飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析及改進(jìn)措施

莫斌

摘要：該文對(duì)飛機(jī)液壓系統(tǒng)滲漏油原因進(jìn)行分析，根據(jù)試驗(yàn)和分解措施得出滲漏油原因?yàn)樵摫昧懔髁繝顟B(tài)下散熱性能較差造成橡塑密封件失效導(dǎo)致結(jié)合面滲漏油。根據(jù)該故障原因?qū)υ摫昧懔髁繝顟B(tài)下散熱性能進(jìn)行優(yōu)化，并利用AMESim仿真、地面臺(tái)架試驗(yàn)、裝機(jī)試飛試驗(yàn)的形式對(duì)效果進(jìn)行驗(yàn)證，改進(jìn)效果良好。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)液壓系統(tǒng);故障特性;故障診斷技術(shù)

引言

飛機(jī)的液壓系統(tǒng)運(yùn)用了大量的新的技術(shù)，包括機(jī)械、電子和自動(dòng)化控制新技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上提高了液壓系統(tǒng)工作的效率，但同時(shí)也增加了液壓系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因此會(huì)導(dǎo)致部分故障種類的增多。本文的研究，結(jié)合自身實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，分析飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障診斷方案，結(jié)合實(shí)際案例找出避免出現(xiàn)故障的原因。實(shí)際上飛機(jī)液壓系統(tǒng)作為飛機(jī)重要的組成部分，通常用于收放起落架、減速板和剎車等。飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障和健康問題會(huì)直接影響到飛行的安全，據(jù)統(tǒng)計(jì)民航飛行中液壓系統(tǒng)故障降機(jī)械故障的20～30%，而維修工作量卻占到了整體機(jī)械維修的1/3。各維修部在飛機(jī)液壓維修系統(tǒng)上，需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行健康診斷和故障分析，當(dāng)前關(guān)于液壓系統(tǒng)的故障診斷和健康管理方案的研究相對(duì)來說較多。從目前來看大部分文章都結(jié)合了液壓系統(tǒng)的故障處理方式，進(jìn)行深度的探討。本文就著眼于飛機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)合自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從液壓系統(tǒng)的壓力出發(fā)，綜合考慮液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行分析處理。并且結(jié)合實(shí)際的案例分析飛機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因和主要的解決對(duì)策，為飛機(jī)的飛行提供可靠的保障[1]。

1飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障特性

飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障特性主要包含漸進(jìn)性、隱蔽性、因果關(guān)聯(lián)情況下的復(fù)雜性和故障發(fā)生的隨機(jī)性等。飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障的類型和特征，按照故障發(fā)生時(shí)間的長(zhǎng)短可分成持續(xù)故障和突發(fā)故障兩類;以具體故障現(xiàn)象和造成的后果為標(biāo)準(zhǔn)劃分可分為指示故障和實(shí)際故障。其中，指示故障即指示、監(jiān)控等部件故障導(dǎo)致的系統(tǒng)報(bào)警，但系統(tǒng)本身工作正常;實(shí)際故障即管路或液壓部件因材質(zhì)、疲勞或封嚴(yán)腐蝕老化等原因造成的，將直接影響飛行安全的真實(shí)故障。

2按照故障的不同特征分類

實(shí)際飛機(jī)飛行地面后液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的故障和實(shí)際存在的特征需要進(jìn)行分類，包含了產(chǎn)生故障的原因、重復(fù)的次數(shù)、故障的時(shí)間和影響飛機(jī)穩(wěn)定性的程度。對(duì)于故障的分類包含了設(shè)計(jì)的故障和使用的故障等。首先關(guān)于設(shè)計(jì)的故障是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)原件選擇時(shí)，設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，致使加大輸出造成的故障，包含了磨損和封閉性設(shè)計(jì)師造成的液壓系統(tǒng)故障和發(fā)生的類型故障。使用故障表現(xiàn)為液壓系統(tǒng)本身的附件中存在著可逆變化和快速不可變變化所引發(fā)的突然參數(shù)故障。包括污染物的掉落引發(fā)的泄漏問題，造成系統(tǒng)高壓管路的壓力下降，或是因?yàn)樽钚」?jié)流閥阻塞所導(dǎo)致的油溫異常增高等。除此之外，不可逆變化的故障問題也包含了退化功能，指代的是不可逆集附件動(dòng)力結(jié)構(gòu)的原因，疲勞損壞或長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)荷運(yùn)載。尤其是在負(fù)載作用下液壓的動(dòng)力元件損壞會(huì)導(dǎo)致突然功能故障現(xiàn)象，包括飛機(jī)野蠻降落過程中，液壓系統(tǒng)的軟管損壞或是電磁閥電路中斷等問題[2]。

3飛機(jī)液壓系統(tǒng)排故基本方法

在飛機(jī)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，維護(hù)檢修人員應(yīng)主要從液壓系統(tǒng)的作動(dòng)部件外觀結(jié)構(gòu)、顯示界面數(shù)據(jù)信息以及系統(tǒng)增壓狀態(tài)下的部件工作狀態(tài)等方面進(jìn)行檢查，判斷各部件是否存在故障。另一方面，持續(xù)監(jiān)控飛機(jī)液壓系統(tǒng)操作部件的作動(dòng)情況和指示界面的數(shù)據(jù)信息，參考飛機(jī)液壓系統(tǒng)勤務(wù)的頻次和數(shù)量，從而分析、判斷出飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障原因及具體故障部件[3]。

此外，在飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障排查過程中，還可將理論與實(shí)踐相結(jié)合，利用數(shù)學(xué)分析、力學(xué)分析以及系統(tǒng)工程理論構(gòu)建模型，結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和熱門的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法等，為飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障排查做出貢獻(xiàn)。例如，在排查飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障時(shí)，可對(duì)液壓系統(tǒng)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析處理，以查找飛機(jī)液壓系統(tǒng)具體故障部位;也可立足整個(gè)液壓系統(tǒng)，從飛機(jī)液壓系統(tǒng)整體壓力或局部壓力等角度出發(fā)，考慮飛機(jī)液壓系統(tǒng)整體工作狀態(tài)，對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行分析處理，并從中提取特征向量，以此查找出飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障部位。

4飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷策略

4.1運(yùn)用事件樹分析

例如某飛機(jī)維修基地對(duì)于某飛機(jī)進(jìn)行日常檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)生了電動(dòng)馬達(dá)不能工作的情況下，再進(jìn)行故障排查和檢驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)單向活門失效，導(dǎo)致液壓油出現(xiàn)反流所造成的故障問題時(shí)，需要進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)故障診斷。在診斷環(huán)節(jié)可以首先運(yùn)用事件樹進(jìn)行分析，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)主要是為了提供增壓和液壓油而服務(wù)的。正常情況下，飛機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)泵會(huì)直接通過單向活門提供增壓液壓油進(jìn)入到高壓工作狀態(tài)。在實(shí)際的工作過程中需要借助液壓油先將閥芯打開，在這個(gè)過程中借助彈簧所成的力傳遞到保持蓋上，這樣就可以直接卡住殼體臺(tái)階，保證液壓油的單向活悶傳輸?；谑录淇梢粤私獾綕M足單向活門工作的需求，并建立起正確的診斷步驟，保證液壓油的正常疏通。同時(shí)針對(duì)事件樹分析，可以進(jìn)行單向活門失效的故障檢驗(yàn)。從事件樹的故障分析來看，無法體現(xiàn)單向活門失效的原因，只有提供故障發(fā)生的途徑，在實(shí)際過程中讓維修人員進(jìn)行故障的排除[4]。

4.2運(yùn)用邏輯鏈分析

液壓活門是個(gè)小液壓附件，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障問題，需要借助邏輯鏈進(jìn)行分析，要考慮到實(shí)際的工作情況。在工作過程中建立一定的邏輯處理分析圖，然后要了解到每一個(gè)具體的環(huán)節(jié)。首先要了解本身的殼體和各個(gè)部件，其次要針對(duì)閥芯本身作用于液壓油的流向進(jìn)行控制之后，再進(jìn)行液壓油引發(fā)的閥芯位移進(jìn)行分析。結(jié)合基本功能聯(lián)系到液壓油的反流故障能夠發(fā)現(xiàn)存在的磨損問題超出了安全范圍，所導(dǎo)致的保持蓋的松動(dòng)，出現(xiàn)閥芯脫落的問題。針對(duì)閥芯本身的問題和引起液壓有反流的主要因素，分析臺(tái)階的磨損造成的故障問題[5]。

結(jié)語：液壓系統(tǒng)作為飛機(jī)上重要的操控輔助系統(tǒng)，主要為飛機(jī)飛行過程中起落架的收放以及飛機(jī)各操縱舵面、增升裝置的控制提供動(dòng)力源，飛行員在液壓系統(tǒng)的幫助下更輕松、有效地操縱飛機(jī)舵面，控制飛機(jī)完成整個(gè)飛行過程。此外，它還保證飛機(jī)機(jī)輪剎車、前輪轉(zhuǎn)彎等諸多功能的正常發(fā)揮。因此，飛機(jī)液壓系統(tǒng)的持續(xù)正常工作對(duì)飛機(jī)整個(gè)飛行過程中的安全、穩(wěn)定與可靠有著不可忽視的重要影響。飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障診斷能力的快速提升，同樣對(duì)保證飛機(jī)飛行過程中的安全可靠性和飛行事故率的大幅度降低具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文從飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障特征和基本排除方法出發(fā)，以某波音飛機(jī)實(shí)際故障案例為研究對(duì)象，探討了飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障排除過程，旨在為飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷提供更多思考。

參考文獻(xiàn)

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