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飞机液压系统故障分析及改进措施

2022-07-15莫斌

科技研究·理论版 2022年4期
关键词:故障诊断技术

莫斌

摘要:该文对飞机液压系统渗漏油原因进行分析,根据试验和分解措施得出渗漏油原因为该泵零流量状态下散热性能较差造成橡塑密封件失效导致结合面渗漏油。根据该故障原因对该泵零流量状态下散热性能进行优化,并利用AMESim仿真、地面台架试验、装机试飞试验的形式对效果进行验证,改进效果良好。

关键词:飞机液压系统;故障特性;故障诊断技术

引言

飞机的液压系统运用了大量的新的技术,包括机械、电子和自动化控制新技术的应用,在一定程度上提高了液压系统工作的效率,但同时也增加了液压系统运行的复杂性和结构的复杂性,因此会导致部分故障种类的增多。本文的研究,结合自身实际的工作经验,分析飞机液压系统的故障诊断方案,结合实际案例找出避免出现故障的原因。实际上飞机液压系统作为飞机重要的组成部分,通常用于收放起落架、减速板和刹车等。飞机液压系统的故障和健康问题会直接影响到飞行的安全,据统计民航飞行中液压系统故障降机械故障的20~30%,而维修工作量却占到了整体机械维修的1/3。各维修部在飞机液压维修系统上,需要耗费大量的人力、物力和财力进行健康诊断和故障分析,当前关于液压系统的故障诊断和健康管理方案的研究相对来说较多。从目前来看大部分文章都结合了液压系统的故障处理方式,进行深度的探讨。本文就着眼于飞机液压系统结合自身的实践经验,从液压系统的压力出发,综合考虑液压系统的工作状态,对压力信号进行分析处理。并且结合实际的案例分析飞机液压系统出现故障的原因和主要的解决对策,为飞机的飞行提供可靠的保障[1]。

1飞机液压系统故障特性

飞机液压系统故障特性主要包含渐进性、隐蔽性、因果关联情况下的复杂性和故障发生的随机性等。飞机液压系统故障的类型和特征,按照故障发生时间的长短可分成持续故障和突发故障两类;以具体故障现象和造成的后果为标准划分可分为指示故障和实际故障。其中,指示故障即指示、监控等部件故障导致的系统报警,但系统本身工作正常;实际故障即管路或液压部件因材质、疲劳或封严腐蚀老化等原因造成的,将直接影响飞行安全的真实故障。

2按照故障的不同特征分类

实际飞机飞行地面后液压系统产生的故障和实际存在的特征需要进行分类,包含了产生故障的原因、重复的次数、故障的时间和影响飞机稳定性的程度。对于故障的分类包含了设计的故障和使用的故障等。首先关于设计的故障是液压系统设计原件选择时,设计的错误,致使加大输出造成的故障,包含了磨损和封闭性设计师造成的液压系统故障和发生的类型故障。使用故障表现为液压系统本身的附件中存在着可逆变化和快速不可变变化所引发的突然参数故障。包括污染物的掉落引发的泄漏问题,造成系统高压管路的压力下降,或是因为最小节流阀阻塞所导致的油温异常增高等。除此之外,不可逆变化的故障问题也包含了退化功能,指代的是不可逆集附件动力结构的原因,疲劳损坏或长时间的负荷运载。尤其是在负载作用下液压的动力元件损坏会导致突然功能故障现象,包括飞机野蛮降落过程中,液压系统的软管损坏或是电磁阀电路中断等问题[2]。

3飞机液压系统排故基本方法

在飞机液压系统出现故障时,维护检修人员应主要从液压系统的作动部件外观结构、显示界面数据信息以及系统增压状态下的部件工作状态等方面进行检查,判断各部件是否存在故障。另一方面,持续监控飞机液压系统操作部件的作动情况和指示界面的数据信息,参考飞机液压系统勤务的频次和数量,从而分析、判断出飞机液压系统的故障原因及具体故障部件[3]。

此外,在飞机液压系统故障排查过程中,还可将理论与实践相结合,利用数学分析、力学分析以及系统工程理论构建模型,结合计算机信息技术和热门的BP神经网络技术、遗传算法等,为飞机液压系统故障排查做出贡献。例如,在排查飞机液压系统故障时,可对液压系统振动信号进行分析处理,以查找飞机液压系统具体故障部位;也可立足整个液压系统,从飞机液压系统整体压力或局部压力等角度出发,考虑飞机液压系统整体工作状态,对压力信号进行分析处理,并从中提取特征向量,以此查找出飞机液压系统的故障部位。

4飞机液压系统故障诊断策略

4.1运用事件树分析

例如某飞机维修基地对于某飞机进行日常检验时,发生了电动马达不能工作的情况下,再进行故障排查和检验的过程中发现单向活门失效,导致液压油出现反流所造成的故障问题时,需要进行相应的系统故障诊断。在诊断环节可以首先运用事件树进行分析,因为液压系统主要是为了提供增压和液压油而服务的。正常情况下,飞机的电动马达泵会直接通过单向活门提供增压液压油进入到高压工作状态。在实际的工作过程中需要借助液压油先将阀芯打开,在这个过程中借助弹簧所成的力传递到保持盖上,这样就可以直接卡住壳体台阶,保证液压油的单向活闷传输。基于事件树可以了解到满足单向活门工作的需求,并建立起正确的诊断步骤,保证液压油的正常疏通。同时针对事件树分析,可以进行单向活门失效的故障检验。从事件树的故障分析来看,无法体现单向活门失效的原因,只有提供故障发生的途径,在实际过程中让维修人员进行故障的排除[4]。

4.2运用逻辑链分析

液压活门是个小液压附件,但是其结构复杂,容易出现故障问题,需要借助逻辑链进行分析,要考虑到实际的工作情况。在工作过程中建立一定的逻辑处理分析图,然后要了解到每一个具体的环节。首先要了解本身的壳体和各个部件,其次要针对阀芯本身作用于液压油的流向进行控制之后,再进行液压油引发的阀芯位移进行分析。结合基本功能联系到液压油的反流故障能够发现存在的磨损问题超出了安全范围,所导致的保持盖的松动,出现阀芯脱落的问题。针对阀芯本身的问题和引起液压有反流的主要因素,分析台阶的磨损造成的故障问题[5]。

结语:液压系统作为飞机上重要的操控辅助系统,主要为飞机飞行过程中起落架的收放以及飞机各操纵舵面、增升装置的控制提供动力源,飞行员在液压系统的帮助下更轻松、有效地操纵飞机舵面,控制飞机完成整个飞行过程。此外,它还保证飞机机轮刹车、前轮转弯等诸多功能的正常发挥。因此,飞机液压系统的持续正常工作对飞机整个飞行过程中的安全、稳定与可靠有着不可忽视的重要影响。飞机液压系统的故障诊断能力的快速提升,同样对保证飞机飞行过程中的安全可靠性和飞行事故率的大幅度降低具有重要现实意义。本文从飞机液压系统的故障特征和基本排除方法出发,以某波音飞机实际故障案例为研究对象,探讨了飞机液压系统的故障排除过程,旨在为飞机液压系统故障诊断提供更多思考。

参考文献

[1]张学雷,王晓欣,谭伦.直升机液压系统温度特性建模与仿真研究[J].机床与液压,2018,(22).

[2]陈龙,常真衛,等.航空柱塞泵系统建模与仿真研究[J].液压气动与密封,2015,(7):69-72.

[3]欧阳小平,王天照,方旭.高速航空柱塞泵研究现状[J].液压与气动,2018,(2):1-8.

[4]郭志攀,夏立群,汪洋.影响航空液压密封的几个因素[J].机床与液压,2014,42(20):63-66

.[5]马纪明,阮凌燕,等.航空液压泵加速寿命试验现状及方法研究(连载2)航空液压泵典型失效模式及加速方法[J].液压与气动,2015,(7):1-6

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