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1、飞机刹车系统常见故障和维修技术摘 要本论文主要阐述了某型飞机起落架设计改进及制造技术。改进后的起落架经试验及预先飞行验证，各项指标符合要求，满足了新研飞机的使用需要，并在此基础上，针对性地提出了预防措施。为了提供飞机主起落架放下位置锁检测夹具试验所需的载荷，设计了液压传动系统，并对液压传动系统中的关键元器件如液压泵、加载作动筒、减压阀等进行设计计算和合理选型，使用结果表明：所设计的液压传动系统作用在夹具试验台中的效果完全满足飞机大修指南中规定的诸如密封性检查、可靠性检查和磨合试验等试验要求。关键词：飞机刹车系统 故障分析 预防措施 前起落架 自动收起液压系统 检测夹具 液压传动 液压导管 漏油
2、缺陷 无损检测 节能设计 实体剖分 姿态误差 油量测量计算 仿真三维造型 污染控制 重心位置 重心前限 重心后限 油量传感器设计 小波分析法 飞机燃油系统 故障检测与诊断 目目 录录摘要 3第一章 刹车系统故障分析及对策 71.1故障现象及排除情况 71.2故障原因分析 71.2.1伺服阀结构特点及工作原理 81.2.2 原因分析 91.2.3预防措施 10第二章 飞机防滑刹车系统的智能故障诊断与重构 112.1飞机防滑刹车系统组成 122.2 基于BP 神经网络的专家系统构成 132.32.3专家系统推理 142.4 解释机制 152.5系统重构及恢复 152.5.1系统重构 162.5.2
3、 系统重构算法 172.6试验结果分析 192.7结论 20第三章飞机防滑刹车系统检测装置的研究和设计 203.1.1主要组成 203.1.2主要功能介绍 213.2系统主要硬件设计 223.2.1AD前端信号调理电路 223.2.2 USB接口电路 233.2.3模拟机轮速度信号电路 243.2.4人机接口电路 253.3系统主要软件设计 253.3.1系统主程序软件 263.3.2 模拟机轮速度信号产生程序 263.3.3 USB中断服务程序 2634上位机处理程序 263.5 结语 27第四章 PA44-1 80 型飞机刹车系统的维护浅谈 274.1刹车系统的组成和各部件的工作 284.
4、1.1刹车系统组成 284.1.2各部件的简单工作原理和作用 284.2常见故障及原因分析 304.2.1刹车时建立不起压力或刹车效率低 304.2.2 刹车管路内渗入了较多空气对系统影响 304.2.3 刹车系统外漏 304.2.4 主刹 1-缸筒 1 人 J 漏，造成刹车偏软，效率低 314.3停留刹车保持时间短或根本不起作用 314.3.1停留刹车活塞组什故障 314.3.2停留刹车活门组什、下游管路或利车组件活塞渗漏 314.4刹车系统的检查及日常维护 324.4.1经常检查刹车系统的工作情况 324.4.2 刹车系统排气 324.4.3刹车系统附件的检查 324.4.4 应经常用适当
5、的溶液清洗系统部件的外露部分 324.4.5 使用和解除停留刹车时应先踩压刹车踏板 334.4.6 检查刹车组件活塞的渗漏和磨损情况 334.4.7刹车系统管路的安装应顺畅 334.4.8系统液压油的添加应清洁、及时 334.5运某型飞机刹车系统典型故障浅析 334.5.1刹车操纵活门(YS一113)的工作原理 344.5.2刹车分配活门(YS一114)的工作原理 354.5.3故障分析 37第五章 飞机停留刹车系统故障分析与排除 395.1 系统的功能、组成、工作原理 395.2应该注意的问题 40结束语 42辞谢 43参考文献 44第一章第一章 刹车系统故障分析及对策刹车系统故障分析及对策
6、1.1故障现象及排除情况 某部队在组织飞行时，当某号飞机实施第二个起落滑至主跑道后进行刹车时，飞行员感觉到飞机向右偏转，蹬脚蹬调整刹车压力时也不明显，发现正常刹车不起作用，但此时刹车压力表指示正常。随后飞行员立即采用应急刹车才使飞机停住，避免了一次严重的飞行事故。维修人员将飞机拉回机库，接上地面油泵车和压力表，对刹车压力进行检查时发现：左右刹车压力正常，均为78 MPa。当检查电液伺服阀(以下简称伺服阀)最大输出压力时，发现左机轮刹车压力为38 MPa，右机轮刹车压力为78 MPa。用机轮驱动车同时驱动两边机轮转动，当刹车时右机轮停止转动，左机轮仍转动，故障再现。维修人员怀疑可能是信号输出有问
7、题随即更换了左速度传感器，但故障仍未排除。当拆开导管接头更换左伺服阀时，发现从伺服阀内部流出浑浊的油液。在对系统内部进行循环清洗，并装上新的伺服阀后，故障排除。1.2故障原因分析飞机刹车系统具有对飞机实施刹车减速、控制地面转弯等功能，是飞机的一个重要系统。飞机正常液压刹车系统原理如图1所示。由图可知，刹车时，如果刹车压力表左右指示都正常，但刹车不起作用，则说明刹车压力表至刹车手柄之间的附件工作正常，刹车压力表之后的附件工作不正常。结合故障的现象和排除过程可以初步断定该故障主要是由于左伺服阀工作不正常引起的。1液压刹车阀2刹车分配器3刹车压力 4电液伺服阀5刹车动作缸图图l l 正常刹车系统原理
8、图正常刹车系统原理图1.2.1伺服阀结构特点及工作原理为了防止机轮拖胎，提高刹车效率，飞机上采用了先进的电子防滑液压刹车系统。其中核心元件伺服阀属于喷嘴挡板式电液伺服阀，主要由壳体、力矩马达、挡板、喷嘴、阀芯和弹簧等组成，其结构如图2所示。由于伺服阀内部结构复杂，配合间隙较小，节流孔的直径只有025 mm，喷嘴与挡板的间隙只有0O35O045 mm，阀芯与衬筒的间隙更小，因而对液压油的清洁度要求高。当伺服阀的力矩马达无电信号输入时，挡板处于中立位置，通向阀芯左、右两端的压力相等，在弹簧力作用下，阀芯处在右极限位置，此时来自刹车分配阀的压力油经过阀芯直接与刹车盘相通，左、右机轮刹车压力大小取决于
9、刹车手柄的握压程度和脚蹬行程的大小。当机轮拖胎时，控制盒输出电信号至力矩马达，使力矩马达驱动挡板反时针偏转，右喷嘴阻力增大，使阀芯右端的液压力比左端液压力大，从而在这个压力差的作用下，阀芯克服弹簧力左移，关小刹车供油路，使刹车盘与回油路相沟通，释放部分刹车压力，解除机轮拖胎。当解除拖胎后，控制盒输出电流变为零，挡板回到中立位置，阀芯两端压力相等，阀芯在弹簧作用下回到右极限位置，关闭回油路，使刹车供油路与刹车盘又相通。1.2.2 原因分析由上述伺服阀的工作原理可知，引起左刹车压力不正常的原因有两个：一是机轮未拖胎有电信号输给伺服阀。从故障发生的现象和排故的具体情况分析来看，可以排除这种原因；二是
10、伺服阀自身有故障使刹车盘与回油路相通。从伺服阀故障统计看，伺服阀通常发生的故障是喷嘴堵塞、阀芯卡死和力矩马达线圈烧断。如果线圈烧断，伺服阀就不能工作，即挡板不会偏转，左刹车压力也不会降为38 MPa。由于在排故时，当拆开左伺服阀的导管接头后，发现从伺服阀内部流出浑浊的液压油，所以伺服阀的故障极有可能是由于液压油污染引起的。因为伺服阀对液压油的污染十分敏感，当液压油污染后，就很容易使伺服阀的节流孔堵塞、阀芯卡滞。而当左节流孔堵塞时，就会使流过节流孔的油液压力下降，使阀芯左室油压低于右室的油压。当右室液压力大于左室液压力和弹簧力之和时，阀芯将左移，使左机轮的刹车盘与回油路相通，导致左机轮刹车压力下
11、降；当然，当阀芯卡滞在某个位置而不能回到右极限位置时，也会引起左机轮的刹车盘与回油路相通，使左机轮的刹车压力减少，导致左右刹车压力不一致，造成刹车时飞机右偏。而当飞行员感觉到飞机右偏时，很自然就要蹬左脚蹬使左机轮的刹车压力增加、右机轮的刹车压力减少。但由于左伺服阀有故障，因而左机轮刹车压力不可能增加。又由于压力表安装在刹车分配器之后、伺服阀之前，从而就出现了压力表指示正常，但刹车不起作用的故障现象。通过以上分析可知：引起刹车压力低的原因是由于液压油污染使左伺服阀工作不正常引起的。这在排故时对系统内部进行循环清洗，装上新的伺服阀后，故障排除也进一步证明了上述分析是正确的。而引起液压油污染的原因据
12、了解主要有以下几个方面：一是少数机务人员没有认识到液压污染对系统的危害性，因而对预防油液污染不够重视，在维修工作中不能自觉做好防污染工作；二是外场维护环境较差，维护手段比较落后，有时从油料股领出的新油也很难达到使用标准，且在添加过程中也易污染；三是没有把好拆装和试验关，使污染物进入系统。另外，刹车系统的设计也存在不足，没有在系统的供油管路上安装精密油滤，如该型飞机的前后缘机动襟翼操作系统，其管路中也安装有同型号的电液伺服阀，系统对污染度的要求与液压刹车系统相同，但由于在其供油管路上安装了精密油滤，因而，从故障统计看，前后缘机动襟翼系统中的伺服阀故障要比刹车系统中的伺服阀故障少的多。这说明安装精密油虑有利于提高伺服阀的工作可靠性。1.2.3预防措施 由以上分析可知，为了有效预防此类故障的发生，应注意做好以下几方面的工作。1)改进系统设计，提高系统抗污染能力电液伺服阀通常是液压伺服系统中抗污染能力最差的一个环节。选用对油液污染等级要求低的电液伺服阀是系统提高抗污染能力的重要措施。一般来说，喷嘴挡板式电液伺服阀的控制油口直径小，抗污染能力相
