飞机液压系统---飞机结构与系统ppt

飞机液压系统张宏伟液压传动基本概念液压缸1液压缸2A1A2F1V1F2V2液压传动定义液压传动是一种以液体为工作介质，利用液体静压能来传递功、能，也称容积传动。液压系统的特点工作介质（液体）不可压缩，系统必须密封；系统稳定工作时，系统内压力取决于负载；系统的输出速度取决于流量Q；液压系统的功率N=pQ液压系统组成元件功能类型：动力元件：将机械能转换为液压能；控制元件：控制系统工作状态；（方向、压力、流量）执行元件：将液压能转换为机械能；辅助元件：组成系统，提高效率，安全可靠。分系统功能：液压源系统；工作系统。液压系统基本结构图液压源系统工作系统液压系统的优缺点优点：1.动作迅速、换向快；2.重量轻、尺寸小；3.运动平稳，不易受外界负载影响；4.调速范围大，可实现无级调速；5.功率放大系数大；6.效率高。缺点：1.液压元件结构复杂，工艺要求高；2.信号传递速度慢；3.管路连接复杂。液压油液压油是液压传动的工作介质工作液性能指标良好的润滑性；合适的粘度；高的弹性模数；较高的化学稳定性；较高的材料相容性；防火性；对人体无毒或过敏反应。液压油的主要参数粘性：流体流动时，在液体内部显示出的内摩擦力的性质。粘度：粘度是流体在单位速度梯度下流动时产生的剪切应力，是衡量流体粘性的指标。类型动力粘度运动粘度相对粘度动力粘度&运动粘度运动粘度运动粘度没有特殊的物理意义粘度名称单位制动力粘度运动粘度国际制Ns/m2(帕秒，PaS)m2/sec厘米克秒制dynesec/cm2(泊，P)1P=100cP(厘泊，cP)cm2/sec(斯，st)1st=100cst(厘斯，cst)英制lb-sec/ft2lb-sec/in2ft2/secin2/sec(牛特)相对粘度（条件粘度）在规定条件下，用粘度计测出的液体的粘度。中国：恩氏粘度0E美国：赛氏通用秒SSU英国：雷氏秒RSS法国：巴氏度0B恩氏粘度恩氏粘度的测定方法测定200cm３在温度为tC的被测液体在自重作用下流过专用恩格勒粘度计中直径为2.8ｍｍ小孔所需的时间t1，然后测出同体积的蒸馏水在20C时流过同一小孔所需时间t2，t1与t2的比值即为被测液体在tC的恩氏粘度值,工业一般以20℃、50℃和100℃作为测定恩氏粘度的标准温度21tEtt赛氏通用秒赛氏粘度的测定方法测定60cm3、温度为tC的油液在自重作用下，流过专用赛波尔特（Saybolt）测试仪中一个标准长度和直径小孔所需的时间赛波尔特粘度计水箱容器加热组件温度计水浴油液塞子粘度特性粘温特性液体VS.气体温度升高，液体粘度下降而气体粘度上升。粘压特性压力增大，液体粘度增大压力低于30Mpa时，可忽略不计。粘度对液压系统性能的影响油液的粘度对系统的功率损失有较大的影响机械损失VS.泄漏损失粘度机械损失泄漏损失功率损失适合的粘度油液的压缩性油液的压缩性，是指液体所受的压力增大时其体积缩小的一种性质。一定体积的液体，在压力增量相同的情况下，体积的缩小量越小，则说明其压缩性越小。一般认为液体是不可压缩的。液压油的压缩性应尽可能小一些。如果液压油中含有气泡，其压缩性将显著增大。抗燃性衡量耐燃性的一般指标为闪点、着火点和自燃着火温度。闪点：在特定条件下以一个微小的火焰接近它们时，在油液表面上的任何一点都会出现火焰闪光的现象。着火点：油液所达到的某一温度，在该温度下油液能连续燃烧5秒钟（在有火焰点燃下）。自燃着火温度：油液在该温度下会自动着火。液压油的化学性能热稳定性氧化稳定性水解稳定性相容性液压传动工作液的分类特性液压油颜色耐燃性粘度稳定性毒性吸水性适用的密封材料应用植物基蓝色易燃大低无毒小天然橡胶老式飞机矿物基红色可燃适中较高无毒小合成耐油橡胶减震支柱磷酸酯基紫色耐燃较小高低毒大异丁烯橡胶聚四氟乙烯大型客机液压油使用注意事项对液压系统的防护不同规格的液压油绝不能混用保持油液必要的清洁度防止系统进入空气对其他系统和飞机结构的防护对维护人员的防护配戴耐油手套进行压力测试或元件渗漏时，应该配戴防护镜液压泵液压泵功用液压泵是液压系统的动力元件，其功用是将机械能转换为液压能，向系统提供一定压力和流量的油液。液压泵特点液压系统采用的油泵为容积泵，依靠密封容积的变化工作。吸油管回油管油箱工作腔配油装置液压泵是容积泵，利用工作腔容积的变化进行吸油和压油过程！油箱压力大气压力引气增压液压泵工作原理回油管吸油管油箱油箱压力P回油管吸油管油箱油箱压力P回油管吸油管油箱油箱压力吸油P回油管吸油管油箱油箱压力P回油管吸油管油箱油箱压力P回油管吸油管油箱油箱压力P回油管吸油管油箱油箱压力压油PQ回油管油箱液压泵、液压马达性能参数压力工作压力额定压力过载流量排量理论流量公称流量功率和效率输入功率&输出功率容积效率&机械效率液压泵性能参数0pQ理论曲线实际曲线期望的流量额定压力额定压力：在额定转速下，使用寿命期限内，规定容积效率下，泵连续工作情况下的最高压力。额定压力取决于泵结构的密封性能和规定使用寿命。工作压力：泵工作时的压力。工作压力取决于负载。过载：工作压力超过额定压力的值定量泵特性曲线排量q：再不考虑泄漏的情况下，泵每转一周排出液体的体积;流量Q：泵在单位时间内排出的液体体积；理论流量液压泵的理论流量是指不考虑泄漏情况的流量。Q=qn额定流量（公称流量）液压泵的额定流量是指在额定转速下，处于额定压力状态时泵的流量。排量&流量输入功率：Ni=Tω输出功率：No=pQ效率:机械效率vs.容积效率机械效率由机械摩擦及内部阻力造成；容积效率由内漏、充填损失等因素造成。TpQ功率&效率△TωToωpQopQTωp△Q机械损失容积损失影响液压泵效率的主要因素油温过高或过低油箱维护不正常油泵装配异常或磨损严重液压泵类型定量泵：齿轮泵等变量泵：柱塞泵等齿轮泵构造齿轮泵工作原理齿轮泵构造一对啮合的齿轮油泵壳体前后端盖齿轮泵的可变容积？齿轮泵配油装置？齿轮泵的可变容积？齿轮泵配油装置？齿轮泵配油装置？齿轮泵的可变容积？排油腔随着齿轮的旋转，排油腔容积逐渐减小！吸油腔随着齿轮的旋转，吸油腔容积逐渐增大！齿轮泵配油装置？啮合点啮合点位置随齿轮旋转而改变，因此齿轮泵的优点是：对油液污染不敏感！吸油过程在吸油腔中的啮合齿逐渐退出啮合，吸油腔容积增大，形成部分真空，油箱中的油液在油箱内压力作用下，克服吸油管阻力被吸进来，并随轮齿转动；排油过程当油进入排油腔时，由于轮齿逐渐进入啮合，排油腔容积逐渐减小，将油从排油口挤压出去。齿轮不断旋转，油液便不断地吸入和排出。齿轮按图示方向旋转斜盘式柱塞泵工作原理可变工作容积：柱塞与缸体的配合腔配油装置：配油盘斜盘式柱塞泵由柱塞、缸体、斜盘、回程盘、配油盘和驱动轴构成。斜盘的倾角决定柱塞的行程，改变斜盘的倾角，可改变柱塞的行程，从而改变泵的排量。柱塞泵工作原理工作原理：缸体每转动一周，每个柱塞做一次往返运动，完成一次吸油和压油（相当于手摇泵推拉手柄一次），几个柱塞顺序进入吸油和压油过程，使泵输出连续的流量和压力。变量原理：改变斜盘的角度，可改变柱塞行程，从而改变泵的排量。摆缸式轴向柱塞泵轴向柱塞泵的变量控制变量泵按其性能参数（流量和压力曲线的变化情况）分为：恒功率变量泵恒流量变量泵恒压力变量泵恒压式变量柱塞泵恒压式变量柱塞泵是一种自动调节变量泵，它能根据外负载的大小（泵输出口压力的大小）自动调节排量。由于流量可随负载的大小自动调节。特点：功率损失小节省能源减少发热低压时流量大，高压时流量小适用于驱动快速推力小、慢速推力大的工作机械飞机常选用恒压变量泵为液压系统的液压源恒压式变量柱塞泵的构造恒压轴向柱塞泵变量原理变量泵压力—流量特性曲线ABC当工作系统不工作时，系统压力升高，当泵出口压力达到卸荷预调值时，压力补偿活门接通斜盘作动筒，改变斜盘角度，使泵输出流量近似为零，从而使泵处于消耗功率最小的卸荷工作状态。Qp0液压泵压力控制定量泵供压系统限压方法安全回路——用安全阀限制供压的最高压力卸荷回路——使泵处于消耗功率最小的卸荷状态变量泵压力控制自动卸荷——变量泵具有自动卸荷功能，因此变量泵系统不需要卸荷阀。安全回路——为保证系统的安全性，变量泵系统同样装有安全阀。定量泵安全阀限压回路伸出缩入限压定量泵安全阀限压回路缩入伸出限压定量泵安全阀限压回路限压伸出缩入定量泵卸荷回路定量泵卸荷压力曲线0tp液压泵的检查顺序检查系统的外漏，外漏最容易检查，可观察液压管路及接头部件有无泄漏的痕迹；检查蓄压器预充气压力；检查系统的内漏。变量泵的限压和卸荷变量泵具有自动卸荷功能。为了系统的安全，回路上同样需加装安全阀，以防泵内压力补偿活门损坏或斜盘作动筒卡滞时造成系统压力过高。控制阀液压系统中液体流动的方向、压力和流量等是需要控制和调节的。完成这些控制和调节作用的液压控制元件，统称为液压控制阀。分类按机能不同可分为方向控制阀压力控制阀流量控制阀方向控制元件功用方向控制元件的功用是控制控制系统中油液的通、断和改变油液流动的方向或通路。分类：单向阀功用：使油液只能沿一个方向流动而不能反流；球型阀芯VS.锥型阀芯换向阀：功用：控制系统中液流的方向，实现油路的关断、接通和换向；运动形式：转阀&滑阀控制方式：手动、机动、电动、液动工作位置：二位、三位接油路数：二通、三通、四通、五通等单向阀在飞机液压系统中，单向阀常用于：泵的出口处，防止系统反向压力突然增高，使泵损坏，起止回作用。定量泵卸荷活门的下游，在泵卸荷时保持系统的压力。在系统的回油管路中，保持一定的回油压力，增加执行机构运动的平稳性。机控单向阀机控单向阀机控单向阀机控单向阀a）机控单向阀构造弹簧阀座顶杆进口进口出口出口b)反向流动状态液控单向阀用途：对液压缸进行锁闭。作立式液压缸的支撑阀。某些情况下起保压作用。换向阀功用：控制系统中液流的方向，实现油路的关断、接通和换向；运动形式：转阀&滑阀控制方式：手动、机动、电动、液动工作位置：二位、三位接油路数：二通、三通、四通、五通等要求：流体流经阀时的压力损失要小。不相通的通口间的泄漏要小。换向要平稳、迅速且可靠。转阀换向阀工作原理飞机上常用的换向阀的型式：控制单向式作动筒的为二位三通阀，控制双向式作动筒的为二位四通或三位四通，其中三位四通中立位关断式应用最广。图为几种换向阀的职能符号。其中方框代表每一个位置，A、B代表工作油口，P代表供油口，O代表回油口，箭头指向为液流方向。前述卸荷阀就是液压控制的二位二通阀。二位三通三位四通中立关断二位四通ABPOAPOPOAB飞机上常用的换向阀的型式梭阀实质上是两位三通自动换向阀压力控制阀是用来调节或控制液压系统压力的。其工作原理是利用油路压力与预定弹簧压力比较，控制阀口开度，保证压力处于调定值。分类：溢流阀减压阀顺序阀卸荷阀压力控制元件溢流阀工作原理：当油路压力升高到调定值时，阀口打开，将压力油溢出一部分，使压力保持在调定值。用途作溢流阀，溢流阀有溢流时，可维持阀进口亦即系统压力恒定。作安全阀，系统超载时，溢流阀打开，对系统起过载保护的作用，而平时溢流阀是关闭的。作背压阀，溢流阀（一般为直动式）装在系统的回油路上，产生一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。用先导式溢流阀对系统实现远程调压或使系统卸荷。溢流阀工作原理溢流阀工作原理溢流阀构造型式：直动式溢流阀：调压精度低，适用于低压小流量系统；先导式溢流阀：调压精度高，适用于高压大流量系统。Q闭合开启压力上升压力下降P减压阀直动式减压阀减压阀先导式减压阀定差减压阀减压阀的应用实现同一液压源供向并联的不同工作压力的工作系统所需压力（定值减压阀）。稳定工作系统的油压，使不受液压源压力波动的影响（定值减压阀）。