1、17石家庄工程职业学院毕业论文毕业论文（设计）题 目：飞机液压系统常见故障及分析系 别：航空工程系专 业：航空机电设备维修学生姓名：李芊学 号：20130084 年级：13级指导教师： 职称：毕业设计（论文）评议意见书专业航空机电设备维修姓名李芊题目飞机液压系统常见故障及分析指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师：年 月 日答辩组意见答辩组负责人：年 月 日年备注 摘 要 飞机液压系统是飞机一个至关重要的组成部分，在飞机起飞、飞行、着陆，滑跑过程中起着举足轻重的作用。近年来，随着飞机制造技术的不断提高，飞机的安全性能也得到了更好的保障，但是仍有飞机失事，对人民的人身安全和财产安全造成不小的损失。
2、据统计，有30%的概率是由飞机液压系统故障引起的。为了不断增强飞机液压系统的可靠性、安全性和有效性，保证飞机的正常飞行，因此必须对飞机液压系统进行合理的设计。 本文就飞机液压系统常见的故障进行基础的分析，让人们对飞机液压系统的常见故障有一个初步的了解，对常见故障的处理，有一个基础性的应对措施。关键词：飞机液压系统，系统故障，故障分析；故障处理开题报告题目：飞机液压系统常见故障及分析一、选题的目的和意义飞机是一个我们再熟悉不过的名词，它的发明改变了我们的世界，拉近了人与人之间的距离。飞机的广泛应用对经济、旅游和制造等多行业的发展来了更广阔的前景。飞机主要由机体、动力装置、起落装置、操纵系统、液压
3、气压系统、燃料系统等组成，并有机载通信设备、领航设备以及救生设备等。液压气压系统在飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等方面发挥着巨大的作用。2009年1月20日晚，中国国际航空股份有限公司B2645号飞机执行CA1341北京武汉航班任务。机务人员在航后检查工作时，发现该机左主轮舱有大量液压油泄漏，且驾驶舱液压油量显示为50RF，并有继续下降趋势，这一不正常现象立即引起机务人员的警觉。终擦造成管子被磨穿，导致液压油大量泄漏。在2008年10月17日9点25分，中国南方航空股份有限公司CZ3514次航班，场站人员发现飞机液压油管爆裂、液压油滴漏。如果漏油不及时检修，很可能会影响飞机正常刹车。所以
4、我选了“飞机尾部液压系统的常见故障和分析”为题目，选这个题目 的目的和意义就是为了分析飞机尾部液压系统的常见故障，减少由于尾部 液压系统故障而导致的各种损失。二、研究的重点内容首先，阐述现代飞机液压系统的类型及特点。其次，飞机液压系统组成、功用及工作特点。再次，飞机液压系统常见故障的现象和各种故障的原因。最后，探析在日常维护中针对飞机液压系统常见的预防措施以及处理方法三、进度计划2015.6.202015.7.1：论文选题2015.7.22015.7.12: 撰写开题报告 2015.7.132015.7.15: 修改开题报告，并提交开题报告 2015.7.162015.8.25: 完成毕业论文
5、初稿 2015.8.262015.9.27: 完成毕业论文二稿 2015.9.282015.11.3: 完成毕业论文三稿、四稿或更多 2015.11.32015.11.7: 修改完善论文 2015.11.82015.11.12: 按照学校论文格式要求进行排版，将论文提交给指导老师 2015.11.132015.11.30: 参加论文答辩及二次答辩四、指导教师意见该生对本课题相关的知识与理论研究比较透彻，参考了许多的文献资料，具有一定的研究价值。本课题结构合理，内容完整，主要观点突出，并且时效性强，是学生学习方向的延续，对于提高学生的能力有利。写论文时，注意重点从飞机液压系统常见故障及分析实例入
6、手，来谈对飞机液压系统常见的预防。 同意该课题开题。指导教师：李水平 2015 年 9 月6 日目 录1、绪论 .12、飞机液压系统的工作原理. .23、飞机液压系统污染及防治 .2 3.1、飞机液压系统污染物种类及危害 .4 3.2、液压系统污染原因分析 .5 3.3、液压系统污染的预防及排除.64、飞机液压柱塞泵故障分析及排除 .7 4.1、故障原因分析 .7 4.2、液压泵故障的预防措施 .85、飞机液压导管破裂故障分析及排除 .9 5.1、弯曲振动引起破裂分析.9 5.2径向振动引起破裂.10 5.3维护不良引起破裂.11 5.4液压导管破裂的预防及排除 .126、参考文献 .13 绪
7、论飞机是一个我们再熟悉不过的名词，它的发明改变了我们的世界，拉近了人与人之间的距离。飞机的广泛应用对经济、旅游和制造等多行业的发展来了更广阔的前景。飞机主要由机体、动力装置、起落装置、操纵系统、液压气压系统、燃料系统等组成，并有机载通信设备、领航设备以及救生设备等。液压气压系统在飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等方面发挥着巨大的作用。 一、飞机液压系统的工作原理飞机大型化以后，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。
8、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。 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
9、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。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05千牛。如果这件事
10、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
11、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。 2009年1月20日晚，中国国际航空股份有限公司B2645号飞机执行CA1341北京武汉航班任
12、务。机务人员在航后检查工作时，发现该机左主轮舱有大量液压油泄漏，且驾驶舱液压油量显示为50RF，并有继续下降趋势，这一不正常现象立即引起机务人员的警觉。终擦造成管子被磨穿，导致液压油大量泄漏。在2008年10月17日9点25分，中国南方航空股份有限公司CZ3514次航班，场站人员发现飞机液压油管爆裂、液压油滴漏。如果漏油不及时检修，很可能会影响飞机正常刹车。何来判断和解决这些安全隐患呢？飞机每次起飞或降落之前都要通过液压收放使用起落架。所以在检查的时候，要检测起落架的液压油是否存在渗漏现象。如果出现渗漏，在空中液压油就可能漏光，可能会导致飞机起飞或降落的时候，起落架不能正常收放，其后果是难以想
13、象。同时考虑到起落架频繁使用，在检查时还要注意到起落架上的螺钉是否有发光发亮的现象。 二、飞机液压系统污染及防治 在近期对部分现役飞机的故障统计中，发现液压系统故障占飞机机械故障40左右，其中78的故障是由液压系统污染引起的。通过对故障的分析可知，污染所引起的故障主要是机件内部磨损、窜油、卡滞等形式，造成了飞机部件工作不稳定、性能恶化，甚至完全失效造成严重后果。 1、飞机液压系统污染物种类及危害 液压系统中的污染物是指油液中不希望有的并对系统有危害作用的物质。通过对液压系统污染情况分析可知，污染物主要有固体颗粒污染物、水和气体。其中固体颗粒污染物的危害最严重。 (1)固体颗粒污染物的危害 液压
14、油中的固体颗粒污染物会加速附件的磨损，破坏密封，堵塞管路和节流孔，并使液压附件的活动配合面卡滞或划伤。具体危害如下。 研磨含有固体颗粒污染物的液压油类似研磨金属加工面所使用的研磨剂，这些颗粒硬度一般都很高，就像切削金属镀层的刀具而划伤或刺入金属内，加上液压附件高频运动，使颗粒与金属表面反复作用，导致镀层表面发生开裂或小碎片，发生硬化磨削。产生的金属颗粒，又将作为硬磨料参与磨损。 吹蚀颗粒污染物随着高速流动的油液，又不断“冲刷”暴露在管道中的附件表面或棱边，使之不断遭到磨损性损伤，并使节流孔的孔径增大导致调节失灵。 卡滞 由于颗粒污染物形状不规则，在油压作用下进入附件活动配合面的间隙内，造成卡滞
15、或卡死而不能正常工作。 (2)水的危害水进入液压系统中，主要危害如下 低温结冰，堵塞孔穴在飞行时，有一部分液压油是处于相对静止的，随着飞行高度升高，大气温度下降，使远离热源的液压油温度降低，如油液中存在游离水和乳化水，当温度下降一定程度，就可能结冰而堵塞系统中的节流孔和滤网。 加速金属锈蚀，使金属表面磨损严重 液压油中的游离水会与液压油互相作用，生成沉淀和腐蚀性物质，使油液表面张力和黏度减小，从而破坏了附在金属表面的油膜，并使润滑性变差，加快金属表面的磨损和锈蚀。 加速微生物繁衍生息，使油液污染加重液压油中水分子是微生物在油液中赖以生存的必要条件，尤其是乳化水能为一些有害细菌提供生存的环境；由
16、于微生物能产生酸性物质，从而加速了化学腐蚀过程，加剧了液压系统中附件的腐蚀。 (3)气体的危害液压系统中的气体，主要危害有以下几方面。 产生气穴，引起汽蚀溶解在油液中的气体当压力下降到一定程度时，就会呈微小气泡游离出来而悬浮在液体中，当气泡进入高压区时，就会受到绝热压缩，最后溃灭，使高压油液以很高速度冲向气泡中心，互相摩擦和撞击，使温度和压力骤然升高(局部温度可达1000。C)。这种局部撞击发生在固体壁上，将加剧附件表面的氧化腐蚀；如气泡进入系统传动部件中，则传动动作迟缓，甚至出现传动时快时慢或爬行现象；此外，气穴还会使液压泵气塞，导致供油量迅速下降并使油压脉动加剧。 破坏润滑，加速油液氧化变
17、质 油液中的气体会使附在零件表面的油膜遭到破坏，从而减弱油液的润滑性，使相对运动零件出现黏合磨损；而且，在高温高压的环境下，气体也易造成液压油氧化变质，生成有害的酸性物质或胶状沉淀物，腐蚀金属部件。 2、液压系统污染原因分析 (1)污染物的来源液压系统污染物的主要来源是外部进入和内部生成。 污染物的外部进入外部进入是指在制造和维修工作中残留或带入系统的污染物，主要是： a制造和装配过程中残留在附件内部的金属屑、焊渣、型砂及清洗剂等污染物； b与飞机连接的地面设备的软管与接头等带入的污染物； c机务人员加油不用漏斗或雨雪天不注意防护带入的污染物； d换装附件时带人的污染物； e擦洗附件过程中带人
18、的纤维等污染物； f系统附件外伸部分的往复移动等带入的污染物。 污染物的内部生成 内部生成主要指系统工作时因磨损、氧化和锈蚀等因素而产生的污染物，主要是： a附件活动配合面，密封件在工作时频繁摩擦并磨损而产生的金属、密封材料等污染物； b液压油的分解、氧化及对附件的腐蚀等产生的污染物。 (2)系统污染原因、根据调查分析，造成目前飞机液压系统污染严重的主要原因有以下几点。 油液本身抗污染能力差 飞机液压系统采用10号航空液压油，这种油液虽然有良好的性能，如沸点高、凝固点低、润滑性较好、对金属腐蚀小及具有机械稳定性和化学稳定性等优点。但随温度升高，液压油的润滑性会大大下降，特别是当混有其他液体和气
19、体后极易氧化变质，从而失去良好的性能。 对污染控制的重要性认识不足 由于有关人员缺乏油液污染控制的基本知识，不清楚系统污染的原因和防止污染的重要性，尤其是对超期服役的飞机污染控制不重视，致使一些机务人员在工作中不能自觉做好防污工作。 对油液污染控制的标准落实不力虽然目前颁布了以GJB 3058为中心并且与液压系统总规GJB 638A相协调的液压污染控制标准体系，明确了飞机液压系统污染度验收和控制水平，以及液压系统要附件污染度验收水平和液压系统污染度分级和检测等。但由于各种原因得不到贯彻和执行。 监督管理制度不够完善 由于没有专门负责管理污染控制工作的部门和人员，对机务工作中进行污染控制也没有明
20、确规定，且缺乏有效的监管理机制，往往造成地面液压设备和加油用具等无专人管理；油料的存放、运输和使用无法实施有效污染控制；少数机务人员防污的思想观念淡薄，在拆装、加油、试验等实际工作中不按规定要求进行，如拆卸附件后不按规定包扎，附件分解安装前不按规定清洗，拆装和分解附件时动作粗野造成划伤等，也是导致目前飞机液压系统污染严重的一个重要原因。 设计、检测手段不符合现代油液污染控制的要求飞机在设计过程中对液压系统污染控制考虑不足，这种情况尤其在相对落后的飞机中更为突出。一些飞机上缺少油液污染自动检测装置，而液压系统和地面设备中所用的油滤精度又很低，这些都不满足对系统进行有效过滤和清洗的需要，因此无法对
21、系统污染实施有效的控制。且油箱采用开启式加油压缩空气增压，极易使杂物进入油液氧化和污染；另外部队没有适用的液压系统清洗车，检测设备和方法相对落后，也使得污染不能做到超前预防，彻底消除，是造成系统污染的另一个重要原因。 3、液压系统污染的预防及排除 液压系统的污染防治是一项系统工程，必须由飞机的设计、制造、修理、维护以及油料供应等部门协调一致才能取得良好的效果。为有效防治液压系统污染，应重点做好以几方面工作。 (1)提高对污染控制的重视程度 要使机务人员明确污染控制工作的重要性、艰苦性和长期性；加强条例、规程、法规、细则的学习，特别是有关污染控制标准、知识和规定的学习，使之在机务工作中一切按规章
22、制度办事，养成良好的机务作风，培养防污染的自觉性。 (2)要认真监控容易造成污染的各个环节 主要是以下几个方面。 严格防止从各种接口，如加油口、吸油接头、增压接头和蓄压器充气接头混入污染物；严格防止在加、拆、装、换的过程中混入污染物。 加入液压系统、附件、试验和保障设备的液压油必须符合规定的污染度要求；各种化验、批准手续齐全；加油前要检查、过滤，而且加油车也必须有良好的防雨性。 避免附件在分解、装配、调整和试验等一系列维修活动中混入污染物，修理全过程都要采取有效的污染控制措施。 要经常、仔细地检查油液污染状况，要不断提高测试设备性能和改进监控手段，以便对污染实施有效控制。 对污染严重的系统清洗
23、合格后，必须加强监控。 地面保障设备应按规定保养，使其处于良好状态，并严格管理制度和操作规程，避免由于违规操作而使系统严重污染，造成重大经济损失。 三、飞机液压柱塞泵故障分析及排除 某型飞机液压系统采用了ZB一40柱塞泵，该泵虽然具有较多的优点，但随着飞行时间的增加，液压泵多次翻修，其故障明显增多。据某部统计，四年中，在飞机的维护中一共更换液压泵106台，其中因液压泵内部严重磨损造成效率低而更换的有90台，并且夏季比冬季多。故障主要形式是液压泵出口压力达不到规定要求而不能满足系统工作的需要，其故障特点如下： 在液压泵使用初期，故障率较高，具有早期性； 随着使用时间增加，故障逐年增加，具有渐进性
24、； 故障随季节变化，夏季较高，具有季节性； 翻修次数增加，故障率也增加 由于液压泵是飞机液压系统的关键部件，它的故障将会引起整个系统的瘫痪，造成重大的军事和经济损失，甚至危及飞行安全。因此对液压泵的故障进行分析，并提出预防措施具有重大的现实意义。 1、故障原因分析 通过对液压泵结构、原理和故障特点的分析，导致故障的原因主要有以下几个方面。 (1)液压泵设计存在缺陷此液压泵是一种滑靴斜盘式轴向柱塞泵，柱塞与斜盘之间采用了滑靴静压支承，即在柱塞头部开一个小孔，从工作腔内不断引出一股泄流量很小的高压油液，使之在柱塞头部的间隙中形成一定厚度的油膜(00150025 mm)，油膜按一定压力分布而承受柱塞
25、的全部作用力；而且转子端面与配流盘之间的摩擦副也采用了静压支承。这样虽然避免了柱塞与斜盘、转子与配流盘的直接接触，减少了摩擦力，延长了使用寿命，但同时也增加了泄流损失。特别是当液压系统被污染时，含有固体颗粒污染物的油液高速流过小孔时，会不断冲刷小孔，使之直径增大，而且固体污染物一般硬度都很高，它们进入间隙的油膜中，就像研磨剂一样对金属配合面进行磨削，造成配合面磨损严重，使间隙增大。另外，当含有水的油液进入配合面时，会破坏和改变油膜层，使其润滑性能下降，引起配合面的严重磨损而使间隙增大。随着液压泵的磨损和泄漏的增加，其故障发生率也不断增加。 虽然该泵采用了单支点内支承缸体，使转轴在径向力作用下变
26、形时，也能保证缸体在柱塞工作腔油压作用下与配流盘贴合，减少泄漏；但是，当柱塞一旦发生卡滞或卡死现象时，就可能使缸体发生倾覆，加重转子和配流盘以及柱塞和斜盘等处的磨损和泄漏。另外，由液压泵供油原理可知，柱塞是在油压和斜盘的联合作用下在缸体内往复运动来完成吸油和排油的， 因此，在液压泵工作时柱塞将受到油压力、摩擦力和斜盘的作用力，而斜盘对每个柱塞的作用力是垂直于斜表面的，这个力沿柱塞轴线分量F。与作用在柱塞的液压力和摩擦力平衡，垂直轴线分量F，作用在柱塞头部，由于柱塞处于悬臂状态，从而会产生较大的力作用在柱塞和缸体上，加剧配合面间的磨损、卡滞和泄漏，影响使用寿命。 由于液压泵在结构上存在上述缺陷，
27、当与其他些因素同时存在时，如制造和翻修质量不高，油液染、油温高、柱塞卡滞和气塞等，就会使泵磨损加剧，流量损失增加而超过规定值。 (2)维修质量不高 液压泵故障高峰期在200h以前，200h之后则开始下降，有早期故障特征。而早期故障的产生，一般是由于配合副之间缺少良好的贴合，或是装配上存在缺陷；也可能是设计不当，选材不合适加工质量太差而造成的。所以，从实际情况分析可知，液压泵的早期故障主要是由于翻修时质量不高，并在交付使用前又没有进行足够的接近工作条件的严格的出厂模拟试验而造成的。由于液压泵固有缺陷，以及在调试、装配等工艺过程中的原因而引入的故障因素以隐患的形式保留下来；加之液压泵投入使用后，工
28、作条件比较恶劣，这样，在外部条件和内在因素综合作用下，这些隐患就发展为故障。 从近5年液压泵更换情况来看，有50以上的液压泵装机后实际使时间仅在100h左右，其中工作时间在10h以内就故障更换的有13台，安装后检查就出现故障的有6台。而换泵的主要原因是内部磨损严重、流量小，达不到规定压力和壳体结合部渗漏。从以上分析可知，液压泵在翻修中确实存在缺陷，而且出厂前也没有进行严格的试验检查。另外，随着液压泵使用时间的增加，多数泵已翻修3次以上，这样就使液压泵的强度下降，并使各配合的表层材料的物理、化学性能及表层结构发生变化。这样在周围环境的影响下就易产生腐蚀、磨损和黏着而使故障增加。 (3)液压系统污
29、染严重 由液压泵的结构和原理可知，该泵对介质的污控制要求较高，通常要求油液过滤精度不大于110弘m。而飞机在设计、制造和使用维护过程中，由于污染控制重视不够，在泵工作过程中，将有诸多因素导致系统污染严重而不能满足液压泵对污染度的要求。而系统一旦污染后，固体污染物会加重液压泵的磨料磨损，并使柱塞卡滞和孔径变大；水分会加重液压泵的腐蚀磨损，并使润滑性能降低、油膜层破坏，也加重了磨料磨损；气体会使液压泵产生气塞而使供油量下降和油压脉动强烈，并产生汽蚀等，从而导致了液压泵故障增多。 (4)系统温度和压力过高 由理论分析和实际情况可知，液压泵的故障与出口压力有关，出口压力提高，则其故障将增加。为了减少液
30、压泵的故障，有关部门规定了将液压泵出口压力由211.5MPa调至210+1MPa，但由于飞机进厂大修时，个别工厂未按部队进厂前给定的保留项目给予保留，又将压力调至21+0MPa，使故障率增加。另外，由于液压泵出口压力高、流量大，系统工作频繁，而油箱在飞机飞行时外界气流对其进行散热，在地面工作时，就无法对其进行散热，使系统温度较高；尤其在炎热季节因外界温度高会使系统温度进一步升高，特别是未降压的泵，实测油温有时高达l70180。C，而技术条件规定液压泵可在I00。C以下正常工作。这样由于系统温度高，一方面使油液黏度下降，泄漏显著增加，液压泵和整个系统的效率也显著下降，而且会破坏配合面间的油膜层的
31、性质和厚度，造成磨损加剧；另一方面，将引起不同材料的运动副之间的间隙变化，间隙变大时，造成泄漏增加，间隙变小时，将引起运动件动作不灵或卡死；此外高温还使泵内密封装置性能变差，易于老化和磨损，增加泄漏量，泄漏和磨损又引起系统温升，而系统温升又加重泄漏和磨损，造成恶性循环，使泵很快失效。 2、液压泵故障的预防措施 加强出厂检验，减少早期故障。由于液压泵早期故障率高，发生次数频繁，在使用和维修工作中发现和排除都十分困难。机务部队在接收液压泵后，往往要投入大量的人力和物力进行检查排故，这就直接影响了飞行安全。而减少液压泵早期故障的重要手段是努力提高翻修质量，并加强出厂前的检验。从工程实践看，加强产品出
32、厂的质量检查是提高产品质量的重要措施。 严格控制系统的污染，使液压泵在良好的环境下工作。配备实用、简便、高效的污染检测设备，以准确掌握油液的污染状况，同时要建立外场油液检测制度，认真做好数据积累和分析工作；定期清洗过滤器和系统，并定期更换飞机的液压油，以彻底清除系统的污染。 安装液压泵后，必须在泵内注满液压油才能进行工作，以防止液压泵干磨。在维护中，一方面要密切注意液压泵泄漏损失和系统油温的变化，特别是在液压泵接近使用寿命末期时更要注意，因为随着液压泵使用时间的增长，泄漏量是加速增加的；另一方面要定期检查液压泵的回油压力，如果高于05 MPa，应立即清洗油路中的过滤器和油箱。 在高温季节一定要
33、尽量缩短系统在地面工作的时间，并打开飞机有关窗口，以便于系统散热。 进厂大修的飞机，工厂应按进厂时所给定的保留项目给予保留。四、飞机液压导管破裂故障分析及排除 飞机液压系统工作压力较高，流量脉冲大，存在液压撞击并伴随有高频压力振荡；加之液压油的循环使用也使其极易被污染。如果飞机液压导管设计不合理，弯曲过多，会导致液压导管易破裂。近几年多次出现飞机液压导管破裂的故障。飞机液压导管破裂实际上是一种疲劳破坏，由于在液压导管上存在交变载荷的作用，通过对飞机液压导管进行受力分析可知，导管在工作中的受力形式主要表现为弯曲振动和径向振动。 1、弯曲振动引起破裂分析 导管的弯曲振动是指导管受到反复弯曲的作用。
34、这种弯曲作用通常在导管固定夹子间相互距离较远时更为强烈。由于金属导管是靠夹子固定在飞机和部件上的，当飞机或部件振动时，就会迫使固定在其上的导管发生振动。因为飞机的振动是不可避免的，而飞机上各个部位的振动频率和振幅常常不同，所以也就由此产生导管的弯曲振动。如果迫使导管振动的作用力过大，或者受力的变化频率和导管的固有频率相近而产生共振时，就可能使导管在短期内产生疲劳裂纹而破裂，尤其是当导管某处有损伤时，就更有可能在该处发生破裂。 当导管本身弯曲时，如果管内流体压力脉动，也会引起导管的弯曲振动。如图2-3-1所示，在弯曲部位任意取两截面AA和BB(两截面不平行)，两截面上油液作用力FA和FB会形成一
35、个垂直于导管轴线的合力F。当油液压力周期性变化时，F也周期性变化，迫使导管产生弯曲振动。特别是油压脉动强烈或合力F的变化频率与导管的固有频率相近时，就会引起导管的强烈弯曲振动。 而在液压系统中，液压泵的出口流量脉动，遇到管路系统阻抗之后，就转换成了压力脉动，尤其是当突然打开和关闭液压控制阀时，管路中会引起液压撞击，产生比原来大几倍的瞬间压力，它们都会引起较大的液压脉动；另外液压撞击时，油液压力要发生高频振荡，从而使导管受到高频重复的载荷作用。 试验证明，某段导管所能承受的最大压力高达5060MPa，但它所能承受的高频重复载荷仅为7510MPa；所以这些地方的导管就易发生破裂。例如，某一型飞机主
36、、副液压泵出Vl导管，由于压力脉动大，导管本身弯曲，而且刚度大，安装困难，易产生安装应力；加上该部位空间小，拆卸液压泵时也易损伤导管，从而导致该导管多次破裂。由于导管弯曲振动时，往往在导管支撑点和连接点附近产生的应力最大，且最大正应力位于导管横截面上离中性轴最远的A、B两点处，如图2-32所示。 因此导管产生的疲劳裂纹是沿圆周方向，而且由外壁向内壁逐渐扩展。 2、径向振动引起破裂 分析在流体压力的作用下，导管将沿半径方向稍稍向外扩张(发生径向变形)，当油液压力周期性变化时，导管就会产生径向振动。当导管横截面为圆环形时，管壁上沿圆周方向的应力分布是均匀的，导管不易破裂；而对于横截面呈椭圆环形的导
37、管，如图2-33所示，内部油压力将迫使导管的横截面恢复圆环形，从而在管壁曲率最大的部位(M和N的纵截面处)产生最大应力，同时该处也易产生应力集中，所以随着振动次数增加，导管就容易在该处出现疲劳裂纹。 由于椭圆环形截面往往存在于导管弯曲度较大的地方，导管内壁(C和D处)比对应的外壁沿圆周方向的拉伸应力大，加之当液压油污染时，导管内壁又易被腐蚀，所以常常先在导管内壁产生裂纹，然后向外扩展成纵向裂纹。例如，某型飞机助力系统中，蓄能器与单向阀连接导管，因为受到液压泵出口高压脉冲的影响，加之液压导管弯制时，其椭圆度约为96，远大于承受压力脉动的导管应不大于6V00的要求，导致产生纵向裂纹达9mm。 3、
38、维护不良引起破裂 在机务工作中，如果对导管不按要求进行修理和维护，就可能使导管产生磨损、压伤(划伤)、变形和腐蚀，而这些都会使导管损伤，在振动作用下，就可能导致导管破裂。引起导管损伤的情况主要有以下四种。 (1)、导管弯曲不良 在导管弯制时，如不按规定操作，在弯制部位就会出现较大的椭圆度，在管内油压脉动时容易产生纵向裂纹；如果导管弯曲半径过小，就会导致导管外侧管壁变薄过多，内侧管壁存在皱纹，会使导管存在很大的内应力，强度大大减弱，在强烈振动时，导管就易产生横向裂纹。 (2)、导管与周围机件间隙过小 由于飞机结构设计紧凑，导管安装空间狭小，而且有些导管布局、走向不合理，加上拆装时导管变形，卡箍松
39、紧度不合适，使导管与其他导管或机件之间的间隙过小，致使导管可能发生振动磨损(导管与固定件间的磨损)和运动磨损(导管与运动件的磨损)。 (3)、导管安装固定不符合要求导管周围空间一般很小，这就给拆装导管和部件带来困难，有时角度不对就强行连接，使导管发生变形，产生安装应力，而在拆装导管和部件时很容易碰伤导管，导致其强度下降。例如，某一型飞机球形蓄能器和副翼助力电磁开关之间的导管，由于刚度大，难安装，常常在安装过程中使导管变形和损伤，而且该段导管在电磁开关工作时又易产生液压撞击，使油液压力发生高频振荡，导致该导管多次破裂。另外，导管夹子固定有时过松，使导管与夹子发生摩擦，振动加强；有时过紧，使导管表
40、面(特别铝管)易被夹伤变形，这些情形都易导致导管破损 （4）、导管的腐蚀 由于液压系统容易被污染，这样含有固体污染物的液压油类似于研磨金属加工面所使用的研磨剂，增加了油液和导管内壁的摩擦，而且通常固体污染物颗粒的硬度比导管内壁材料的硬度要高得多，这样就加速了导管内壁的磨损，甚至划伤内壁。特别是当流体的流速高且不稳定时，就会使导管内壁材料受到冲刷而剥落。当液压油中含有水分时，就促使液压油形成乳化液，降低了液压油的润滑作用，必然导致导管内壁的磨损和锈蚀。当液压油中含有大量气泡时，在高压管路中气泡受到压缩，周围的油液便高速流向原来由气泡所占据的空间，引起强烈的液压撞击，在高压的液体混合物冲击下，导管
41、内壁受腐蚀而剥落。另外，如一个直径为25mm的空气泡，如果在几毫秒内从一个大气压压缩到50MPa，气泡中的温度将升至2500，这种效应如发生在导管内壁附近，内壁将被烧伤而腐蚀。此外，导管的外表面经常会沾上水分、油泥和尘土，如果保护层破坏，就很容易产生腐蚀，导致强度下降。 4、液压导管破裂的预防及排除 提高维修人员的技术水平，在弯制和安装导管时，不仅要严格按有关技术要求进行，而且导管最小弯曲半径和椭圆度应符合规定；压力脉动导管不大于6，其他不大于12。在安装导管时，固定应牢靠，管夹相互问距离应符合规定；对振动强的导管，管夹处应装减振垫，以减弱导管的振动；在导管与机件连接时，先固定好附件接头，再固
42、定导管，以防导 管受扭，切不司强行安装。 进行管路设计时，在安装难度大、压力脉动和振动较大的地方可考虑采用氟塑料管来代替金属导管。这样，一方面可以减小安装难度，避免在安装时损伤导管；另一方面软管 也可吸收压力脉动，并起到隔振的作用，从而降低了管路所受的载荷。管道要尽可能短，走向应呈流线型，尽量减少接头和弯头；要充分考虑飞机的振动和油压脉动而引起的导管共振问题，尽量避免导管共振的危险区域，一般认为wfwd为053的范围是产生共振危险区域。其中Wf为飞机或部件振动频率，Wd为导管固有频率，而Wd与导管两支撑点之间 的距离平方成反比，所以要求两支撑点间的距离要适当，且在维护中不能随便改变支撑点的位置
43、，更不能去掉支撑点。 在维护工作中，不得随意踩踏、拉压导管，更不允许用金属工具敲打导管，以防止导管出现机械损伤；要经常擦去导管表面的油污和尘土，把好加油关、拆装关、接地面液压泵关。做好液压系统防污染工作，以防止导管腐蚀，要特别加强导管与部件之间的间隙检查，间隙要符合要求，即导管与固定件间隙应不小于3mm，与活动件间隙不小于5mm，以避免导管磨损。 对飞机上油液温度和环境温度变化较大的导管，在安装时要考虑热膨胀补偿问题，以减小热应力的影响。建议对工作条件恶劣、经常拆装、故障率高、影响较大的导管，要合理确定其使用寿命和特定检查，以弥补飞行后检查的局限性，以便提前发现问题。 在满足系统性能要求的前提下，应考虑在易产生液压撞击的地方，安装合适的蓄能器或消振器，并尽量采用带缓冲装置的液压元件，减弱液压脉动，防止产生液压撞击。17
