概述 液壓系統(tǒng)屬于飛機(jī)系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)系統(tǒng),為飛行操縱舵面、反推、起落架、剎車(chē)等提供動(dòng)力。 A320飛機(jī)安裝有三個(gè)相互獨(dú)立的液壓系統(tǒng),分別稱(chēng)為綠系統(tǒng)、黃系統(tǒng)和藍(lán)系統(tǒng)。每一系統(tǒng)都有各自的液壓油箱。三個(gè)系統(tǒng)的正常工作壓力均為3000psi。由于現(xiàn)代飛機(jī)采用了數(shù)據(jù)集成系統(tǒng),機(jī)組只能看到液壓系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù),對(duì)其工作原理缺乏了解。為此,從液壓系統(tǒng)的基本原理出發(fā),介紹了A320飛機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理,重點(diǎn)分析了液壓系統(tǒng)參數(shù)探測(cè)機(jī)理和各種故障成因,并對(duì)處置方法加以剖析。 1 液壓系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
PTU PTU能使黃液壓系統(tǒng)給綠液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力,反之亦然,而不需要液體轉(zhuǎn)換。 當(dāng)綠液壓系統(tǒng)與黃液壓系統(tǒng)的壓差大于500PSI時(shí)PTU自動(dòng)工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē),PTU允許利用黃液壓電動(dòng)泵給綠液壓系統(tǒng)增壓,在第一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間的工作是受抑制的。第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)自動(dòng)測(cè)試。 蓄壓器 每個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè)蓄壓器,位于相應(yīng)的液壓艙里。 黃剎車(chē)系統(tǒng)有一個(gè)用于應(yīng)急剎車(chē)和停放剎車(chē)的蓄壓器,按照環(huán)境溫度調(diào)整蓄壓器的氮?dú)忸A(yù)充壓。 系統(tǒng)蓄壓器的預(yù)存液壓油大約位1L,每個(gè)蓄壓器都有一個(gè)氮?dú)鈮毫χ甘颈怼?/span> 2 液壓油箱 為了防止增壓泵發(fā)生氣塞,三個(gè)液壓油箱都被增壓到50PSI.在每個(gè)液壓油箱的供給總管上都有一個(gè)單向活門(mén),確保在地面發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車(chē)后保持油箱壓力12個(gè)小時(shí),或者在飛行過(guò)程中供氣系統(tǒng)故障時(shí)保證油箱3個(gè)小時(shí)的增壓。 每個(gè)油箱都有一個(gè)釋壓活門(mén)在它相關(guān)的勤務(wù)面板上。為了長(zhǎng)時(shí)間釋放油箱壓力,一個(gè)釋壓活門(mén)安裝在釋壓活門(mén)上用于釋壓。在每個(gè)油箱的供氣總管上都有一個(gè)77PSI的安全活門(mén)。 所有三個(gè)油箱的增壓正常都來(lái)自1號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)高壓引氣。交輸引氣系統(tǒng)供應(yīng)的43PSI的氣源用于備份。 油量檢查: 要進(jìn)行正確的油量檢查和勤務(wù)需要以下的飛機(jī)構(gòu)型。
油箱加油: 打開(kāi)黃系統(tǒng)電動(dòng)泵確保剎車(chē)蓄壓器增壓,然后關(guān)閉黃電動(dòng)泵電門(mén)。連接液壓油勤務(wù)車(chē)到綠系統(tǒng)勤務(wù)面板,當(dāng)使用手搖泵加油的情況下,連接軟管到手搖泵并將另一端插入液壓油存儲(chǔ)器中,后安裝手搖泵手柄。這個(gè)手柄存在黃系統(tǒng)液壓艙內(nèi)。如果使用外接泵,連接加油軟管下游接頭,并設(shè)定好最小流量。不允許超過(guò)435psi。后選擇油箱加油,確保相關(guān)的加油油箱燈亮且加油到上滿(mǎn)線(xiàn)的合適位置。 注意:如果油箱加油過(guò)多會(huì)引起油箱氣增壓工作不正常。油箱油量在環(huán)境溫度變化較大的情況下也會(huì)受到影響。大概每10攝氏度綠和黃系統(tǒng)的體積變化約0.5升。藍(lán)系統(tǒng)體積變化約0.25升。 3 液壓系統(tǒng)用戶(hù)分配 3個(gè)獨(dú)立的液壓系統(tǒng)向各自的用戶(hù)供壓。 在這些系統(tǒng)之間,用戶(hù)是共享的,以便確保在一個(gè)液壓系統(tǒng)不工作時(shí)對(duì)飛機(jī)的控制。 在藍(lán)液壓系統(tǒng)上,恒速馬達(dá)/發(fā)電機(jī)(CSM/G)在應(yīng)急情況下給飛機(jī)供電源。 優(yōu)先活門(mén): 在液壓壓力低得情況下,優(yōu)先活門(mén)將切斷供到重負(fù)載用戶(hù)的液壓油,而保證重要系統(tǒng)的工作。 液壓管路: 每個(gè)管路由一個(gè)粘在管路上的標(biāo)簽上的指示來(lái)識(shí)別:
4 液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn): (1)單位功率的重量輕、結(jié)構(gòu)尺寸小。 (2)反應(yīng)速度快。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的慣量達(dá)到輸出轉(zhuǎn)矩的50%左右,而液壓系統(tǒng)不大于5%。所以在加速過(guò)程中,同等功率的電動(dòng)機(jī)需要一秒到幾秒的時(shí)間,而液壓馬達(dá)只要0.1s。 (3)能夠傳輸較大的力和轉(zhuǎn)矩。 (4)容易實(shí)現(xiàn)功率放大。 (5)操作控制方便,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 (6)易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)和自動(dòng)潤(rùn)滑,原件實(shí)用壽命較長(zhǎng)。 缺點(diǎn): (1)液壓元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,成本高,維修技術(shù)要求高。 (2)液壓信號(hào)傳遞速度慢。 (3)能量傳遞不方便,管路連接復(fù)雜。 5 常見(jiàn)故障 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障包括液壓油箱低油面、低氣壓、過(guò)熱,液壓系統(tǒng)低壓和液壓泵低壓、過(guò)熱等,以下對(duì)各個(gè)參數(shù)的探測(cè)機(jī)理和故障處置方法加以詳述。 液壓油箱低油面 每個(gè)油箱里裝有油量和低油面探測(cè)裝置,油量測(cè)量采用浮筒式傳感器,機(jī)械連接到同步傳感器,并送到ECAM顯示油量;低油面探測(cè)采用低油面電門(mén)給出液壓油面低的指示,并傳遞低油面信號(hào)。 造成低油面的原因基本上是液壓管路破裂或者滲漏漏油,油箱和液壓泵自身漏油的幾率較小。低油面故障時(shí)系統(tǒng)無(wú)法恢復(fù),需要機(jī)組查QRH重新確定對(duì)應(yīng)系統(tǒng)故障后所需著陸距離,受影響的其它系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)程序,如綠液壓系統(tǒng)失效,在放起落架時(shí)應(yīng)執(zhí)行重力放輪程序等。注意如果是管路破裂造成黃系統(tǒng)低油面,可能造成停留剎車(chē)儲(chǔ)壓器不能用,機(jī)組要密切監(jiān)控儲(chǔ)壓器壓力指示進(jìn)行判斷。 液壓油箱低氣壓 A320液壓油箱的增壓采用左發(fā)高壓壓氣機(jī)的引氣,當(dāng)左發(fā)引氣不足時(shí),可以通過(guò)交輸管道引氣引入左和右發(fā)、APU的引氣。引氣壓力通過(guò)增壓組件調(diào)節(jié)為50psi,通過(guò)總管送往各系統(tǒng)油箱,該壓力等于回油管路壓力,保證了液壓油泵進(jìn)油腔不會(huì)因壓力降低而析出氣泡導(dǎo)致“氣塞”問(wèn)題。 引氣壓力不足往往是導(dǎo)致油箱空氣壓力低的直接原因,但低氣壓并不會(huì)一定導(dǎo)致系統(tǒng)壓力低,所以機(jī)組應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注低氣壓是否導(dǎo)致系統(tǒng)壓力波動(dòng),判斷壓力不正常波動(dòng)后再執(zhí)行相應(yīng)程序。一般低氣壓的可能性隨高度增加而增大,因此,在下降到較低高度時(shí),系統(tǒng)可能恢復(fù),需要機(jī)組加強(qiáng)監(jiān)控。若系統(tǒng)故障沒(méi)有恢復(fù),需要機(jī)組查QRH重新確定故障后所需著陸距離,受影響的系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)程序。 液壓油過(guò)熱 在每個(gè)系統(tǒng)的低壓油濾處,都裝有溫度傳感器,其包括溫度轉(zhuǎn)換器和溫度電門(mén),在溫度高于一定值時(shí)共同傳遞過(guò)熱信號(hào)。 液壓油/燃油的熱交換器工作不正常,油濾堵塞或者環(huán)境溫度過(guò)高等均會(huì)導(dǎo)致油箱過(guò)熱,系統(tǒng)關(guān)閉后一段時(shí)間可能恢復(fù),需要機(jī)組加強(qiáng)監(jiān)控。若系統(tǒng)故障沒(méi)有恢復(fù),需要機(jī)組查QRH重新確定故障后所需著陸距離,受影響的系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)程序。 液壓泵及系統(tǒng)壓力低 發(fā)動(dòng)機(jī)泵低壓主要是由于柱塞泵工作不正常導(dǎo)致,也可因控制活門(mén)失效造成。其中,若綠系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)泵低壓故障并且機(jī)組按照ECAM動(dòng)作執(zhí)行完程序后,黃系統(tǒng)可通過(guò)PTU將壓力傳遞給綠系統(tǒng),系統(tǒng)壓力在正常范圍內(nèi),不會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)低壓警告,飛行操縱不受任何影響,若PTU不工作要執(zhí)行綠系統(tǒng)失效程序;若黃系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)泵低壓故障,同樣綠系統(tǒng)可通過(guò)PTU將壓力傳遞給黃系統(tǒng),系統(tǒng)壓力在正常范圍內(nèi),不會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)低壓警告,飛行操縱不受任何影響,若PTU不工作,可打開(kāi)黃電動(dòng)泵增壓,若黃電動(dòng)泵不工作則要執(zhí)行黃系統(tǒng)失效程序;藍(lán)系統(tǒng)電動(dòng)泵低壓或者過(guò)熱故障后,由于受影響的主要是3號(hào)擾流板,同時(shí)放出RAT會(huì)帶來(lái)速度限制,在機(jī)場(chǎng)跑道足夠的情況下一般無(wú)需放下沖壓空氣渦輪給藍(lán)系統(tǒng)增壓。 通過(guò)對(duì)A320液壓系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)及常見(jiàn)故障的分析,可以看出A320的液壓系統(tǒng)具備體積功率比小,技術(shù)成熟,工作可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn),熟悉液壓系統(tǒng)和分析故障原因有利于總結(jié)排故經(jīng)驗(yàn)和迅速解決故障。即使在航空工業(yè)高速發(fā)展的今天,A320的液壓系統(tǒng)仍具有重要的參考意義。 |
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