某型機液壓系統蓄壓器加裝壓力表設計
0前言
某型機液壓系統多次出現低壓告警現象, 造成用戶使用困難。液壓系統出現低壓的一個主要因素是:液壓系統配置的蓄壓器氮氣腔壓力低。飛機蓄壓器上沒有安裝壓力表, 地勤必須通過地面檢測設備檢查蓄壓器的充氮壓力。即使蓄壓器氮氣腔壓力低于正常值, 地勤也難以發現, 這是一個隱性故障。液壓蓄壓器氮氣腔壓力低會引起收放起落架時主泵出現低壓現象, 剎車蓄壓器氮氣腔壓力低會引起主泵供壓喪失時全行程剎車次數減少。本文對蓄壓器加裝壓力表進行了設計與研究。
1 液壓系統蓄壓器功能簡述
某型機液壓系統配有一個液壓蓄壓器和一個剎車蓄壓器, 液壓蓄壓器安裝在左短艙尾椎處, 剎車蓄壓器安裝在前起艙1B框處。液壓蓄壓器能補充系統泄漏, 保證主泵工作的穩定性, 可以給轉彎系統、起落架系統、襟翼收放、剎車系統提供液壓源。剎車蓄壓器能保持飛機停車時左右機輪剎車所需要的壓力, 目前我型飛機剎車蓄壓器儲存的油液可向機輪提供十次以上的剎車壓力。液壓蓄壓器和剎車蓄壓器在液壓系統中安裝的位置如圖1所示。
2 國外飛機液壓系統剎車蓄壓器壓力指示原理
波音737液壓系統中的剎車蓄壓器是1個活塞充氣式的組件。剎車蓄壓器含有的部件如圖2所示。正常壓力源失效時, 壓力傳感器發送壓力信號到主起落架艙的剎車壓力指示器, 地勤通過壓力指示器就能清楚地知道剎車蓄壓器氣腔的壓力值。
圖2 波音737剎車系統-剎車蓄壓器 下載原圖
3 蓄壓器加裝壓力表設計
為確保液壓蓄壓器和剎車蓄壓器充氮壓力正常, 方便地勤人員檢查充氮壓力, 擬在蓄壓器氮氣腔出口管路上增裝壓力表, 待蓄壓器增加壓力表后, 維護人員僅需打開前起艙門和左短艙尾罩查看壓力表就可以直觀的判斷蓄壓器充氮情況。
3.1 新研壓力表
由于液壓蓄壓器氮氣腔設定的壓力值在8.4±0.4 MPa, 剎車蓄壓器設定的壓力值在6±0.4 MPa。因此新研制高精度的壓力表, 壓力表量程為20 MPa, 在6 MPa和8.4 MPa壓力下精度等級為2 (刻度線用綠線標出) , 不超過最大刻度值的±2%, 即0.4 MPa, 其余刻度精度等級為4, 來保證維護人員能準確的給蓄壓器充氮到規定的壓力值。為了保證2級精度的要求, 新研壓力表使用的3J53恒彈性合金是一種更優良的彈性敏感元件包端管, 它相比于30CrMnSiA在相同壓力下位移量更大, 可以提高壓力表的精度。同時, 新研壓力表還增加了防爆組合, 可以提高壓力表的安全性和密封性。
3.2 新設計液壓蓄壓器、剎車蓄壓器與壓力表相連接的轉接接頭
改進后, 將液壓蓄壓器氮氣腔出口的三通接頭更換為四通接頭, 將剎車蓄壓器氮氣腔出口的彎管接頭更換為三通接頭, 空出來的管嘴上安裝壓力表, 直觀的顯示蓄壓器充氮壓力。
接頭與壓力表連接的原理是將接頭擴口的74°錐面和壓力表的74°錐面相結合, 然后通過接頭上的外套螺母與壓力表的螺紋連接, 并通過螺紋的拉緊作用形成輕微的擠壓變形從而實現氣密的目的。圖3為液壓蓄壓器加裝壓力表前后對比圖, 圖4為剎車蓄壓器加裝壓力表前后對比圖。
圖3 液壓蓄壓器加裝壓力表前后對比圖 下載原圖
圖4 剎車蓄壓器加裝壓力表前后對比圖 下載原圖
3.3 試驗結果
在液壓蓄壓器充氮壓力試驗中, 根據表1, 每次試驗中蓄壓器壓力檢查設備指示壓力為8.5 MPa時, 相應的液壓蓄壓器壓力表每次讀數均在8.4 MPa±0.4 MPa范圍內, 判定試驗成功。在剎車蓄壓器充氮壓力試驗中, 根據表2, 每次試驗中蓄壓器壓力檢查設備指示壓力為6.0 MPa時, 相應的剎車蓄壓器壓力表每次讀數均在6.0 MPa±0.4 MPa范圍內, 判定試驗成功。
4 結論
新研壓力表及連接形式的可靠性已在飛機上得到驗證, 可靠性較高, 發生故障的概率很小。新研壓力表以及新設計的四通接頭和三通接頭符合蓄壓器的使用工況要求, 并能方便的測量液壓蓄壓器和剎車蓄壓器氮氣腔的壓力值, 降低了液壓系統出現低壓告警現象的頻次。另外, 某型機維修大綱對蓄壓器充氮壓力的檢查周期規定是800FH, 間隔時間過長, 難以滿足使用要求。待蓄壓器上增加壓力表后, 該檢查周期可以縮短為7DA甚至更短, 地勤人員僅需打開前起艙門和主起艙口蓋查看壓力表就可以直觀的判斷蓄壓器充氮情況。
表1 主蓄壓器壓力測試 下載原表
表2 剎車蓄壓器壓力測試 下載原表
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