1、上海民航职业技术学院毕业论文飞机液压系统的故障分析与维护工作专 业： 飞机结构修理 班 级： 学 号： 姓 名： 完成日期： 指导教师: 上海民航职业技术学院毕业设计（论文）I摘要液压系统在现代飞机上已成为一个非常重要的大系统 如起落架的收放、前轮转弯操纵、刹车操纵及飞行操纵系统几乎都离不开液压传动技术。从运输机故障统计结果来看。有 20%的机械故障属于液压系统，所以提高飞机维修人员对液压系统故障的预防、判断和排除的能力是非常重要的。飞机液压系统可能产生的故障比较多，引起故障的可能原因也是多方面的，发生了故障往往不易找出具体原因。为了减少故障的发生，这里对飞机一般液压系统中的常见故障及排除方法
2、着一系统的分析。关键词：飞机液压系统、故障分析、维护上海民航职业技术学院毕业设计（论文）IIABSTRACTHydraulic system has become a very important system in modern aircraft. Such as landing gear, steering, brake control and flight control systems, almost all cannot do without the hydraulic transmission technology. From the failure statistics of t
3、ransport aircraft, 20% of the mechanical faults belong to the hydraulic system. Therefore, it is very important to improve the ability of the aircraft maintenance personnel to prevent, judge and eliminate the fault of hydraulic system. Aircraft hydraulic system may be more prone to failure, and the
4、possible causes of failure are also various. Failure is often difficult to find specific reasons. In order to reduce the occurrence of the fault here on aircraft general hydraulic system common fault analysis and troubleshooting system.Key Words: Aircraft hydraulic system、fault analysis、Maintenance上
5、海民航职业技术学院毕业设计（论文）III目录第 1 章 飞机液压系统的工作原理 .1第 2 章 液压系统故障 .42.1 液压泵 .42.1.1 液压泵常见故障 .42.1.2 液压泵的分解 .52.1.3 液压泵装配 .62.1.4 液压泵试验 .72.2 系统污染物 .72.2.1 系统污染物引起的故障 .72.2.2 系统污染物出现原因 .82.2.3 系统污染物的预防及排除 .102.3 飞机液压导管 .102.3.1 飞机液压导管破裂故障分析 .102.3.2 弯曲振动引起破裂 .112.3.3 径向振动引起皮破裂 .122.3.4 液压导管破裂的预防及排除 .13第 3 章 结论与
6、展望 .153.1 结论 .153.2 展望 .15参考文献 .16致谢 .17上海民航职业技术学院毕业设计（论文）1第 1 章 飞机液压系统的工作原理飞机液压系统是指飞机上以油液为工作介质，靠油压驱动执行机构完成特定操纵动作的整套装置。液压系统具有以下优点:单位功率重量小、系统传输效率高、安装简便灵活、惯性小、动态响应快、控制速度范围宽、油液本身有润滑作用、运动机件不易磨损。它的缺点是油液容易渗漏、不耐燃烧、操纵信号不易综合。与其他机械(如机床、船舶)的液压系统相比，飞机液压系统的特点是动作速度快、工作温度和工作压力高。为保证液压系统工作可靠，特别是提高飞行操纵系统的液压动力源的可靠性，现代
7、飞机上大多装有两套(或多套)相互独立的液压系统。它们分别称为公用液压系统和助力(操纵)液压系统。 1公用液压系统用于起落架、襟翼和减速板的收放，前轮转弯操纵，驱动风挡雨刷和燃油泵的液压马达等;同时还用于驱动部分副翼、升降舵(或全动平尾)和方向舵的助力器。助力液压系统仅用于驱动上述飞行操纵系统的助力器和阻尼舵机等，助力液压系统本身也可包含两套独立的液压系统。为进一步提高液压系统的可靠性，系统中还并联有应急电动油泵和风动泵，当飞机发动机发生故障使液压系统失去能源时，可由应急电动油泵或伸出应急风动泵使液压系统继续工作。飞机大型化以后，一对副翼的重量就可达 l 吨以上，依靠驾驶员操纵控制各操纵面仅凭体
8、力去搬动驾驶杆、踏踩脚蹬、拉动钢索使副翼或方向舵转动，那是绝对办不到的了。此时飞机上就出现了助力机构。飞机上的绝大部分助力机构采用的多为液压传动助力系统。日常生活中，常常可以看到在建设工地上施工的挖掘机，它那巨大的挖斗由伸出缩入的推杆来带动，就是由液压机构来实现的。图 1.1 液压传动示意图要在飞机的不同部件上使用液压，就要组成一个液压系统。液压系统由泵、管道、作动器、储液箱和阀门等组成。储液箱中存放着专用液体(目前多用矿物油)。泵给液体加压，然后输送到管道系统中。管道上设有各种阀门，通向飞机上各种需要液压的部件。阀门控制管道中液体的流速、压力、流动方向。管路上海民航职业技术学院毕业设计（论文
9、）2的一端是发出力量的作动器。作动器有两类：一类是作动筒，它是一个液压缸，缸中有活塞和推杆，液体在缸内推动活塞，活塞与推杆一起向前运动，把变大的力量传出去；另一类是液压马达，它利用增压后的液体去冲击涡轮转动，输出的是旋转的轴动力。飞机的升降舵、方向舵和副翼上都有作动筒，用它们来推动这些操纵面的转动；此外作动筒也被装在刹车片的后方。图 1.2 液压系统的传动原理当飞机需要刹车时，作动筒内的推杆把刹车片和固定轮盘压在一起，产生摩擦力从而使飞机停止运动；作动筒还被装到起落架上，当飞机离地后，作动筒把推杆回收带动起落架收回到轮舱内。飞机降落时，推杆推出使起落架放下。液压马达只用在某些飞机上起到调整发动
10、机转速的作用。液体的压力越高，它内部存储的能量越高，液压机构的体积也可以做的越小。飞机上使用的液压压力超过 100 个大气压，产生的力量是惊人的。收放大型飞机起落架时所用的力高达 1000 千牛以上，而一个成年男子的肌肉力量通常仅为 0.5 千牛。如果这件事靠人力去做，就需要 2000 多人一齐用力才成。飞机在飞行中，控制机构的失灵是非常危险的。例如飞机降落时放不下起落架，飞机就会发生严重的事故。因此液压系统在飞行的任何时刻，与电力系统一样都必须保证正常运转，为了防止液压系统失效，在飞机上也为它安排了三道防线。由两台发动机带动的两个主液压泵来提供大型飞机的液压。为了确保液压的供应，在机上又装了
11、两个电力驱动的交流电动泵。如果一台发动机发生故障停止工作，那另一台还可以提供全部液压动力；如果两台都出了毛病，在飞机上还有一个可由蓄电池供电的直流电动泵，用它来提供液压，这是第二道防线。假如飞机的所有发动机都出现了故障，发动机泵和交流泵均失去效能，直流泵也不能维持太长的时间，此时还有最后的一道防线空气冲压涡轮。它平时被藏在机翼内部，只有到了最紧急的关头，驾驶员才按动按钮，把它从机翼内放出来。它实际上如同一上海民航职业技术学院毕业设计（论文）3个风车，放出来以后，它的涡轮叶片向前伸人气流中。迎面而来的气流吹动涡轮叶片，涡轮旋转带动与它相连的涡轮泵，为液压系统提供压力。有了液压，驾驶员才能放下起落
12、架并且控制副翼和升降舵使飞机安全降落在地面上。这套机构必须快速发挥作用，一般要求它在 7 秒钟之内就做出反应。空气冲压涡轮一旦被放出后是无法自动回收到飞机内的，它只能在地面上由维修人员把它安放到原来的位置上。上海民航职业技术学院毕业设计（论文）4第 2 章 液压系统故障2.1 液压泵液压泵是液压传动系统的心脏，是液压驱动系统的动力元件。液压泵一旦出现故障将严重影响飞机的正常使用。因此，对液压泵故障的分析和对液压系统做经常的维护是目前各个飞机使用单位非常重要的工作。 22.1.1 液压泵常见故障液压泵的功用就是给飞机液压系统提供高压动力油液，并在系统工作完毕后自动将供油量调节到零，达到卸荷的目的
13、。使用中，对于液压泵除应保证其密封性良好外，主要要求它在规定的转速和出口油压下，其供油量应达到规定值，以适应系统工作的需要。但是在工作时会经常出现许多问题，使得液压泵不能正常工作。现在以 ZB34 柱塞泵来说明一些常见的问题。 ZB34 柱塞泵是某型飞机液压系统中应用的主液压泵，属于斜轴式轴向柱塞泵。图 2.1 斜轴式轴向柱塞泵的工作原理图该泵由壳体、供油部分和供油量调节器组成。供油部分主要由传动轴、主轴、万向轴、转子、九个柱塞、分油盘、分油器与摆架等组成。柱塞一端插在转子内，另一端的球形接头与主轴连接，转子一端用万向轴与主轴相连，另一端紧贴在分油盘上，分油盘与分油器一起固定在摆架上，摆架上有
14、接耳与调节套筒相连，调节套筒使摆架摆动，即可改变转子轴线的倾斜角。供油量调节器壳体内装有滤油器、分油阀及其衬筒、定压弹簧(大、小各一个)、弹簧座、调压螺塞。调节器壳体的侧面有三个通油孔，一个与液压泵高压油口相通，一个通向调节套筒内腔，还有一个与液压泵回油孔相通。后两个通油孔与分油阀衬上海民航职业技术学院毕业设计（论文）5筒上的油孔配合 导向杆与供油量调节器壳体是一个整体，调节套筒套在导向杆上，导向杆外面紧套着青铜轴套。为了减小由于间隙偏斜而形成的液压侧向力，防止调节套筒卡滞 在青铜衬套上开有横向沟槽。回位弹簧安装在液压泵壳体内的套筒中，供油量调节器安装在液压泵壳体上，然后用连接销将调节套简的耳
15、环与摆架的接耳相连，连接销用卡圈保险。飞机发动机工作时，带动 ZB34 柱塞泵工作。当液压泵出口压力小于 18千帕时 分油阀在定压弹簧作用下处于最上端位置，调节套筒内腔经分油阀与回油路沟通。在回位弹簧作用下，摆架和转子处于最大倾斜位置，液压泵处于最大注油量状态。随着液压泵出口压力的上升，当液压泵出口压力超过 18 千帕而小于 21 千帕时，油压即克服定压弹簧的张力，向下推动分油阀，使调节套简内腔与回油路断开，接通来油。于是高压油液进入调节套筒，克服回位弹簧张力，使调节套筒伸出，摆架和转子的倾斜角减小，从而减小液压泵供油量。当液压泵出口压力达到 21 千帕时，调节套筒将转子倾斜角调节到一个很小的
16、角度，柱塞注出的少量油液，全部经泵内间隙及调节套筒导向杆上的小孔由壳体上的回油接头流回油箱使液压泵得到润滑和散热。2.1.2 液压泵的分解分解液压泵前，应检查其外部是否完整、壳体是否有损伤、履历本是否齐全。并根据故障现象分析故障原因，从而确定分解的范围。 3对可调部位及易混装的部位，要提前做好长度或方位的标记，然后进行局部或整体的分解，不能盲目地大拆大卸。原则上，所有零件都应分解检查，但如果壳体组合件、带柱塞的轴、万向轴、调节器壳体、轴承衬套、耳环组合件、摆架分油器组合件等的状态完好 可以不分解。在整体修理后，继续使用。 图 2.2 柱塞泵分解配件上海民航职业技术学院毕业设计（论文）6分解时，
17、应根据液压泵的总装图，认清各零件的名称及相互位置关系。分解后，每台液压泵的零件应集中放置在专用的瓷盘（或盒子）中，不得与其他泵的零件混淆，以保证每台泵的零件能原套装配。 液压泵分解次序如下： 拧下壳体上的螺塞，倒出壳体内部的工作液。 拧下进、出口接管嘴上的螺帽，取出进、出口接管嘴组合件，进行分解，分解后应将进、出口管嘴的零件做好标记并分开放置，不得混淆。 用专用工具将传动轴拉出。 拧下外盖上的螺帽，取出外盖，若外盖与壳体结合紧密而不易取出时，可用胶木锤轻轻敲击，拧下外壳上的螺塞，用尖嘴钳取出连接销上的卡圈，而后取出连接销。拧下供油量调节器上的螺帽，取出调节器（注意拧螺帽时，应用手压住调节器，以
18、防弹簧弹出） ，然后分解调节器。 拧下密封盖上的螺帽，用专用工具取出密封盖。 用专用工具胀缩芯棒从壳体上取出进、出口处的轴颈。 从壳体中取下摆架组合件，此时转子部件及万向轴等零件可以一起脱开。用专用芯棒顶在带柱塞的主轴上，用铁锤敲芯棒（向液压泵传动轴方向敲） ，将带轴承的主轴从壳体中取出。 主轴上的轴承一般不需要取下。如要取下，可用专用工具拉力器拉出。2.1.3 液压泵装配分解下的零件检查修理后应用清洁汽油清洗干净，并用高压空气吹干或晾干，同时应仔细清洗工作台、工具，夹具应保证最大程度的清洁，并备好一切辅助器材，认真检查全部零件、部件、成品件，不准有缺项或多余的零件。装配前还应准确测量各配合零部件之间的配合间隙是否符合标准要求，以确保装配质量。 摆架装配完毕时，将摆架装夹在专用实验夹具上，向分油器结合部位加入规定液压保持 2 分钟，结合处不得漏油。 装配转子时，首先在转子内腔上涂上 ZL72 润滑脂，然后进行装配。
