某型飞机液压系统内部渗漏故障分析

2020-11-03 00:54刘廷法郝天昊
中国应急管理科学 2020年5期
关键词:液压系统

刘廷法 郝天昊

摘  要:某型飞机在起落过程中,出现同时收放起落架、减速板时液压告警灯闪亮的问题,液压系统保压时间短,系统存在内部渗漏。本文结合系统原理对该故障进行了分析,给出了排故方法,并根据故障排查情况提出了通过计算来提高效率的排故思路。

关键词:液压系统;内部渗漏;液压助力器

一、故障现象及系统原理

某型飞机在外场起落过程中,同时收放起落架、减速板时液压告警灯闪亮,地面故障复现。机械师判断该问题与液压泵效率无关,遂进行了液压系统保压试验:在液压系统压力上升至额定压力后,断开液压泵,不进行任何操纵,观察并记录从断开液压泵到液压告警灯亮的时间,即为系统的保压时间。

经试验,该机保压时间约4分钟。因该保压时间没有技术要求,故又对其它多架飞机进行了同样的测试,发现保压时间一般为25min以上。因此判断该机液压系统存在内部渗漏,导致在同时收放起落架、减速板时系统压降过大,液压告警灯闪亮。为此,需要对该机液压系统可能出现内部渗漏的附件进行排查。

由该机型液压系统原理图(见图1)可知,断开液压泵后,系统内压力保持是由蓄压器、管路、和系统内附件完成的,其中附件包括副翼助力器、起落架电磁阀、襟翼电磁阀、减速板电磁阀和前、后舱刹车调压器。由于蓄压器充气压力未发生明显变化且未发现管路外部渗漏,可以排除二者引起故障的可能性,而对于上述附件则需一一进行排查。

二、排查过程

对于起落架、襟翼、减速板电磁阀和前后舱刹车调压器,系统不动作时其进油口均处于关闭状态,如果阀的密封性能不好,则会发生内部滲漏,可以通过断开附件供压接头的方法对其进行逐一隔离,隔离后重新进行保压试验,若保压时间有明显变化,则该附件有渗漏的可能。对于副翼助力器情况特殊一些,应在助力器电门关闭和开启时分别进行隔离和检查。

按以上方法,具体排查情况如下:

1.液压系统初始保压试验时间4分10秒;

2.单独断开减速板电磁阀供压接头保压4分45秒;

3.单独关闭副翼助力器开关保压6分45秒;

4.断开起落架、襟翼电磁阀、副翼助力器供压接头保压13分30秒;

5.断开起落架、襟翼、减速板电磁阀、副翼助力器供压接头保压11分30秒;

6.单独断开后舱刹车调压器保压11分45秒;

7.更换后舱刹车调压器和襟翼电磁阀保压11分25秒;

8.再次断开副翼助力器电门开关,将开关置于“人工”位置,保压40分钟以上;

9.更换助力器后,接通副翼助力器开关,保压25分22秒。

经排查,共发现襟翼电磁阀、后舱刹车调压器、副翼助力器三个附件存在渗漏,全部更换后故障排除,且不再发生液压告警灯闪亮的问题。

三、计算分析

由上文排查情况可知,系统发生内部渗漏故障时,可能会有多个附件同时存在渗漏,排查起来费时费力,且不能确定其它附件还存在渗漏。因此,有必要结合计算的方法来确定系统内漏是否已排除完毕。

液压系统从泵断开到液压告警灯亮时,蓄压器内剩余压力的渗漏量是相对固定的,不妨假设为1。假设单位时间系统的渗漏量为Q,则保压时间T=1/Q。当系统不同状态的渗漏量分别为Q1,Q2,保压时间分别为T1,T2时,有Q1-Q2=1/T1-1/T2。

对上文中状态1、3、5、6、7中的时间进行近似:4分左右算作4分,6分左右算作6分,11到13分算作12分,25分以上是大多数飞机的正常保压时间,此时系统内部渗漏被认为是允许的,因此其时间可以算作无穷大。

于是,有:

状态1:系统初始渗漏量=1/4;

状态3:系统初始渗漏量-助力器渗漏量=1/6,计算得助力器渗漏量=1/4-1/6=1/12;

状态5:系统初始渗漏量-助力器渗漏量-襟翼渗漏量=1/12,计算得襟翼渗漏量=1/6-1/12=1/12;

状态6:系统初始渗漏量-后舱刹车阀渗漏量=1/12,计算得后舱刹车阀渗漏量=1/4-1/12=1/6;

状态7:系统初始渗漏量-后舱刹车阀渗漏量-襟翼渗漏量=1/12,系统初始渗漏量-后舱刹车阀渗漏量-襟翼渗漏量-助力器渗漏量=0。

易知,上文中状态1、2、3、4、5、7结果相一致,襟翼电磁阀、后舱刹车调压器、副翼助力器三个附件渗漏量大体相当。而状态6中状态存在偏差,经分析可能是在单独断开前后舱刹车调压器时,副翼助力器电门未接通,导致副翼助力器渗漏量降低所致。在状态7末尾,更换三个附件后系统的内部渗漏量近似为0,可以认为故障已经排除,与实际现象一致。

综上所述,通过计算来确定系统内部渗漏是否已排除是可行的,可以通过边排查边计算、计算与试验相互验证的方法来提高排故效率和故障判断的准确率,以及进行排故过程的复盘。

四、总结

本文提出了一种当某型飞机液压系统保压时间过短时,排除系统内部渗漏的方法和计算验证的思路,即采取断开附件供压接头的方式对进行逐一检查和排除,并可在排查过程中通过计算渗漏量来判断是否还存在渗漏的附件,从而提高排故效率和准确率。

作者简介:

刘廷法,高级技师,主要从事飞机机械专业接收故检、分解、总装装配调试工作;

郝天昊,工程师,主要从事飞机液压及座舱盖系统修理技术研究工作。

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