浅析飞机液压系统低压故障及解决

浅析飞机液压系统低压故障及解决

夏欣辰 余军强 叶钰榕 王舟

航空工业陕西飞机工业有限责任公司 723213

摘要：随着航空工业的发展，航空工业对液压系统低压故障的关注也日益增加。飞机液压系统中的引擎油泵（EDP）发生故障，将使飞机操纵系统、起落架系统等关键部件丧失动力，从而使飞机处于紧急状态。

关键词：液压系统；发动机驱动泵；断轴；预测性维修

引言

飞机液压系统在起落架、减速板、制动器等方面起着举足轻重的作用。液压系统是将液压能量通过管道输送给各个负载和成品的，它就像人体的“血管”一样，遍布整个飞机。在今后的发展中，飞机的液力将以更高的速度和更高的压力为目标。作为航空液压系统的核心部件，液压管路起着对流体能量进行传输和分布的功能，在航空航天领域中，液压管路会受到变形、温度、压力冲击、振动以及加速度冲击等多个荷载的耦合影响。

1.液压系统压力测量原理

飞机液压系统是飞机重要的动力传输和控制系统，其正常运行对飞机的安全和稳定性至关重要。然而，液压系统低压故障是常见的故障之一。了解液压系统压力测量原理是解决低压故障的关键。压力测量是液压系统中重要的参数监测手段之一。其原理基于压力传感器的应变测量或电容变化原理。应变测量原理是利用压力作用下产生的应变，通过应变片或压电传感器转换为电信号。电容变化原理则是通过压力作用下的活塞和固定板之间的电容变化，来测量压力大小。将测量的压力值通过电信号传输给发动机指示/空勤告警系统。通过压力测量可以实时监控液压系统的工作状态，及时发现低压故障并采取相应措施。

2.飞机液压系统低压故障

2.1液压发动机驱动泵故障

压力、温度、油量等数据都能反应出液压系统的基本工作状况，在对这三种传感器数据进行全面的判定，并对其进行追踪分析，就能得出在飞机的实际操作过程中，该系统的总体工作特征。如果超过了一定的范围，那么就会发生预警，在液压系统中，出现的主要故障模式有低压、超温、低油面等，对于发动机驱动液压泵的故障模式为输出压力异常，主要表现为压力低。

2.2供油管路堵塞

由于供油管道的阻塞，会导致主要的油压不能正常抽入液压泵中，在一定范围内形成了吸空，从而导致了系统压力下降。此时液压泵空转，而吸空会加速液压泵磨损，同时也使液压油产生污染。出现此类现象后，可将主油箱中的液压油放空，将氮气接入液压系统管路，检查管路堵塞情况。如果发生堵塞，则进行管路清洁或更换液压管路。当主油箱中的空气是平稳畅通时，同时使用内视镜也没有发现管路中的多余物时，说明管路堵塞现象消失，从而将这个问题解决。

2.3助力器串油机理分析

以民航飞机的飞控助力器为例，其助力器需要两个液压源的连接；当系统油压超过10 MPa而低于21 MPa时，飞控助力器就会工作，当第一套液压源系统的压力下降到8 MPa的时候，产品就会进入到第二套液压源的工作状态，而当第一套液压源的压力上升到10 MPa的时候，产品就会自动切回到第一套液压源的工作状态。液压源回油有一定的压力及流量，在该压力和流量的作用下（阀芯在切换过程中只需要克服密封圈的摩擦力），会出现阀芯位移，损耗系统油压。

3.解决措施

3.1液压发动机驱动泵故障的监控方案

1)监测系统压力数值。因为在大用户使用的时候，系统压力会发生瞬间压力下降的现象，所以为了减小因液压系统中其它元件的缺陷而造成的系统压力低的现象对监控造成的影响，所以，在没有用户使用的时候，需要对液压压力进行统计，即 EDP输出到下游的压力数值，如果压力数值继续偏低或低压超出了一定的时间，就会产生报警。2)对各飞行阶段的油压进行监测。设置多个航次的液压始终低于正常值时发出警报。3)对于出现了压力异常的飞机，应加强对其油温的监测，并对其进行分析，以确定其存在与否。

3.2传感器防水纠正措施

油压感应器进水是因为油箱顶部口盖造成的，这里的防水性很弱，所以需要改善这里的防水性，现在已经把这里的盖子上的平盘螺帽换成了气密盘螺帽，在盖子和盖子框架上涂抹了XM60密封件，并且在盖子内部贴上了聚四氟乙烯的密封条。

3.3改进民航飞机助力器串油故障

在民航飞机助力器转换活门阀芯的一端，加上了弹簧。经过改进后，在转换活门的工作时，需要克服密封圈的摩擦力及弹簧力。在修改后，附件厂在附件试验台模拟机上液压源供压状态下，用液压源给回油供压（0.8±0.2) MPa。从试验结果可以看出，在改进之前，这个试验结果是非常分散的，常常不能满足指标（<4 ml>这样可减少液压油的压力和流量损耗，使系统油压保持在正常压力范围。此项改进还需要在民航飞机上进行更多的试验验证。

结语

液压系统凭借其对力和力矩传动的优势，在现代飞机中占据了不可替代的地位，同时其相关的技术也在不断的发展和进步，可预见的是，在未来的液压系统将逐渐融合更多、更先进的技术，从而发挥更大、更重要的作用。

参考文献：

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[3]蔡增杰,李岩,朱武峰.浅谈飞机液压系统低压告警的原因及对策[J].液压气动与密封,2020,35(06):47-49.