飞机结构与机械系统课件 系统增压3-26

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飞机结构和系统1231．液压泵工作2．主增压3．辅助增压M3.3.1.4系统增压课时：3学时123（1）液压泵的基本原理液压泵是液压系统的动力源，均为容积式泵，其工作原理是利用容积变化进行吸油和压油。图3-25所示为容积式液压泵的工作原理。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压图3-25液压泵工作原理123（1）液压泵的基本原理柱塞依靠弹簧紧压在偏心凸轮上，偏心凸轮由发动机或电动机带动旋转，使柱塞作往复运动，导致密封工作腔的容积发生变化。当工作腔容积变大时产生部分真空度，大气压力迫使油箱中的油液经供油管顶开单向吸油阀，进入工作腔，这就是吸油过程。当工作腔的容积变小时，吸入的油液受到挤压，产生压力，顶开单向压油阀流到下游系统中去，这就是压油过程。偏心凸轮不停旋转，使泵不停地吸油和压油，以此将发动机（或电动机）输入的机械能转换成液压能。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压123（2）液压泵种类①齿轮泵1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压图3-26齿轮泵123（2）液压泵种类②叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压图3-27叶片泵123（2）液压泵种类③柱塞泵1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压图3-28柱塞泵123（3）排量和流量①理论排量液压泵的理论排量是指在没有泄漏的情况下，泵每转一周所排出的液体体积。理论排量由泵的密封工作腔大小决定，一般用q表示。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压123（3）排量和流量②理论流量液压泵的理论流量Q等于理论排量q与泵转速n的乘积，𝑄=𝑞𝑛，指在不考虑泄漏的情况下，泵在单位时间内输出的液体体积。③额定流量液压泵的额定流量是指在额定转速下，处于额定压力状态时泵的流量。由于内漏的存在，因此额定流量总是小于理论流量。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压123（4）压力油泵工作压力有两种表示方法：额定工作压力和设计工作压力。①额定工作压力1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压图3-29液压泵压力-流量特性曲线123（4）压力油泵工作压力有两种表示方法：额定工作压力和设计工作压力。②设计工作压力设计工作压力（DesignOperatingPressure，DOP）是排除了诸如由泵脉动、系统运行。反作用或流量波动引起的合理压力波动和瞬态压力影响之后液压泵的正常最大稳定压力。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压123（5）功率和效率①功率液压泵的输入功率是指其由驱动机构（发动机附件齿轮箱或电动机）获取的机械功率，是转矩和角速度的乘积。②效率液压泵的效率指输出液压功率与输入机械功率的比值。容积效率是指泵的流量损失程度。机械效率是指输入泵的转矩损失程度。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压123（6）影响液压泵效率的主要因素①油温过高或过低②油箱维护不正常③油泵装配异常（7）现代飞机液压系统液压泵为了保证系统的安全可靠，现代飞机上一般都有几个独立的液压系统。1.液压泵工作M3.3.1.4系统增压123在现代飞机上，通常使用发动机驱动泵和电动马达驱动泵作为系统主增压源。2.主增压M3.3.1.4系统增压图3-30发动机驱动泵123（1）发动机驱动泵发动机驱动泵通常是斜盘式柱塞泵，安装在飞机发动机附件齿轮箱上，发动机转子通过附件齿轮箱驱动油泵运转，对液压系统进行增压。如图3-31所示，发动机驱动泵（EDP）采用的斜盘式轴向柱塞泵，主要由斜盘、柱塞、缸体和驱动轴等组成，柱塞沿圆周均匀分布在缸体内，一般有5～9个柱塞，其头部通过机械装置紧紧地压在斜盘上。缸体轴线与斜盘成一定夹角。传动轴通过花键带动缸体旋转，柱塞随缸体旋转，同时在缸体内进行往复直线运动。缸体每转一圈，每个柱塞就完成一次吸油和压油，改变斜盘倾角的大小，可以改变柱塞的往复行程，从而控制泵的排量。2.主增压M3.3.1.4系统增压1232.主增压M3.3.1.4系统增压图3-31斜盘式轴向柱塞泵工作原理123（1）发动机驱动泵补偿活门感受油泵输出压力，当输出压力达到预定值（由弹簧预紧力决定）时，补偿活门将泵出口压力油供向斜盘作动筒，使斜盘倾角减小，从而减小泵的排量，起到调节作用。当斜盘角度调为零时，输出流量也为零，油泵处于卸荷状态。吸油口的叶轮增压泵可以提高进入配油盘的油液压力，确保油液能在极短的时间内填充进柱塞腔，提高油泵的充填效率。设置吸油口叶轮增压泵还可以提高油泵的自吸能力，增加油泵吸油可靠性。2.主增压M3.3.1.4系统增压123（1）发动机驱动泵泵出口处的挡块活门由弹簧控制。当油泵输出压力高于弹簧压力时，挡块活门打开，油泵向下游输出高压油液。当油泵输出压力不足时，挡块活门在弹簧作用下使油泵出口关断，停止向系统供油，同时防止系统中的高压油液反冲损坏油泵。一部分液压油对油泵进行润滑和冷却，防止其工作超温，这部分油液通过壳体回油管路返回油箱。2.主增压M3.3.1.4系统增压123（2）电动马达驱动泵电动马达驱动泵（EMDP）由交流电动马达驱动，因此也被称为电动马达泵或交流控制泵。2.主增压M3.3.1.4系统增压图3-32电马达驱动泵123辅助增压的主要作用是为主液压系统提供备份，一般在主液压系统失效或地面维护时使用。常见的辅助增压源有（1）冲压空气涡轮泵（RamAirTurbine，RAT）（2）动力转换组件（3）空气驱动泵（4）地面液压车3.辅助增压M3.3.1.4系统增压123（1）冲压空气涡轮泵（RAT）冲压空气涡轮（RAT）可用于提供应急液压力以作动飞行操纵系统，同时也可以为飞机提供紧急供电。3.辅助增压M3.3.1.4系统增压图3-33冲压空气涡轮123（1）冲压空气涡轮泵（RAT）RAT作动筒内部有一个机械锁，使其保持在收回位置。工作时，作动筒内部的机械锁解锁，在弹簧力的作用下放出RAT组件。当组件放出后，飞机飞行中的冲压空气驱动涡轮叶片转动，从而带动液压泵运转，为飞机提供液压压力。3.辅助增压M3.3.1.4系统增压图3-34冲压空气涡轮结构123（2）动力转换组件动力转换组件（PTU）实际上是一个液压马达和液压泵的组合件。3.辅助增压M3.3.1.4系统增压图3-35动力转换组件12（3）空气驱动泵空气驱动泵（ADP）由气源系统的引气驱动。3.辅助增压M3.3.1.4系统增压图3-36空气驱动泵123（4）地面增压地面维护时，还可以使用地面设备（液压车）对液压系统增压，减少对飞机液压泵的使用。