第3章--飞机液压系统.ppt

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飞机系统原理民用航空系刘磊,第三章液压系统,2022/10/16,2,飞机系统原理,3.1液压系统概述3.2民用飞机常用液压元件3.3飞机液压源系统,第三章液压系统,2022/10/16,3,飞机系统原理,3.1液压系统概述3.1.1液压传动原理3.1.2液压系统组成3.1.3液压传动的优缺点,2022/10/16,飞机系统原理,4,3.1.1液压传动原理,帕斯卡定律:

在装满液体的密闭容器内，对液体的任意一部分施加压力，液体能把这一压力大小不变地向四面八方传递。

图3.1帕斯卡原理图,传动方式一,2022/10/16,飞机系统原理,5,3.1.1液压传动原理,图3.2液压传动原理图一,传动方式二,2022/10/16,飞机系统原理,6,3.1.1液压传动原理,图3.3液压传动原理图二,2022/10/16,飞机系统原理,7,3.1.1液压传动原理,液压传动基本规律,液体在密闭容器内传递能量；压力决定于负载；力压力面积；速度流量面积；功率力速度压力流量；,2022/10/16,飞机系统原理,8,3.1.2液压系统组成,1.按液压元件的功能划分构成动力元件液压泵（发动机泵、电动机泵等）提供符合需要的液压（将机械能转化为液压能）。

控制调节元件各种阀用以调节各部分液压的压力、流量和方向，满足工作要求。

执行元件液压作动筒和液压马达将液体的压力能转换为机械能。

辅助元件除了上述三项之外的其他元件，包括油箱、油滤、蓄压器、散热器、导管、接头、密封件等。

2022/10/16,飞机系统原理,9,3.1.2液压系统组成,图3.4简单液压系统组成图,动力元件,构成,2022/10/16,飞机系统原理,10,3.1.2液压系统组成,图3.4简单液压系统组成图,控制调节元件,构成,2022/10/16,飞机系统原理,11,3.1.2液压系统组成,图3.4简单液压系统组成图,执行元件,构成,2022/10/16,飞机系统原理,12,3.1.2液压系统组成,图3.4简单液压系统组成图,辅助元件,构成,2022/10/16,飞机系统原理,13,3.1.2液压系统组成,系统工作过程双向活门运作,图3.5液压系统工作过程图,2022/10/16,飞机系统原理,14,3.1.2液压系统组成,系统工作过程双向活门运作,图3.5液压系统工作过程图,2022/10/16,飞机系统原理,15,3.1.2液压系统组成,双向选择活门,图3.5液压系统工作过程图,2022/10/16,飞机系统原理,16,3.1.2液压系统组成,2.按组成系统的分系统功能分液压源系统泵、油箱、油滤系统、冷却系统、压力调节系统级及蓄能器。

工作系统液压操作系统，用压系统，如：

起落架收放系统，液压刹车系统。

2022/10/16,飞机系统原理,17,3.1.2液压系统组成,单源系统一般只用于收放起落架；有的飞机还供压收放襟翼。

图3.6单源液压控制系统,2022/10/16,飞机系统原理,18,3.1.2液压系统组成,多源液压系统同时用于多个系统，如起落架收放、前轮转弯、飞行操纵系统、反推装置等。

图3.7B737液压控制系统图,2022/10/16,飞机系统原理,19,3.1.2液压系统组成,A320液压控制系统：

飞行操纵装置,起落架,货舱门,刹车和反推,图3.6A320黄绿蓝液压控制系统,2022/10/16,飞机系统原理,20,3.1.3液压传动的优缺点,2022/10/16,21,飞机系统原理,3.2民用飞机常用液压元件3.2.1液压油3.2.2液压泵3.2.3液压控制元件3.2.4液压执行元件3.2.5液压辅助元件,2022/10/16,22,飞机系统原理,3.2.1液压油,1.液压油的指标要求润滑性使两个附件表面形成油膜，不直接接触，减小附件间的摩擦力。

粘性流体在外力作用下流动，分子间内聚力作用产生阻碍其分子相对运动的内摩擦力，只在流动气体中显现；粘度过高，会造成较大的流动阻力和摩擦，机械效率下降；粘度过低，系统泄露损失增大，容积效率下降。

压缩性一定体积的液体，在压力相同的情况下，体积缩小量越小，说明压缩性越小。

一般液体不可压缩。

要液体压缩性小，要避免液压油中含有气泡。

2022/10/16,23,飞机系统原理,3.2.1液压油,1.液压油的指标要求抗燃性衡量指标：

闪点、着火点和自燃着火温度好的防火性能，主要是具有高的闪点。

机械稳定性指液体在长时间的高压作用下，保持器原有的物理性质（粘性、润滑性等）的能力。

化学安定性主要指液体抗氧化的能力。

液压油应该具有良好的化学安定性，并且不含杂质。

2022/10/16,24,飞机系统原理,3.2.1液压油,2.液压油特性要求粘性适中且变化小闪点与燃点高凝固点低热膨胀性小化学稳定性好腐蚀性低,2022/10/16,25,飞机系统原理,3.2.1液压油,3.液压油的分类植物基液压油绿色酒精和蓖麻油的混合物用于早期飞机矿物基（石油基）液压油红色加入抗氧化、耐高温添加剂的石油提炼物应用广泛，性能好，成本低。

磷酸酯基液压油紫色人工合成液压油防火性能特别好、耐低温、低腐蚀。

用于现代高性能飞机，成本较高。

2022/10/16,26,飞机系统原理,3.2.1液压油,4.液压油的工作特性1）压力损失油液流动时由于粘性或速度变化引起的传递油液压力降低。

2）泄流损失因传动管路外漏或内漏造成的工作油量不足。

外漏：

油液漏到系统之外导致系统有用流量减小和系统油量损失内漏：

油液从系统高压侧向系统低压侧泄漏有用流量减小,2022/10/16,27,飞机系统原理,3.2.1液压油,3）气穴、气塞气穴：

系统低压区（如液压泵进口）油液沸腾或溶解的气体析出产生气泡的现象。

气塞：

气穴严重时导致供油流量显著下降、断断续续甚至基本中断。

4）液压撞击传动管路气塞或控制活门突然开、关时导致系统内产生大幅度高频率压力波动的现象。

2022/10/16,28,飞机系统原理,3.2.1液压油,5.使用液压油的注意事项对液压系统的防护不同规格的液压油绝对不能混用;保持油液必要的清洁度（油滤，避免污染）;防止系统进入空气（系统密封，维修后排气，油箱最低油量）.对其他系统和飞机结构的防护避免油液污染对维护人员的防护磷酸酯基液压油有毒,2022/10/16,29,飞机系统原理,3.2.2液压泵,1.基本工作原理根据密闭工作腔的容积变化来吸油和压油。

吸油：

油液在油箱液面压力和泵工作腔的压力差作用下供向液压泵；压油：

输出压力决定于负载。

配流装置：

改变油液方向和流量大小。

图3.7液压泵工作原理,2022/10/16,30,飞机系统原理,3.2.2液压泵,1.基本工作原理根据密闭工作腔的容积变化来吸油和压油。

吸油：

油液在油箱液面压力和泵工作腔的压力差作用下供向液压泵；压油：

输出压力决定于负载。

配流装置：

改变油液方向和流量大小。

图3.7液压泵工作原理,吸油,2022/10/16,31,飞机系统原理,3.2.2液压泵,1.基本工作原理根据密闭工作腔的容积变化来吸油和压油。

吸油：

油液在油箱液面压力和泵工作腔的压力差作用下供向液压泵；压油：

输出压力决定于负载。

配流装置：

改变油液方向和流量大小。

图3.7液压泵工作原理,压油,2022/10/16,32,飞机系统原理,3.2.2液压泵,2.液压泵性能参数1）排量和流量排量：

在没有泄露的情况下，泵轴每转一周所排出的液体体积，由泵的密封工作腔的大小来决定。

q流量理论流量：

Qt=q*n，n为泵的转速；额定流量：

在额定转速下，处于额定压力状态时泵的流量，由于泵总是存在内漏，所以总小于理论流量。

2）额定压力在额定转速下，规定的容积效率下，泵连续工作的最大压力；大小取决于泵的密封件和制造材料的性质和寿命；工作中超过额定值称为过载。

2022/10/16,33,飞机系统原理,3.2.2液压泵,2.液压泵性能参数3）功率和效率功率：

输入功率：

电动机或发动机传动齿轮箱的机械功率；输出功率：

实际流量和工作压力的乘积。

效率功率损失输出功率/输入功率；功率损失主要为：

容积损失和机械损失。

容积效率机械效率总效率=容积效率*机械效率齿轮泵为0.60.65，柱塞泵0.8.,2022/10/16,34,飞机系统原理,3.2.2液压泵,2.液压泵性能参数4）影响液压泵效率的主要因素油温过高或过低过高油液粘度下降，增加泵的内漏并降低油液润滑性，致使容积效率和机械效率下降；过低油液粘度上升，油泵吸油阻力增大，吸油困难，不能完全充满油箱，降低填充效率；同时会造成油泵转动阻力增大，增加流体阻力，降低机械效率。

油箱维护不正常油箱增压压力不足，油箱油量太少，油泵吸油管路漏气或吸油管阻力太大致使空气进入油泵腔内，会造成容积效率过低；空气大量进入油泵，会使油泵产生“气塞”。

油泵装配异常或磨损严重装配过松，会导致泵内漏增加，容积效率低；装配过紧，会导致摩擦增大，机械效率降低等多重影响。

2022/10/16,35,飞机系统原理,3.2.2液压泵,3.液压泵分类1）按结构类型分齿轮泵（中低压系统）柱塞泵（高压系统）手摇泵（应急状态）叶片式2）按输出排量是否可以调节分定量泵变量泵,2022/10/16,36,飞机系统原理,3.2.2液压泵,属于定量泵简单可靠用于：

简单液压系统，滑油系统，发动机燃油系统,齿轮泵,图3.8齿轮泵结构图,3.液压泵分类,2022/10/16,37,飞机系统原理,3.2.2液压泵,柱塞泵（轴向式：

直轴斜盘式）,图3.9直轴斜盘式柱塞泵结构图,3.液压泵分类,2022/10/16,38,飞机系统原理,3.2.2液压泵,属于变量泵，改变斜盘倾角就可以改变柱塞往复运动形成大小，从而改变泵的排量，实现变量控制。

原理：

斜盘角度不变时，缸体转动带动柱塞在斜盘上滑动，从而改变柱塞孔容积变化。

吸油：

柱塞随缸体自下而上回转出油：

柱塞随缸体自上而下回转补偿活门改变斜盘角度，进行变量调节自动卸荷：

通过补偿活门使得斜盘角度=0人工释压活门地面试车时减少油泵损失,3.液压泵分类,2022/10/16,39,飞机系统原理,3.2.2液压泵,图3.9直轴斜盘式柱塞泵工作原理图,柱塞泵原理,工作状态,3.液压泵分类,2022/10/16,40,飞机系统原理,3.2.2液压泵,图3.9直轴斜盘式柱塞泵工作原理图,柱塞泵原理,卸荷状态,3.液压泵分类,2022/10/16,41,飞机系统原理,3.2.2液压泵,图3.10柱塞泵补偿活门,3.液压泵分类,2022/10/16,42,飞机系统原理,3.2.2液压泵,手摇泵：

一般用于应急供油。

图3.11手摇泵应急供油,3.液压泵分类,2022/10/16,43,飞机系统原理,3.2.2液压泵,图3.12手摇泵结构部件图,手摇泵构成,3.液压泵分类,2022/10/16,44,飞机系统原理,3.2.2液压泵,手摇泵工作过程,图3.13手摇泵工作原理,3.液压泵分类,2022/10/16,45,飞机系统原理,3.2.2液压泵,手摇泵工作过程,图3.13手摇泵工作原理,3.液压泵分类,液压泵压力流量特性曲线,图3.14定量泵的压力-流量特性曲线,3.2.2液压泵,定量泵,4.液压泵的压力控制,流量,理论曲线,实际曲线,额定压力P1,压力,P2,图3.15变量泵的压力-流量特性曲线,3.2.2液压泵,液压泵压力流量特性曲线,变量泵,4.液压泵的压力控制,液压泵的压力控制限压和卸荷原因：

液压泵通常由发动机驱动，而用压系统间歇工作，为了对泵的输出最高压力加以限制并希望液压泵在用压系统不工作时消耗的功率尽量少。

限压安全阀（溢流阀）当系统的压力升高到某个调定压力值（高于正常的10%20%）时，安全阀打开，将多余的液流排回油箱，限制系统压力继续上升；安全阀打开时系统压力最高，液压泵输出功率最大；不良影响：

安全阀将经过的油液液压功