飞机液压泵漏油故障原因分析及解决措施

2016-02-04撰文高超杨美萍张党锋

中国机械 2016年4期

关键词：回油外场液压泵

撰文/高超杨美萍张党锋

■1.723213 中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司陕西汉中■2. 723000 中航飞机股份有限公司研发中心陕西汉中

飞机液压泵漏油故障原因分析及解决措施

撰文/高超1杨美萍2张党锋2

■1.723213 中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司陕西汉中
■2. 723000 中航飞机股份有限公司研发中心陕西汉中

本文对液压系统液压泵在外场使用过程中漏油故障进行分析，简要分析了引起液压泵漏油的几种情况，并提出了解决措施，供后续外场排故参考使用。漏油；密封；压力差

故障概况

飞机在外场使用过程中，液压泵密封面有油渗出，故障件返厂经检查确定密封件损坏造成油液漏出。

返厂检查情况

对液压泵进行性能复测时，发现分油盖与壳体接合面、壳体与安装座接合面等多处出现严重渗油。经分解检查，发现液压泵端面有发黑现象，液压泵壳体、安装座内壁颜色异常，液压泵转子、滑靴、分油盖、固定支座工作面发黑，泵腔内橡塑件已严重变形、脆化。

故障分析

a漏油原因

将故障泵分解后发现转子、柱塞体、滑靴工作面、分油盖、斜盘工作面发黑，安装座、壳体异常。经分析，泵腔温度过高造成液压泵元器件出现上述现象，因液压泵内部密封材料大部分采用丁腈橡胶胶料，当橡塑件工作温度超过150℃时，橡塑件会变形、老化、脆裂失效，逐渐失去密封作用，根据外观检查可推断出故障泵工作时内部温度远超过1500，导致内部密封件失效，引起漏油。

b泵腔温度过高原因

造成泵腔温度升高的原因有：①进口吸油不足或进口不供油，液压泵干磨超温；②液压泵参数设计或制造缺陷，摩擦副异常磨损超温，③泵壳体回油不畅，不能将泵产生热量带走，温度累积造成超温。

由系统原理知当油泵进口防火开关故障或未接通，进油管路堵塞，会造成泵进口不供油，此时液压泵摩擦副无油膜支撑情况下形成干摩擦，液压泵温度瞬间上升，摩擦副工作面短时间内出现异常磨损，从分解检查情况看，故障泵摩擦副并未出现异常磨损，外场未反映有系统低压告警现象。因此，可以排除泵吸油不足和进口不供油造成液压泵超温。

液压泵分解后检查柱塞分组件的游隙均满足技术规范要求，无异常磨损，摩擦副磨损正常。因此可排除液压泵参数设计或制造缺陷，摩擦副异常磨损超温。

液压泵在出口零流量状态下，液压泵供油口没有流量输出时，液压泵从进油口吸入的少量工作液完全用于内部循环润滑，同时通过泵壳体回油带走泵腔内部产生的热量，降低液压泵泵腔温度。当泵壳体回油不畅时，液压泵泵腔内部的热量不能被回油及时带走，造成泵腔内温度逐渐升高。随着热量的积累泵腔内温度逐渐升高，液压泵会出现超温。

c泵壳体回油不畅的原因

飞机液压系统的每台液压泵都设计有壳体回油路，根据泵源系统原理图，液压泵壳体回油通过单向阀、壳体回油滤后流回液压油箱。经查液压泵壳体回油压力P1为0.4MPa，单台泵的壳体实际回油量为2L/min，此流量下回油滤流阻为0.1Mpa，管路流阻约为0.08MPa，油箱的增压压力为0.15Mpa。从泵至油箱的管路和附件的阻力P2为0.37Mpa，P1＞P2，油泵可以正常回油。当流阻增大值达0.03Mpa（P1－P2），油泵的壳体回油压力P1与从泵至油箱的管路和附件的阻力P2相等，液压泵的壳体回油无法回到油箱。

综合以上分析，液压泵漏油故障原因为：液压泵的壳体回油滤在外场使用一段时间后，污染物淤积在滤芯后液阻增大，导致泵壳体回油不畅，液压泵泵腔内部的热量不能被回油及时带走，造成泵腔内温度逐渐升高。随着热量的积累泵腔内温度逐渐升高，温度超过了内部密封材料的工作温度，造成密封件失效，失去密封作用，液压泵出现严重渗漏油。

解决措施

从机理分析看，液压泵漏油故障的根本原因在于设计时泵的回油压力与系统阻力差余量太小，未考虑外场壳体回油滤随使用时间增加流阻会增大的因素，应从这两方面制定解决措施。

a增大壳体回油压力与系统阻力差值

经以上分析得出，通过降低壳体回油滤阻力，可有效降低泵壳体回油阻力。提出将壳体回油滤绝对过滤精度由“10μm”改为“20μm”，流阻为“流量为10L/min，环境温度为常温，其阻力不大于0.1Mpa，在4L/min流量下，其流阻约为0.06Mpa，比改进前降低0.04Mpa，泵的壳体回油压力与系统阻力差值增大到0.07Mpa。

b调整污染度指示器指示压差值

将污染度指示器指示压差由“0.5±0.05Mpa”改为“0.3±0.05Mpa”·将旁通阀开启压差由0.69MPa”改为“0.4 + 0.05Mpa。