飞机液压系统

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2.1.1液压传动原理
• 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。
–液压系统的传动原理，
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液压传动原理(续)
• 液压传动原理
–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。
–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。
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液压传动与控制原理
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2.1.3工作液--液压油
• 工作液
–液压油是液压系统的工作介质， –功用:
• 传动， • 润滑、 • 冷却 • 防锈。 –目前飞机上使用的磷酸酯基液压油。
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液压油种类
–目前航空液压系统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。
–矿物油系工作液的主要成分是石油，加 入各种添加剂精制而成。
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2.2.2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，它直接将液压能转换成 为机械能。
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液压执行元件分类
液压执行元件分两大类：
•一类为旋转运动型（液压马达）， •一类为往复运动型。 •在往复运动型中又分为
–往复直线运动型（作动筒） –往复摇摆运动型（摆动缸）两类。
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• 一般齿轮泵的总效率为0.6∽0.65， 柱塞泵的总效率约为0.8。
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齿轮泵组成与工作原理
• 齿轮泵组成 –齿轮泵由装在壳体内的一对相互啮合的齿轮组 成。 • 其中齿轮Ⅰ为主动齿轮，Ⅱ为从动齿轮，Ⅲ 为壳体，Ⅳ为前、后端盖。
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（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。
齿轮不断旋转，油 液便不断地吸入和 排出。
04-19
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柱塞泵
• 柱塞泵 –柱塞泵按柱塞排列的方式不同，分为轴向式和径向式。 –斜盘式柱塞泵在油泵壳体内装有主动偏心轴和若干个 按圆周均匀分布的柱塞油缸。壳体内腔和进油口相通。 油缸上有吸油孔和压油孔。吸油孔与壳体内腔相通。 压油孔与出油口相通，但需经压油口端部的单向活门 油泵密封腔内的油液才能被挤出。
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齿轮泵工作原理
排油腔
吸油腔
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齿轮按图示方向旋转
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 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。
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液压马达的基本工作原理
从工作原理上来说，大部分液压泵 都是可逆的，即输入压力油，就可 输出转速和扭矩，即把液压能转换 为机械能，这便成为执行元件即液 压马达
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液压泵种类
• 液压泵种类: –按其结构形式可分为 •齿轮式、叶片式和柱塞式三大 类。 –按其输出流量能否调节可分为 •定量泵和变量泵两类。
作动筒
• 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，发动 机尾喷口、进气锥和燃油泵的操纵等场合。
–组成:它由筒体1、活塞2、活塞杆3、端盖4、 密封5、进出管道6等元件组成。
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液压作动筒的工作原理
• 液压作动筒的工作原理: –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。 –物理本质:作动筒工作的物理本质在于：利用 液体压力来克服负载（包括磨擦力），利用液 体流量维持运动速度。
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液压泵的基本工作原理
• 图中柱塞2依靠紧压在偏心轮1 上，偏 心轮1由发动机或电动机带动旋转，柱 塞2便作往复运动，使密封工作腔4 的 容积发生变化， 变大时产生部分真空 度， 大气压力迫使油箱中的油液经吸 油管顶开单向阀5，进入工作腔，这就 是吸油过程。当工作腔的容积变小时， 使腔中吸入的油液受到挤压， 产生压 力，顶开单向阀6流向系统中去这就是 压油过程。 偏心轮不断旋转，泵就不 停地吸油和压油。这样，泵就把发动机的机械能 转换成泵输出的液压能。
•液压源包括:
–泵、 –油箱、 –油滤系统、 –冷却系统、 –压力调节系统及蓄能器等。
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2、工作系统
• 2、工作系统（或液压操作系统），
–它是用液压源系统提供的液压能实现工作任务 的系统。
–利用执行元件和控制调节元件进行适当地组合， 即可产生各种形式的运动或不同顺序的运动。
–例如飞机起落架收放系统，液压刹车系统等。
–这又是液压传动中的一个重要规律— 输出速度取决于流量。
–代表液压传动性能的主要参数是压力P和流量Q。 –液压传动的液压功率等于压力P和流量Q的乘积。
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2.1.2液压系统的组成
• 液压系统的组成
–目前对液压系统的组成基本上有两种阐述方法， –一种是按组成系统的液压元件的功能类型划分； –另一种是按组成整个系统的分系统功能划分。
第2章
飞机液压系统
空管学院 朱承元
第2章 飞机液压系统
• 2.1液压系统概述 • 2.1.1液压传动原理 • 2.1.2液压系统的组成 • 2.1.3工作液
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2.1液压系统概述
• 飞机操纵控制的动力有机械与电力传动、 液压与气压传动。
• 其中液压传动有重量轻、体积小、输出功 率大、效率高、自润滑和便于控制等优点， 已成为现代飞机上一个非常重要的大系统。
• 按其功用不同可分为： • 方向控制元件——其主要功用是控制系统
中液体流动的方向。 • 压力控制元件——其主要功用是调节或限
制油液的压力。 • 流量控制元件——其主要功用是调节流量。
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• 辅助元件:除上述三项组成元件之外的其它 元件都称辅助元件，包括
• 油箱、 • 油滤、 • 散热器、 • 蓄压器: • 蓄压器功用是在系统对流量和压力需求量
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2.2.1液压系统的动力装置
• 液压系统的动力装置 –液压系统中常用的动力源为液压泵。 –液压泵是将发动机的机械能转换成泵输出 的液压能的装置。 –液压泵的基本工作原理
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液压泵的基本工作原理
• 液压系统使用的液压泵都是容积式的，其 工作原理都是利用容积变化来进行吸油、 压油的。
–偏心轮1 –柱塞2 –弹簧3 –工作腔4 –单向阀5 –单向阀6
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液压泵的主要性能参数
• ⒊ 液压泵的主要性能参数: – （1）额定压力：液压泵的工作压力是指 它工作时输出油液的压力，其值取决于 负载。。 – （2）排量和流量：液压泵的排量是指在 没有泄漏的情况下，泵轴每转所排出的 液体体积。
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液压泵的主要性能参数(续)
– （3）功率和效率：液压泵的输入功 率是电动机或发动机输出的机械功 率。泵的输出功率是实际流量和工 作压力的乘积。因此，液压泵的总 效率为泵的输出功率与发动机输出 给泵的机械功率之比。
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（2）柱塞泵
工作原理：
斜盘式柱塞泵
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。
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每个油缸内有一个柱塞。偏心轴和柱塞之间用球形接 头相连系，以使柱塞在油缸内作往复运动。当柱塞 向中心运动并打开吸油孔时，油液在一定真空度下 被吸入油缸；当柱塞达到向中心运动的最大行程时， 油缸具有最大容积。随后在偏心轴 作下柱塞用反向作离开中心 运动，首先堵住吸油口，再 进一步运动则把油液压出。 完成吸油与压油动作。柱塞 运动不但使密封腔容积改变 同时对吸油口的控制和出油 口外的单向活门组成了配油 装置。
–这是液压传动中的一个基本原理—压力决定于 负载（包括外负载和油液的流动压力损失）。
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液体压力的单位
千克力/厘米2 kgf/cm 2 1.0
磅/英寸2 PSI
14.233
帕 Pa 98067
毫米汞柱 mmHg
735.56
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液压传动原理(续)
–要完成一定的传动动作，仅利用油液传力是不 够的，还必须使油液不断地向执行机构运动方 向流动，单位时间内流入动作筒的油液的体积 称为流量，流量愈大活塞伸出的运动速度愈大。
–旋摆运动型元件分为两大类：一为曲柄-连杆 机构型，一为旋板型（叶片型）。
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摆动缸
–曲柄连杆型作动器通常用于输出角位移 小于±30°的场合。
–旋板式作动器输出旋摆角度不大于 ±70°，角速度甚小，是一种低速大力 矩的执行元件。
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2.2.3液压控制元件
• 液压控制元件 –液压系统中液体流动的方向、压力和流 量是需要控制和调节的。完成这些控制 和调节作用的是液压控制元件，通常称 为液压控制阀。
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磷酸酯基液压油的使用方法1
–现代飞机的液压系统广泛使用磷酸酯基 液压油.
–使用这种液压油要极其小心，因为它对 皮肤和眼睛是有刺激的。
–无论何时在液压系统上进行工作时，应 在手和胳膊上涂皮肤药膏，配戴耐油手 套。另外，以防油液喷溅到眼睛上，当 进行压力测试或元件渗漏时，所以应配 戴防护镜。
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磷酸酯基液压油的使用方法2
大时辅助泵供压，并且还允许油液膨胀； 在正常工作期间减弱系统压力波动等。 • 导管、接头和密封件等。
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油滤
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蓄压器
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按组成系统的分系统功能划分
–按组成系统的分系统功能划分液压系统 组成: •从系统的功能观点来看，液压系统应 分为两大部分: •1、液压源系统 •2、工作系统
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1、液压源系统
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• 柱塞泵是变量泵。 • 泵的输出流量取决于转速与斜盘角度，泵
的输出压力与压力给定值相比较，根据二 者之差去改变排量，从而保持泵的输出压 力为给定值。 • 在飞机液压系统中使用的变量泵多为恒压 变量泵。
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