飞机的液压系统故障分析(1).doc

飞机的液压系统故障分析 【摘要】 本论文主要阐述了飞机的故障及其排除方法,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 关键词： 飞机故障 维修 Abstract:Abstract: The caption is the plane of the failure and the elimination method, in the recent part of existing aircraft fault statistics, found that of hydraulic system failure accounted for mechanical failure plane around 40%. 78% of the fault is caused by the hydraulic system of pollution. Through the analysis of the fault, it is known that the pollution caused by the fault is mainly parts wear, channeling oil, internal card sluggish and other forms, caused the airplane parts work is not stable, the performance deterioration, and even completely failure cause serious consequence. KeyKey words:words: plane fault maintenance 目目 录录 1 1 液压系统故障液压系统故障.3 1.1 系统污染物引起的故障3 1.2 系统污染物出现原因4 1.3 系统污染物的预防及排除5 2 2 导管的破裂引起的故障导管的破裂引起的故障7 2.1 弯曲振动引起破裂分析 7 2.2 径向振动引起破裂 9 2.3 维护不良破裂 10 2.4 液压导管破裂的预防及排除11 结 束 语13 文 献13 1 1 液压系统故障液压系统故障 液压系统中的故障是指飞机的液压系统由于老化、污染等原因致使系统故 障、失效 1.11.1 系统污染物引起的故障系统污染物引起的故障 (1)固体颗粒污染物的危害 液压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 ①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 ②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 ③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 ①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 ②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 ③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 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 ①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 ②破坏润滑，加速油液氧化变质 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 1.21.2 系统污染物出现原因系统污染物出现原因 (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 ①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 ②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 ①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体后极易氧化变质，从而失去良好的性能 ②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 ③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 ④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。

⑤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 1.31.3 系统污染物的预防及排除系统污染物的预防及排除 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。

①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 ②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 ③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 ④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 ⑤对污染严重的系统清洗合格后，必须加强监控 ⑥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 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。

2 2 导管的破裂引起的故障导管的破裂引起的故障 导管的弯曲振动，径向振动引起破裂，维护不良引起破裂……等原因，这 种故障会致使飞机的操纵失灵，引起灾难 2.12.1 弯曲振动引起破裂分析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 如下图所示，在弯曲部位任意取两截面 A—A 和 B—B(两截面不平行)，两截面 上油液作用力 FA 和 FB 会形成一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 图图 2-1-1 导管的弯曲振动表面应力分析导管的弯曲振动表面应力分析 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 50～60MPa，但它所能承受 的高频重复载荷仅为 7．5～10MPa；所以这些地方的导管就易发生破裂例如， 某一型飞机主、。