畢業(yè)論文：飛機(jī)液壓系統(tǒng)組成部分和工作原理

畢業(yè)論文：飛機(jī)液壓系統(tǒng)組成部分和工作原理

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摘 要
液壓系統(tǒng)作為現(xiàn)代飛機(jī)中非常重要的系統(tǒng)之一，它為很多機(jī)載設(shè)備的操縱和工作提供了必要的保障。A320飛機(jī)作為典型的現(xiàn)代主流飛機(jī)之一，其液壓系統(tǒng)的組成和工作原理也代表著現(xiàn)代飛機(jī)的典型液壓系統(tǒng)。綠、藍(lán)和黃三個獨(dú)立的液壓源系統(tǒng)組成了A320飛機(jī)的液壓系統(tǒng)。下面我根據(jù)相關(guān)資料說明A320飛機(jī)液壓系統(tǒng)的主要組成部分和工作原理，闡述各個部分的功能，分析液壓系統(tǒng)在有一個主液壓源失效、兩個主液壓源失效、所有三個液壓源失效情況下的非正常工作構(gòu)型和工作原理。分析液壓系統(tǒng)的常見故障和隔離方法，說明液壓指示系統(tǒng)的各種參數(shù)的含義。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)，組成，故障隔離，指示參數(shù)


Hydraulic system components and working principle as well as familiar failure analyse
of A320aircraft

Abstract
Hydraulic systems of modern aircraft systems a very important one, which a lot of manipulation and work on-board equipment provides the necessary protection. A320 aircraft as a typical one of the modern mainstream of the aircraft, the hydraulic system and also on behalf of the working principle of a typical modern aircraft hydraulic system. Green, blue and yellow hydraulic three separate source systems formed A320 aircraft hydraulic system. The following relevant information in accordance with A320 aircraft hydraulic system components and working principl
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上由各種的功能元件和功能系統(tǒng)組成了它的三個主要的液壓系統(tǒng)。
1.1 液壓傳動原理
液壓傳動是一種以液體為工作介質(zhì)，利用液體靜壓能來完成傳動功能的一種傳動方式，也稱容積式傳動。液壓傳動建立在帕斯卡原理基礎(chǔ)之上，帕斯卡原理指出，在裝滿液體的密閉容器內(nèi)，對液體的任一部分施加壓力時，液體能把這一壓力大小不變地向四面八方傳遞。
(1)液壓傳動以液體作為傳遞能量的介質(zhì)，而且必須在封閉的容器內(nèi)進(jìn)行；(2)為克服負(fù)載必須給油液施加足夠大的壓力，負(fù)載愈大所需壓力亦愈大。這是液壓傳動中的一個基本原理——壓力取決于負(fù)載（包括外負(fù)載和油液的流動壓力損失）；(3)要完成一定的傳動動作，僅利用油液傳力是不夠的，還必須使油液不斷地向執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動方向流動，單位時間內(nèi)流入作動筒的油液體積稱為流量，流量愈大活塞的運(yùn)動速度愈大。這又是液壓傳動中的一個重要規(guī)律——輸出速度取決于流量；(4)液壓傳動的主要參數(shù)是壓P和流量Q；(5)液壓傳動中的液壓功率等于壓力與流量的乘積。
1.2 液壓系統(tǒng)組成
目前對液壓系統(tǒng)的組成基本上有兩種闡述方法：一種是按組成系統(tǒng)的液壓元件的功能劃分；另一種是按組成整個系統(tǒng)的分系統(tǒng)功能劃分。
1.2.1 按液壓元件的功能劃分
液壓系統(tǒng)必須要由一些主要液壓元件組成，一般包括四種元件：
(1) 動力元件。指液壓泵，其作用是將電動機(jī)或發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能；
(2) 執(zhí)行元件。其功能是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，執(zhí)行元件包括液壓作動筒和液壓馬達(dá)
(3) 控制調(diào)節(jié)元件。即各種閥，用以調(diào)節(jié)各部分液體的壓力、流量和方向，
滿足工作要求；
(4) 輔助元件。除上述三項(xiàng)組成元件之外的其他元件，包括油箱、油濾、散熱器、蓄壓器及導(dǎo)管、接頭和密封件等。
1.2.2 按組成系統(tǒng)的分系統(tǒng)功能劃分
從系統(tǒng)的功能觀點(diǎn)來看，液壓系統(tǒng)應(yīng)分為液壓源系統(tǒng)和工作系統(tǒng)兩大部分：
(1) 液壓源系統(tǒng)。液壓源包括泵、油箱、油濾系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及蓄壓器等。
(2) 工作系統(tǒng)（或液壓操作系統(tǒng)、用壓系統(tǒng)）。它是用液壓源系統(tǒng)提供的液壓能實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)的系統(tǒng)利用執(zhí)行元件和控制元件進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，即可產(chǎn)生各種形式的運(yùn)動或不同順序的運(yùn)動。例如飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)、液壓剎車系統(tǒng)等。
1.2.3 主要組成部件和表示符號
為了更直觀和系統(tǒng)的描述A320液壓系統(tǒng)，在A320的各種手冊中有很多的部件圖和系統(tǒng)圖等，有專門的符號和部件形式圖。它包含了組成液壓系統(tǒng)的基本元件和部件。主要的部件有發(fā)動機(jī)驅(qū)動泵、電動泵、渦輪沖壓泵、PTU（動力轉(zhuǎn)換組件）、火警關(guān)斷活門、儲壓器等。（參見圖1-1）



圖1-1主要組成部件和表示符號
2 液壓系統(tǒng)組成
在A320系列這樣的現(xiàn)代民用客機(jī)上，盡管與其它系統(tǒng)——尤其是電氣、電子系統(tǒng)——相比，液壓系統(tǒng)的科技含量不是最高，但由于其自身具備體積功率比小，技術(shù)成熟，工作可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得液壓系統(tǒng)仍然廣泛使用在各系統(tǒng)甚至是一些關(guān)鍵系統(tǒng)中，為它們提供動力源。
在A320飛機(jī)上有三個主液壓系統(tǒng)，它們被表示成綠系統(tǒng)、黃系統(tǒng)和藍(lán)系統(tǒng)。它們一起以3000psi(206bar)壓力供液壓源給主動力用戶。這些包含飛行操縱裝置、起落架、貨艙門、剎車和反推。這三個系統(tǒng)是獨(dú)立的，不是液壓式連接；在駕駛艙或者客艙沒有液壓管路。不在燃燒區(qū)的高壓(HP)管路由不噴漆的鈦合金構(gòu)成，在燃燒區(qū)的HP管路由不銹鋼制造。低壓(LP)管路由經(jīng)過噴漆防腐處理的輕合金構(gòu)成，在特定的區(qū)域（起落架艙），LP管是用不銹鋼或者鈦合金制造。通過一個主泵，三個系統(tǒng)各自增壓。綠系統(tǒng)泵連接到左發(fā)動機(jī)，黃系統(tǒng)泵連到右發(fā)動機(jī)。當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，綠和黃泵供給液壓源。當(dāng)任何一個發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，藍(lán)系統(tǒng)的電動泵自動地起動。三個系統(tǒng)主泵通常是設(shè)置在永久地操作。如有必要（由于系統(tǒng)故障，或者用于勤務(wù)），泵可以從駕駛艙中設(shè)在關(guān)閉位置。
2.1 系統(tǒng)說明
2.1.1 主系統(tǒng)
在三個液壓艙中有系統(tǒng)里的大部份部件。綠系統(tǒng)部件是在主起落架艙里。黃系統(tǒng)部件在右機(jī)腹整流罩的液壓艙內(nèi)。藍(lán)系統(tǒng)組件在左機(jī)腹整流罩的液壓艙內(nèi)。兩個液壓艙（藍(lán)和黃）是在主起落架艙前。三個液壓系統(tǒng)地面勤務(wù)面板，每個主系統(tǒng)一個。藍(lán)和綠地面勤務(wù)面板位于左機(jī)腹整流罩處。黃系統(tǒng)地面勤務(wù)面板是在右機(jī)腹整流罩內(nèi)。所有地面勤務(wù)面板都有自封接頭用于地面液壓源供給。綠系統(tǒng)的地面勤務(wù)面板有一個手搖泵和選擇活門，可以通過選擇活門的位置給各系統(tǒng)添加液壓油，因此任何油箱都能被加滿。黃系統(tǒng)的地面勤務(wù)面板有一個手搖泵和選擇活門。他們提供一個備用方法，操作貨艙門。藍(lán)系統(tǒng)的地面勤務(wù)面板有沖壓空氣渦輪控制板。（參見圖2-1）



圖2-1 A320液壓系統(tǒng)功能框圖

2.1.2 輔助系統(tǒng)
輔助液壓源產(chǎn)生系統(tǒng)是：
—藍(lán)系統(tǒng)的沖壓空氣渦輪（RAT），
—綠/黃系統(tǒng)的動力轉(zhuǎn)換組件（PTU），
—黃系統(tǒng)的電動泵和手搖泵。
注：當(dāng)飛機(jī)在地面時，藍(lán)系統(tǒng)的電動泵為了維修可用為輔助動力裝置。藍(lán)系統(tǒng)的RAT是在左機(jī)腹整流罩艙內(nèi)，主起落架艙前面。如AC交流匯流條1*P和2*P，有全部故障時，它自動地放出。如有必要可以從駕駛艙操作它。RAT提供液壓源給藍(lán)系統(tǒng)。如果有電氣故障，RAT也供給電源到飛機(jī)的控制速度馬達(dá)發(fā)電機(jī)（CSM/G）。
綠/黃的PTU是在主起落架艙內(nèi)。它能夠進(jìn)行兩個方向操作，綠到黃，或者黃到
綠。在兩個液壓系統(tǒng)之間沒有液壓連接。當(dāng)壓力差在500psi(35bar)的時候，PTU自動工作。PTU永久有效的，但如有必要能從駕駛艙將PTU關(guān)閉�？煨蹲苑饴�(lián)軸器，在勤務(wù)時隔離PTU停止一系統(tǒng)增壓其他系統(tǒng)。
黃系統(tǒng)電動泵是在黃液壓艙；當(dāng)必要時（發(fā)動機(jī)或者發(fā)動機(jī)驅(qū)動泵故障），它給黃主系統(tǒng)供給液壓源。從駕駛艙可以操作它。飛機(jī)在地面上并且一個選擇造成操作貨艙門時，它也起動。黃系統(tǒng)手搖泵是在地面黃勤務(wù)面板上，如果沒有電源可用它來操作貨艙門。
2.2 電源
在A320飛機(jī)上，液壓系統(tǒng)從飛機(jī)的AC(交流)和DC(直流)系統(tǒng)獲得電源。電路有115V AC供電：
—黃系統(tǒng)的電動泵，
—藍(lán)系統(tǒng)電動泵。
電路有28V DC供電：
—RAT，
—綠系統(tǒng)泵的監(jiān)控和控制環(huán)路，
—黃系統(tǒng)（發(fā)動機(jī)驅(qū)動）泵的監(jiān)控和控制環(huán)路，
—藍(lán)系統(tǒng)的警告和控制環(huán)路，
—1號發(fā)動機(jī)和2號發(fā)動機(jī)防火活門，
—油箱低油量指示器的電路，
—系統(tǒng)壓力傳感器，
—滲漏測試電磁活門，
—PTU電磁活門，
—黃色輔助系統(tǒng)。
電路有26V AC 供給：
—油箱油量指示器系統(tǒng)。
2.3 控制和指示
主系統(tǒng)控制通常是自動的，但必要時空勤人員能夠從駕駛艙控制系統(tǒng)。大部分的控制器是在兩個頂板40VU 和50VU上。
面板40VU有按鈕電門用于：
—1號發(fā)動機(jī)液壓泵（綠色），
—2號發(fā)動機(jī)液壓泵（黃色），
—電動泵（藍(lán)），
—PTU，
—電動泵（黃色的）
它也有RAT液壓操控電門，放出RAT。面板50VU有控制三個滲漏測量選擇器的按鈕電門。這些使用僅用于勤務(wù)。藍(lán)電動泵的操控電門也位于面板50VU上。此電門使它可能操作藍(lán)系統(tǒng)的電動泵，當(dāng)飛機(jī)在地面且兩個發(fā)動機(jī)停止時。
在頂板（20VU部分）上的FIRE按鈕電門控制抽油管里的馬達(dá)活門到發(fā)動機(jī)泵。
電操控電門在面板21VU上展開RAT。
指示系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)到飛機(jī)電子集中監(jiān)控(ECAM)。離散信號使頂板上的FAULT燈亮。指示的兩個主要類型。它們是：
—機(jī)械的，是在液壓艙和機(jī)翼內(nèi)的表。
這些包括系統(tǒng)儲壓器上的壓力表，油箱上的空氣壓力表和油箱上的流量表。三個油箱的容量也顯示在綠系統(tǒng)地面勤務(wù)面板上的油量指示器。
—有關(guān)飛機(jī)電子中央監(jiān)控（ECAM）系統(tǒng)的指示。在系統(tǒng)顯示的HYD頁面上顯示，發(fā)動機(jī)/警告顯示和在頂板上。












3 A320主液壓源
主液壓源系統(tǒng)是,以液壓源提供給飛機(jī)的高功率用戶。飛機(jī)有三個主液壓系統(tǒng),他們是:綠主系統(tǒng)、藍(lán)主系統(tǒng)、黃主系統(tǒng)。三個主系統(tǒng)互相是液壓式隔離的。液壓油不可能從一個主系統(tǒng)到任何其他的主系統(tǒng)。油箱容積包含在內(nèi),每個系統(tǒng)的液壓油體積約為:
—對于綠系統(tǒng)100L,
—對于藍(lán)系統(tǒng)60L,
—對于黃系統(tǒng)75L。
發(fā)動機(jī)驅(qū)動泵(EDP)提供給綠和黃主系統(tǒng)液壓源。連接綠系統(tǒng)的EDP到左(1號)發(fā)動機(jī)。連接黃系統(tǒng)的EDP到右(2號)發(fā)動機(jī)。藍(lán)主系統(tǒng)由一個電動泵供壓。
當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,三個主系統(tǒng)自動供給液壓源。直接連接兩個EDP到他們相關(guān)的發(fā)動機(jī)(通過附件齒輪箱),且當(dāng)兩個發(fā)動機(jī)中的一個起動時,藍(lán)電動泵操作。所有主系統(tǒng)都在3000 psi(206 bar)的額定壓力下操作。
如果主泵不能使用,也可以用一個或多個的輔助系統(tǒng)增壓每個主系統(tǒng)。黃電動泵或者動力轉(zhuǎn)換組件(PTU)能夠增壓黃主系統(tǒng)。PTU能增壓綠主系統(tǒng)。沖壓空氣渦輪能夠增壓藍(lán)主系統(tǒng)。
進(jìn)行維護(hù)時,所有系統(tǒng)可能由地面液壓供給增壓。接頭安裝在三個系統(tǒng)的地面勤務(wù)面板上。在地面上它可能按下列步驟增壓到主系統(tǒng):
—黃主系統(tǒng),帶有黃電動泵,
—綠主系統(tǒng),用黃電動泵(經(jīng)過PTU),
—藍(lán)主系統(tǒng),帶有藍(lán)電動 ……（未完，全文共27269字，當(dāng)前僅顯示4905字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：飛機(jī)液壓系統(tǒng)組成部分和工作原理》）