飞机与候机厅之间，能够自由移动和升降的通道，一端与候机楼的登机口连接，另一端则搭扣在飞机舱门上，方便旅客从对应登机口进入飞机，如图1所示。登机桥包括了支撑立柱、旋转平台、接机口、活动通道、升降系统、行走系统以及工作扶梯等。登机桥能够降低旅客初次乘坐飞机或者在陌生地乘飞机的负担。对比客梯车，还能促进运行效率的提高。

2.液压升降登机桥工作原理

2.1动力部分

电机带动油泵，通过网式滤油器，自油箱内将油吸出，然后提供给液压系统。为了保证供油的清洁性，减少污染，不仅在油泵前设置了网式滤油器，而且在油泵出口位置安装了高压过滤器，回油管路设置了滤油器，并且在滤油器上安装了滤芯堵塞发讯器，可以对滤芯状态进行检测。

2.2桥上升

电磁阀19和电磁阀20中的电磁铁相互吸合，使得压力油能够依次经过单向阀10、滤油器24、方向阀19、单向节流阀18以及液控单向阀，进入到油缸下腔，推动油缸活塞的活塞杆向上运动，继而带动外套管内置整个活动通道的上升。

2.3桥下降

登机桥下降与上升的原理基本一致，电磁阀23和电磁阀20中的电磁铁相互吸合，使得压力油能够依次经过单向阀10、滤油器24、方向阀23、截止阀11以及液控单向阀，油缸下腔的压力油也会经过液控单向阀、单项节流阀18、方向阀19以及滤油器4回归油箱，在登机桥本身重力的作用下，油缸活塞下降，带动活动通道共同下降，从保证安全的角度，可以利用单项节流阀18来就下降速度进行调节。

2.4手动降桥

如果机场出现突发状况，需要快速降下登机桥，可以进行手动操控，打开横梁端盖后推动左侧液控单向阀组的电磁铁以及右侧液控单项阀组电磁铁手动应急按钮，实现紧急降桥，等到登机桥停下后，需要同时松手，再确认阀芯是否完全复位，然后将横梁端盖盖紧。登机桥液压系统原理如图2所示。

3.液压升降登机桥自然沉降超标原因

所谓沉降超标，指液压升降登机桥在升降静置的状态下，附带的液压系统于24h内自然沉降的幅度超过了限定值（20mm）。导致液压升降登机桥自然沉降超标的原因多种多样，这里对其进行分别分析：

3.1液压油缸内泄

结合液压系统运行原理，液控单向阀对于活塞缸能够起到相应的锁定作用，将登机桥保持在相对固定的位置，避免其出现沉降问题。而如果因为内部因素或者外力影响导致液压油缸内泄，则登机桥必然会产生沉降，而且沉降量与油缸内泄量成正比，换言之，当液压油缸仅仅是轻微内泄时，虽然也会引起登机桥的沉降问题，但是沉降并不明显，可能并不会引发沉降超标的现象，但是如果液压油缸内泄量较大，则在较短的时间内，登机桥会产生明显下降，可以被直接观测到，导致相应的沉降超标问题。

3.2系统严重污染

在液压升降登机桥中，液控单向阀是主要的系统锁定元件，如果缺乏有效的运行维护，导致油污和灰尘堆积，引发系统清洁度超标，则液控单向阀的性能会受到影响，最为直观的表现就是密封性不足，泄漏超标或者污染堵塞影响回油滤油器的正常运转，导致液压油温异常升高。如果在这种情况下，系统会立即进入到保压状态，当液压油的温度降低到正常值时，必然引发沉降超标的问题。另金属杂质和油污的存在也会直接导致系统整体的清洁度超标，引发系统自然沉降。

3.3原理设计不当

从设计原理方面分析，借助液控单向阀进行液压油缸锁定是最为基本的液压回路。单纯关注工作原理的话，并不存在太大的问题，但是如果考虑到具体的沉降指标，则需要做好元件类型审查以及关键回路计算，这样才能保证系统设计的合理性及运行的稳定性。例如，在对液控单向阀泄漏指标进行设计时，假定登机桥的载荷为F=50×9.8×103N，升降油缸缸径D为125mm，活塞杆为110mm，则在单臂支撑的情况下，油缸的工作压力为：

依照调节GB/T 4213-2008的相关规定，可以将泄漏等级分为六级，最低为Ⅰ级，最高为Ⅵ级，Ⅵ级也被称为零泄漏量级。为了方便分析，这里仅仅对Ⅴ级和Ⅵ级两个级别的液控单向阀泄漏量进行核算。

Ⅴ级标准下，液控单向阀的泄漏量为Q泄=1.8×10-7×△p×D（L/h），公式中的△p表示液控单向阀最大工作压差，单位为kPa，D表示阀座直径，单位为mm。为了方便计算，选择力士乐SL10PA3-4X液控单向阀，代入相关数据后（△p=19.96×103kPa，D=10mm），最终得到液控单向阀的泄漏量为0.5988mL/min，超过了允许泄漏量0.17cm2/min，这也表明其并不能有效的满足液压系统沉降标准的相关要求，容易導致沉降超标的问题。

4.液压升降登机桥沉降超标故障解决对策

4.1液压油缸内泄故障的排除

结合相关研究实践分析，液压油缸内泄故障的诱发因素有很多，如缸筒内壁拉伤、活塞位置密封老化或者破损等，甚至于一些外力因素也可能会造成液压油缸内泄问题，如果不能对其进行有效处理，则液压升降登机桥在使用过程中就会出现自然沉降超标的现象，影响其正常使用，严重的甚至可能威胁旅客生命财产安全。对此，机场方面必须充分重视起来，在对液压升降登机桥进行使用的过程中，定期开展液压油缸的检验，判断是其是否存在有内泄故障，在条件允许的情况下，应该尽可能避免拆卸液压油缸的行为，减少人为因素的影响，保证判断结果的准确性和有效性。实际操作环节，技术人员应该不对液压系统的元件进行拆卸，依照相关操作规程，将液压升降登机桥升到一定高度，如最大行程的一半，确保液压缸能够处于正常的受压状态，然后将液压油缸下端的节流阀关闭，对回油管路进行密封，再就登机桥的沉降量进行监测。如果24小时之内，登机桥出现了比较明显的沉降，表明液压油缸存在内泄故障，反之，如果登机桥沉降不明显或者没有发生沉降，则表明液压缸没有内泄现象。对于液压缸内泄的情况，技术人员应该做好全面系统检查，找出问题的诱发因素，采取有效措施进行处理，如对于活塞密封老化或者破损引发的内泄，应该对密封圈进行更换；对于缸筒内壁拉伤引发的内泄，必要时应该更换新的缸筒。

4.2系统严重污染问题的排除

系统内部清洁度不达标，会影响其正常运转，因此想要切实保障液压系统的正常运转，规避自然沉降超标故障，技术人员应该做好液压系统的运维管理工作，保证系统内部清洁，及时对金属碎屑和油污进行清理。如新设备运行前，以及大修后，液压系统的污染无法完全避免，则需要及时做好过滤或者清洗工作。对照液压升降登机桥沉降超标的相关数据信息，想要对登机桥液压系统的清洁度进行有效控制，可以采取的措施有很多，如在进行系统装配前，应该做对相关零部件进行清洗，做好试装配管，确认系统不存在任何问题后，再将管路拆解，进行酸洗，油箱和相关元件也需要及时清洗；初次安装完成后，必须做好液压系统内部的循环清洗，确保在经过相应的清洗过滤后，系统清洁度能够达到甚至超过NAS16388级，这样才能满足登机桥液压系统对于清洁度的要求。

4.3原理设计不当故障的排除

当登机桥处于完全静止状态时，液压系统中，最能够影响沉降指标的元件是液控单向阀，其泄漏量对于液压油缸沉降的重要性从上文的计算分析中就可以明确。因此，设计人员在进行液压系统设计的过程中，应该结合登机桥的使用需求，明确液液控单向阀的性能指标，选择型号合适的液压单向阀，将登机桥沉降控制在允许范围内。对照上文的分析，液控单向阀选择过程中，需要考虑的因素有很多，如泄漏量、油缸缸径、系统压力等，因为在部分液控单向阀的使用手册中，并没有明确说明泄漏量，因此可以选择Ⅵ级或者每分钟滴漏量少于4滴的单向阀作为替换。

5.结语

总而言之，导致液压升降登机橋自然沉降超标的原因有很多，如本文提到的液压缸内泄、系统严重污染以及原理设计不当等。在针对登机桥进行使用的过程中，应该做好相关元件的选用，明确其基本性能指标，采取切实有效的措施和方法，确保所有影响沉降的指标都能够得到控制，对登机桥沉降超标的问题进行解决，切实保证登机桥的使用安全。

参考文献：

[1]吴伟.厦门机场登机桥的维护问题及解决路径[J].科技风，2018，（22）：158.

[2]邱增.登机桥控制系统的非受控动作检测和冻结原理的研究[J].电气自动化，2017，39（04）：104-107.

[3]韩彩艳.登机桥安全稳定性影响因素的分析[J].机电工程技术，2017，46（01）：100-104.

[4]林文杰.厦门机场登机桥设备改造技术探讨[J].企业技术开发，2014，33（03）：55-57.