第2章液压系统

中国民航大学空管学院第二章液压系统一、液压传动原理

液压传动是一种以液体为工作介质，利用液体静压能来完成传动功能的一种传动方式，也称容积式传动。功用：给飞行操纵系统、起落架收放、前轮转弯、刹车系统和发动机反推装置等提供操纵动力。液压传动基本规律：力＝压力＊面积Ｆ＝Ｐ＊Ａ速度＝流量／面积Ｖ＝Ｑ／Ａ功率＝力＊速度＝压力＊流量Ｗ＝Ｆ＊Ｖ＝Ｐ＊Ｑ1.液压传动是以液体作为传递能量的介质而且必须在封闭的容器内进行。2.为克服负载必须给油液施加足够大的压力，负载愈大所需压力亦愈大。压力决定于负载。3.液压传动中的一个重要规律—输出速度取决于流量。4.液压传动的性能的主要参数是：压力P和流量Q。

结论：千克力/厘米2kgf/cm

2磅/英寸2PSI帕Pa毫米汞柱mmHg1.014.23398067735.56液体压力的单位液压传动原理图二、液压系统的组成(1)动力元件液压泵，其作用是将机械能转换成液体的压力能。(2)执行元件液压作动筒和液压马达，其职能是将液体的压力能转换为机械能。(3)控制调节元件即各种阀。用以调节系统各部分液体的压力、流量和方向，控制系统的工作状态，满足工作要求。(4)辅助元件油箱、油滤、散热器、蓄压器及导管、接头和密封件等。

1.按液压元件的功能划分：

2.按组成系统的分系统功能划分(1)液压源系统（供压系统）液压源包括泵、油箱、油滤系统、冷却系统、压力调节系统及储压器等。(2)工作系统（或液压操作系统、用压系统）用液压源系统提供的液压能实现工作任务的系统。如起落架收放系统、液压刹车系统。三、工作介质液压油是液压系统的工作介质功用：传动、润滑、冷却、防锈。航空液压所采用的工作液分为植物油系、矿物油系及磷酸酯基液压油等。1.植物基液压油植物基液压油（MIL-H-7644）主要由蓖麻油和酒精组成，它有刺鼻的酒精味并通常染成蓝色。用于早期飞机。对材料影响：可使油漆（橡胶如轮胎）软化、脱落；处理：用肥皂水清洗对人体影响：低毒，对眼睛、呼吸系统、粘膜、皮肤刺激；处理：戴防护用具，用大量清水清洗，涂硅树脂软膏，去医院2.矿物基（石油基）液压油矿物基液压油（MIL-H-5056）是从石油中提炼出来的，并加入抗氧化剂、耐高温添加剂，它具有刺激性的气味，呈红色。3.磷酸酯基液压油磷酸酯基液压油（MIL-H-8446）是由多种磷酸酯和添加剂用化学方法合成，防火性能特别好、耐低温、低腐蚀，呈紫色。用于现代高性能飞机，成本较高。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兰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三种液压油的特点四、液压动力元件常用的动力源为液压泵，用于向系统提供一定压力和流量的油液。液压泵的分类：按有无动力分：手摇泵、动力泵按结构形式分：齿轮泵、柱塞泵和叶片泵按输出排量是否可调节分：定量泵、变量泵在现代飞机液压源系统中，中低压系统多采用齿轮泵，对于高压系统（170～300kgf/cm2），一般都采用柱塞泵。（1）齿轮泵齿轮泵构造一对啮合的齿轮油泵壳体前后端盖齿轮泵是定量泵。具有结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、便于维护与修理等优点。1.液压泵种类主动齿从动齿排油腔吸油腔吸油过程

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（2）柱塞泵工作原理：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。斜盘式柱塞泵增压泵斜盘出油口斜盘作动筒补偿活门壳体回油吸油口人工控制电磁活门挡块活门回程弹簧柱塞缸体配油盘配油盘ba柱塞泵特点：柱塞泵是变量泵。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。具有自动卸荷的功能。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。六、液压控制元件1.方向控制元件（方向阀）功用：控制系统中油液的通、断和改变油液流动的方向或通路。单向阀——只允许液流在一个方向上流通；换向阀——改变液流的方向和通路。通过控制元件对液体进行控制，使液压传动按一定的规律进行。包括方向控制元件、压力控制元件和流量控制元件。球阀单向阀锥阀单向阀2.压力控制元件功用：用来调节或控制液压系统压力。溢流阀——用来保持系统工作压力（称为定压阀），和限制系统最大压力（称为安全阀）；减压阀——使系统中一部分的压力低于另一部分的压力。溢流阀减压阀3.流量控制元件功用：通过控制油路的流量从而控制或协调执行元件的运动速度。如节流阀、分流阀等。节流阀分流集流阀五、液压执行元件

液压执行元件在液压系统中是对外界作功的一种元件，它将液压能转换成为机械能。执行元件分类：往复运动型——液压作动筒旋转运动型——液压马达作动筒在飞机液压系统中，作动筒被广泛应用于舵面的操纵，起落架、襟翼和减速板的收放等场合。工作原理：压力油从左边通油口进入，油压作用在活塞的端面上，迫使活塞向右运动；当活塞移动时，右边弹簧腔室的空气通过通气小孔排出，并压缩弹簧；当作用在活塞上的油液压力释压并小于压缩弹簧的张力时，弹簧伸张并推动活塞向左移动；因为活塞的左移，左边腔室油液被挤出通油口，同时，空气通过通气孔进入弹簧腔室。由筒体1、活塞2、活塞杆3、端盖4、密封5、进出管道6等元件组成。工作原理：当筒体固定时，若筒左腔输入工作液体，液体压力升高到足以克服外界负载时，活塞就开始向右运动。若连续不断地供给液体，则活塞以一定的速度连续运动。七、液压辅助元件液压辅助元件包括：液压油箱、油滤、储压器、导管接头、密封装置、冷却器等。

1.液压油箱作用：储存液压系统所需油液；散热、分离空气，沉淀杂质。现代民航运输机的液压油箱都是增压密封的，以保证泵的进口压力维持在一定值，防止在高空产生气塞。通常增压油箱有两种形式：引气增压式和自增压式。引气增压油箱内部构造辅助泵主泵防火关断活门A320自增压原理工作原理：是利用系统高压油返回作用在油箱的增压活塞上，通过液体压力在活塞上施加压力，为油箱中的液压油增压自增压油箱结构2.储压器（1）作用：（1）补充系统泄露，维持系统压力（卸荷）；（2）减缓系统压力脉动；（3）协助泵共同供油，满足瞬间大流量工作的需要；（3）作为应急和辅助能源。储压器实质上是一种储存能量的附件，蓄压器在一定压力范围内的储油量对液压泵卸荷的稳定性、部件的传动速度等都有很大影响。按蓄压器构造分为三类：活塞式、薄膜式和胶囊式（3）储压器的种类活塞式薄膜式胶囊式3.油滤油液污染是造成液压系统故障的重要原因之一，利用油滤可使液压油保持必要的清洁度。安装位置：油泵出口系统回油油滤的工作原理A320八、飞机的液压源系统

（1）单源液压系统：飞机上只有一个液压系统。一般采用简单的定量泵供压，由发动机或电动机驱动液压泵。只适合于传动单一部件，如起落架，只应用于小型飞机。（2）多源液压系统：为了保证供压的安全可靠，现代飞机上都有多个相对独立的液压系统。一般由发动机、电动机、动力转换组件（PTU）、冲压空气涡轮（RAT）等驱动液压泵，广泛用于高速飞机和大中型运输机。1.飞机的液压源系统组成2.液压泵动力源系统发动机驱动泵(EDP)电动马达驱动泵(EMDP)空气驱动泵(ADP)冲压空气涡轮驱动泵(RAT)一般在两个主液压系统之间的管路上，还设有液压动力转换组件（PTU）八、特情处置当得知航空器液压系统故障时，管制员首先要了解航空器液压系统故障对飞行操纵系统的影响及其程度，根据机长意图指挥该航空器继续飞行或就近机场备降。使用雷达密切监控该航