飞机液压系统故障特性分析及故障诊断使用技术

张恳拓

摘要：液压系统作为飞机的重要组成部分，其各个零件在飞行飞机期间都提供了压力方面的支持保证飞机的平稳运行。但是综合考量液压系统本身具有一定的复杂性，容易出现的故障繁多，需要结合具体的飞机液压系统进行故障诊断，并寻求解决方案，以防飞机事故的发生。本文的研究结合自身参与东方航空实际的工作经验，运用多种故障分析方式，结合液压系统故障案例进行详细的分析，以便提高故障诊断的可靠性和工作效率。

Abstract： The hydraulic system is an important part of the aircraft， and its various parts provide pressure support during the flight of the aircraft to ensure the smooth operation of the aircraft. However， comprehensive consideration of the hydraulic system itself has a certain complexity， and there are many faults that are prone to occur. It is necessary to combine the specific aircraft hydraulic system for fault diagnosis and seek solutions to prevent aircraft accidents. The research in this paper combines the actual work experience of participating in Eastern Airlines， uses a variety of failure analysis methods， combined with hydraulic system failure cases for detailed analysis， in order to improve the reliability and efficiency of failure diagnosis.

关键词：飞机液压系统;故障特性;故障诊断技术

Key words： aircraft hydraulic system;fault characteristics;fault diagnosis technology

中图分类号：V245.1;V267                            文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2020）23-0141-02

0  引言

飞机的液压系统运用了大量的新的技术，包括机械、电子和自动化控制新技术的应用，在一定程度上提高了液压系统工作的效率，但同时也增加了液压系统运行的复杂性和结构的复杂性，因此会导致部分故障种类的增多。本文的研究，结合自身实际的工作经验，分析飞机液压系统的故障诊断方案，结合实际案例找出避免出现故障的原因。实际上飛机液压系统作为飞机重要的组成部分，通常用于收放起落架、减速板和刹车等。飞机液压系统的故障和健康问题会直接影响到飞行的安全，据统计民航飞行中液压系统故障降机械故障的20～30%，而维修工作量却占到了整体机械维修的1/3。各维修部在飞机液压维修系统上，需要耗费大量的人力、物力和财力进行健康诊断和故障分析，当前关于液压系统的故障诊断和健康管理方案的研究相对来说较多。从目前来看大部分文章都结合了液压系统的故障处理方式，进行深度的探讨。本文就着眼于飞机液压系统结合自身的实践经验，从液压系统的压力出发，综合考虑液压系统的工作状态，对压力信号进行分析处理。并且结合实际的案例分析飞机液压系统出现故障的原因和主要的解决对策，为飞机的飞行提供可靠的保障。

1  液压系统故障特性分析

飞机的液压系统工作环境较为恶劣，存在的故障会时有发生，普通的故障播报系统不能满足其实际的需求。本文的研究从液压系统的预计报警基础上，针对常见的人工检查和日常维护中存在的液压系统故障特性进行分析。

1.1 故障的特点

液压系统故障的特点包含了故障的渐进性、隐蔽性、因果关系的复杂性和故障存在的随机性。首先故障存在的渐进性，主要指代的是飞机的液压系统其故障并不是突见性的，而是呈现一种渐进性的特点。例如在实际工作中，由于磨损或油污堆积物的污染所造成的飞机故障，导致工作状态下滑和系统工作参数无法正常工作。液压系统故障的隐蔽性包含了系统内部发现的系统故障问题具体特征，表现在故障检测造成的干扰性和故障现象呈现的十分有限，提取故障现象特征较为困难。因果关系的复杂性指代的是液压系统的故障症状存在某种重叠关系，具体表现在存在多种故障可能因为同一个原因，也可能是因为多种原因所引起的类似症状。故障的原因和症状之间是重叠的存在难以判断性。而故障的随机性主要指代的是实际飞机飞行过程中受到各式各样的影响，液压系统很难进行准确的分类，使得故障的定性较为困难，诊断较为复杂。

1.2 故障的分类

1.2.1 按照故障的不同特征分类

实际飞机飞行地面后液压系统产生的故障和实际存在的特征需要进行分类，包含了产生故障的原因、重复的次数、故障的时间和影响飞机稳定性的程度。对于故障的分类包含了设计的故障和使用的故障等。首先关于设计的故障是液压系统设计原件选择时，设计的错误，致使加大输出造成的故障，包含了磨损和封闭性设计师造成的液压系统故障和发生的类型故障。使用故障表现为液压系统本身的附件中存在着可逆变化和快速不可变变化所引发的突然参数故障。包括污染物的掉落引发的泄漏问题，造成系统高压管路的压力下降，或是因为最小节流阀阻塞所导致的油温异常增高等。除此之外，不可逆变化的故障问题也包含了退化功能，指代的是不可逆集附件动力结构的原因，疲劳损坏或长时间的负荷运载。尤其是在负载作用下液压的动力元件损坏会导致突然功能故障现象，包括飞机野蛮降落过程中，液压系统的软管损坏或是电磁阀电路中断等问题。

1.2.2 按故障产生的原因分类

飞机液压系统产生故障的原因有很多常见的故障类型，包含了外部密封失效、元件损坏、电磁阀部分故障等等。其中外部密封损坏占据了整体飞机压故障的35%，具体表现在液压导管或软管的损坏，促使外部密封意外老化产生了突然故障现象而元件损坏主要是故障的3～10%。造成具体元件损坏的原因包含液压系统增压主管路中的压力脉冲，使附件产生疲劳损伤或是冲击负载起落架系统附件的影响等等问题。电磁阀在故障出现中处于较小份额，具体故障表现在水气渗漏到附件中，导致震动过载。存在串油故障的原因，包含了飞机实际工作人员操作不当所导致的液压系统，两个液压油箱的油量存在差距。除此之外还有一种常见的液压系统故障，包括液压油泄漏问题，因为飞机的液压系统本身较为复杂，存在的零件较多具体包括了括液压油内漏和外漏两种。其次，液压系统故障还包括液压油的污染，油污染对于系统的损伤较大，严重会引发飞机事故的出现，造成污染的残留。飞机系统部件附件与液压管道的维修安装过程中工具的不清洁或是液压系统的污染。又如设计制造过程。目前很多现役的飞行过后的时代，企业压系统会造成一定的缺陷，再加上飞机本身机体结构部分属性，如果设计制造中存在缺陷，就容易导致液压附件和管道的布局不合适，彼此之间的距离存在差异性较大，影响到了日常的维修和系统的散热，一定程度上会引发飞机故障问题的出现。

2  飞机液压系统故障诊断方案

2.1 飞机液压系统故障降低的对策

飞机液压系统设计过程中首先需要选择性能较好的液压附件，尤其是要充分考虑到飞机通风散热和环境温度低的区域进行液压泵的安装，有利于保证液压系统使用的可靠性。除此之外，还需要结合液压油本身的清洁要求，考虑到油滤的高精度型，选择具有大容量自供增压的油箱，避免存在污染，同时也能保证实际使用过程中飞机液压系统的散热效果。除此之外还需要加强对于液压系统维护型设计的管理，要做好对于维修通道的管控，建立起相应的感应器和压管附件的合理布局，定时、定期的进行日常的维护和管理工作，借助先进的设备进行器械的改进和设备的维护与安装。

2.2 飞机液压系统故障诊断策略

2.2.1 运用事件树分析

例如某飞机维修基地对于A320客机进行日常检验时，发生了电动马达不能工作的情况下，再进行故障排查和检验的过程中发现单向活门失效，导致液压油出现反流所造成的故障问题时，需要进行相应的系统故障诊断。在诊断环节可以首先运用事件树进行分析，因为A320液压系统主要是为了提供增压和液压油而服务的。正常情况下，飞机的电动马达泵会直接通过单向活门提供增压液压油进入到高压工作状态。在实际的工作过程中需要借助液压油先将阀芯打开，在这个过程中借助弹簧所成的力传递到保持盖上，这样就可以直接卡住壳体台阶，保证液压油的单向活闷传输。基于事件树可以了解到满足单向活门工作的需求，并建立起正确的诊断步骤，保证液压油的正常疏通。同时针对事件树分析，可以进行单向活门失效的故障检验（见图1）。从事件树的故障分析来看，无法体现单向活门失效的原因，只有提供故障发生的途径，在实际过程中让维修人员进行故障的排除。

2.2.2 运用逻辑链分析

虽然单向活门是个小软件，但是其结构复杂，容易出现故障问题，需要借助逻辑链进行分析，要考虑到实际的工作情况。在工作过程中建立一定的逻辑处理分析图，然后要了解到每一个具体的环节。首先要了解本身的殼体和各个部件，其次要针对阀芯本身作用于液压油的流向进行控制之后，再进行液压油引发的阀芯位移进行分析。结合基本功能联系到液压油的反流故障能够发现存在的磨损问题超出了安全范围，所导致的保持盖的松动，出现阀芯脱落的问题。针对阀芯本身的问题和引起液压有反流的主要因素，分析台阶的磨损造成的故障问题。

3  结束语

综上所述，针对飞机液压系统的故障诊断过程中，需要结合飞机液压系统故障的特性分析常见的故障原因，掌握故障分析方式，结合实际案例进行故障的诊断和排查。

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