第2章液壓系統(tǒng)

中國民航大學空管學院第二章液壓系統(tǒng)一、液壓傳動原理

液壓傳動是一種以液體為工作介質，利用液體靜壓能來完成傳動功能的一種傳動方式，也稱容積式傳動。功用：給飛行操縱系統(tǒng)、起落架收放、前輪轉彎、剎車系統(tǒng)和發(fā)動機反推裝置等提供操縱動力。液壓傳動基本規(guī)律：力＝壓力＊面積Ｆ＝Ｐ＊Ａ速度＝流量／面積Ｖ＝Ｑ／Ａ功率＝力＊速度＝壓力＊流量Ｗ＝Ｆ＊Ｖ＝Ｐ＊Ｑ1.液壓傳動是以液體作為傳遞能量的介質而且必須在封閉的容器內進行。2.為克服負載必須給油液施加足夠大的壓力，負載愈大所需壓力亦愈大。壓力決定于負載。3.液壓傳動中的一個重要規(guī)律—輸出速度取決于流量。4.液壓傳動的性能的主要參數(shù)是：壓力P和流量Q。

結論：千克力/厘米2kgf/cm

2磅/英寸2PSI帕Pa毫米汞柱mmHg1.014.23398067735.56液體壓力的單位液壓傳動原理圖二、液壓系統(tǒng)的組成(1)動力元件液壓泵，其作用是將機械能轉換成液體的壓力能。(2)執(zhí)行元件液壓作動筒和液壓馬達，其職能是將液體的壓力能轉換為機械能。(3)控制調節(jié)元件即各種閥。用以調節(jié)系統(tǒng)各部分液體的壓力、流量和方向，控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，滿足工作要求。(4)輔助元件油箱、油濾、散熱器、蓄壓器及導管、接頭和密封件等。

1.按液壓元件的功能劃分：

2.按組成系統(tǒng)的分系統(tǒng)功能劃分(1)液壓源系統(tǒng)（供壓系統(tǒng)）液壓源包括泵、油箱、油濾系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、壓力調節(jié)系統(tǒng)及儲壓器等。(2)工作系統(tǒng)（或液壓操作系統(tǒng)、用壓系統(tǒng)）用液壓源系統(tǒng)提供的液壓能實現(xiàn)工作任務的系統(tǒng)。如起落架收放系統(tǒng)、液壓剎車系統(tǒng)。三、工作介質液壓油是液壓系統(tǒng)的工作介質功用：傳動、潤滑、冷卻、防銹。航空液壓所采用的工作液分為植物油系、礦物油系及磷酸酯基液壓油等。1.植物基液壓油植物基液壓油（MIL-H-7644）主要由蓖麻油和酒精組成，它有刺鼻的酒精味并通常染成藍色。用于早期飛機。對材料影響：可使油漆（橡膠如輪胎）軟化、脫落；處理：用肥皂水清洗對人體影響：低毒，對眼睛、呼吸系統(tǒng)、粘膜、皮膚刺激；處理：戴防護用具，用大量清水清洗，涂硅樹脂軟膏，去醫(yī)院2.礦物基（石油基）液壓油礦物基液壓油（MIL-H-5056）是從石油中提煉出來的，并加入抗氧化劑、耐高溫添加劑，它具有刺激性的氣味，呈紅色。3.磷酸酯基液壓油磷酸酯基液壓油（MIL-H-8446）是由多種磷酸酯和添加劑用化學方法合成，防火性能特別好、耐低溫、低腐蝕，呈紫色。用于現(xiàn)代高性能飛機，成本較高。特性液壓油顏色耐燃性粘度穩(wěn)定性毒性吸水性適用的密封材料應用植物基蘭色易燃大低無毒小天然橡膠老式飛機礦物基紅色可燃適中較高無毒小合成耐油橡膠減震支柱磷酸酯基紫色耐燃較小高低毒大異丁烯橡膠聚四氟乙烯大型客機三種液壓油的特點四、液壓動力元件常用的動力源為液壓泵，用于向系統(tǒng)提供一定壓力和流量的油液。液壓泵的分類：按有無動力分：手搖泵、動力泵按結構形式分：齒輪泵、柱塞泵和葉片泵按輸出排量是否可調節(jié)分：定量泵、變量泵在現(xiàn)代飛機液壓源系統(tǒng)中，中低壓系統(tǒng)多采用齒輪泵，對于高壓系統(tǒng)（170～300kgf/cm2），一般都采用柱塞泵。（1）齒輪泵齒輪泵構造一對嚙合的齒輪油泵殼體前后端蓋齒輪泵是定量泵。具有結構簡單、體積小、重量輕、工作可靠、便于維護與修理等優(yōu)點。1.液壓泵種類主動齒從動齒排油腔吸油腔吸油過程

在吸油腔中的嚙合齒逐漸退出嚙合，吸油腔容積增大，形成部分真空，油箱中的油液在油箱內壓力作用下，克服吸油管阻力被吸進來，并隨輪齒轉動；排油過程

當油進入排油腔時，由于輪齒逐漸進入嚙合，排油腔容積逐漸減小，將油從排油口擠壓出去。齒輪不斷旋轉，油液便不斷地吸入和排出。齒輪按圖示方向旋轉（2）柱塞泵工作原理：缸體每轉動一周，每個柱塞做一次往返運動，完成一次吸油和壓油幾個柱塞順序進入吸油和壓油過程，使泵輸出連續(xù)的流量和壓力。斜盤式柱塞泵增壓泵斜盤出油口斜盤作動筒補償活門殼體回油吸油口人工控制電磁活門擋塊活門回程彈簧柱塞缸體配油盤配油盤ba柱塞泵特點：柱塞泵是變量泵。變量原理：改變斜盤的角度，可改變柱塞行程，從而改變泵的排量。具有自動卸荷的功能。當工作系統(tǒng)不工作時，系統(tǒng)壓力升高，當泵出口壓力達到卸荷預調值時，壓力補償活門接通斜盤作動筒，改變斜盤角度，使泵輸出流量近似為零，從而使泵處于消耗功率最小的卸荷工作狀態(tài)。六、液壓控制元件1.方向控制元件（方向閥）功用：控制系統(tǒng)中油液的通、斷和改變油液流動的方向或通路。單向閥——只允許液流在一個方向上流通；換向閥——改變液流的方向和通路。通過控制元件對液體進行控制，使液壓傳動按一定的規(guī)律進行。包括方向控制元件、壓力控制元件和流量控制元件。球閥單向閥錐閥單向閥2.壓力控制元件功用：用來調節(jié)或控制液壓系統(tǒng)壓力。溢流閥——用來保持系統(tǒng)工作壓力（稱為定壓閥），和限制系統(tǒng)最大壓力（稱為安全閥）；減壓閥——使系統(tǒng)中一部分的壓力低于另一部分的壓力。溢流閥減壓閥3.流量控制元件功用：通過控制油路的流量從而控制或協(xié)調執(zhí)行元件的運動速度。如節(jié)流閥、分流閥等。節(jié)流閥分流集流閥五、液壓執(zhí)行元件

液壓執(zhí)行元件在液壓系統(tǒng)中是對外界作功的一種元件，它將液壓能轉換成為機械能。執(zhí)行元件分類：往復運動型——液壓作動筒旋轉運動型——液壓馬達作動筒在飛機液壓系統(tǒng)中，作動筒被廣泛應用于舵面的操縱，起落架、襟翼和減速板的收放等場合。工作原理：壓力油從左邊通油口進入，油壓作用在活塞的端面上，迫使活塞向右運動；當活塞移動時，右邊彈簧腔室的空氣通過通氣小孔排出，并壓縮彈簧；當作用在活塞上的油液壓力釋壓并小于壓縮彈簧的張力時，彈簧伸張并推動活塞向左移動；因為活塞的左移，左邊腔室油液被擠出通油口，同時，空氣通過通氣孔進入彈簧腔室。由筒體1、活塞2、活塞桿3、端蓋4、密封5、進出管道6等元件組成。工作原理：當筒體固定時，若筒左腔輸入工作液體，液體壓力升高到足以克服外界負載時，活塞就開始向右運動。若連續(xù)不斷地供給液體，則活塞以一定的速度連續(xù)運動。七、液壓輔助元件液壓輔助元件包括：液壓油箱、油濾、儲壓器、導管接頭、密封裝置、冷卻器等。

1.液壓油箱作用：儲存液壓系統(tǒng)所需油液；散熱、分離空氣，沉淀雜質?，F(xiàn)代民航運輸機的液壓油箱都是增壓密封的，以保證泵的進口壓力維持在一定值，防止在高空產生氣塞。通常增壓油箱有兩種形式：引氣增壓式和自增壓式。引氣增壓油箱內部構造輔助泵主泵防火關斷活門A320自增壓原理工作原理：是利用系統(tǒng)高壓油返回作用在油箱的增壓活塞上，通過液體壓力在活塞上施加壓力，為油箱中的液壓油增壓自增壓油箱結構2.儲壓器（1）作用：（1）補充系統(tǒng)泄露，維持系統(tǒng)壓力（卸荷）；（2）減緩系統(tǒng)壓力脈動；（3）協(xié)助泵共同供油，滿足瞬間大流量工作的需要；（3）作為應急和輔助能源。儲壓器實質上是一種儲存能量的附件，蓄壓器在一定壓力范圍內的儲油量對液壓泵卸荷的穩(wěn)定性、部件的傳動速度等都有很大影響。按蓄壓器構造分為三類：活塞式、薄膜式和膠囊式（3）儲壓器的種類活塞式薄膜式膠囊式3.油濾油液污染是造成液壓系統(tǒng)故障的重要原因之一，利用油濾可使液壓油保持必要的清潔度。安裝位置：油泵出口系統(tǒng)回油油濾的工作原理A320八、飛機的液壓源系統(tǒng)

（1）單源液壓系統(tǒng)：飛機上只有一個液壓系統(tǒng)。一般采用簡單的定量泵供壓，由發(fā)動機或電動機驅動液壓泵。只適合于傳動單一部件，如起落架，只應用于小型飛機。（2）多源液壓系統(tǒng)：為了保證供壓的安全可靠，現(xiàn)代飛機上都有多個相對獨立的液壓系統(tǒng)。一般由發(fā)動機、電動機、動力轉換組件（PTU）、沖壓空氣渦輪（RAT）等驅動液壓泵，廣泛用于高速飛機和大中型運輸機。1.飛機的液壓源系統(tǒng)組成2.液壓泵動力源系統(tǒng)發(fā)動機驅動泵(EDP)電動馬達驅動泵(EMDP)空氣驅動泵(ADP)沖壓空氣渦輪驅動泵(RAT)一般在兩個主液壓系統(tǒng)之間的管路上，還設有液壓動力轉換組件（PTU）八、特情處置當?shù)弥娇掌饕簤合到y(tǒng)故障時，管制員首先要了解航空器液壓系統(tǒng)故障對飛行操縱系統(tǒng)的影響及其程度，根據機長意圖指揮該航空器繼續(xù)飛行或就近機場備降。使用雷達密切監(jiān)控該航