飞机液压故障_防滞系统伺服阀故障
(1)防滞原理
客机着陆时放下起落架,当刹车压力作用在机轮上时,飞机机轮已同机场跑道接触,此时机轮由于摩擦产生的热量会导致轮胎圆周上橡胶材料明显大于无制动力时的状态。如果两个同样的机轮并行装于同一根轴上,一个机轮有制动,另一个无制动,上述现象将明显地被观察到。
当制动力作用于机轮时,机轮的角速度迅速下降几个百分点,机轮轮胎此时产生相对于跑道的滑动速度,如果制动力继续增加,直到机场跑道同轮胎产生的摩擦力不能再增加,此时真正的滑动才产生。机场跑道同轮胎产生的摩擦力和滑动速度的关系曲线如图A所示。
可见在产生滑动速度后,滑动速度如果继续增加,在一个恰当的速度时会产生一个峰值系数,此时制动效率最高,如果滑动速度在过峰值系数后继续增加,会导致轮胎磨损加剧,在无监测控制的制动力下如果制动力过大,就将导致机轮锁死而爆胎。
防滞控制系统通过检测轮速测出滑动速度从而调整刹车制动压力,保证机轮同地面的滑动摩擦因数在峰值。这个刹车制动压力的执行控制元件就是防滞伺服阀,所以该伺服阀在BOEING型飞机刹车系统中的修理相当关键,该伺服阀在系统中的位置如图B所示。
当飞机着陆时,飞行员通过控制计量活门或自动刹车活门对防滞活门提供压力,该活门根据刹车控制单元(电器控制部分)的输出信号,自动调节刹车制动压力,保证刹车系统工作在滑动产生时的峰值系数处,对飞机提供最佳制动效果,并显著提高转弯时的稳定性。
(2)防滞伺服活门及维修
该伺服阀的工作原理如图C所示,属于两级阀,第一级为喷嘴挡板式,由控制信号控制其出口压力,第二级为滑阀式,执行控制级至刹车缸的压力。当无信号作用时,由于压力喷嘴出口油压力的作用,使伺服阀挡板靠在回油喷嘴上,此时压力口的油压作用在滑阀阀芯上,使刹车口同计量油口直接连通,刹车口压力同飞行员控制的计量油压相等,当机轮角速度检测到滑行速度同基准滑行速度有偏差时,力矩马达接收到偏差电信号,此时力矩马达驱动挡板向压力喷嘴偏转,使作用在阀芯上端的油压下降,在阀芯下端油压作用下,阀芯上移,关小计量压力油口,这将导致控制口压力降低,控制口压力降低到某一值时,就有对应的制动压力,在该控制范围内,控制口压力和相对应的控制电流关系如图D所示。
该类伺服阀常见故障为:①漏油,即伺服阀扭矩杆处0形密封圈损坏,需更换该处密封件并重新调整喷嘴挡板的间距;②喷嘴堵塞,喷嘴由于污染堵塞后导致控制失调。
由于该伺服阀精度高,当控制电流从0~50mA调节时,压力可从2lMPa调节至0.5MPa,每亳安的电流变化对应的流量变化应不小于0.01L/min。
当卸下永久磁铁后需对磁铁进行退磁处理,再次装配永久磁铁时需要再进行充磁,使永久磁铁充至饱和状态,永久磁铁充磁强度决定了工作压力和控制电流的关系曲线。
喷嘴同壳体间采用过盈配合,在装配时需要将喷嘴放入干冰冷却后压人壳体,力矩马达的装配调节工作必须非常仔细,而且必须保证油液的清洁度,如果油液污染度超标将造成喷嘴油口堵塞,从而导致伺服阀工作失调。
整个伺服阀的调节从压力喷嘴开始,首先将压力喷嘴的位置调节至对应的电流和压力值,然后调节回流喷嘴位置,使控制压力和电流调到相对应的值,最后通过调节永久磁铁上的磁路耦合螺栓(见图E),使阀的控制压力和电流的关系如图D所示。
防滞伺服阀的主要测试曲线为静态特性和动态特性,动态特性包括频率响应测试和阶跃响应测试,频率响应测试是在输入某一频率正弦波控制信号时,检测输出流量同正弦波信号的幅值以及相位差的关系,分别以产生3dB幅值衰减频率作为阀的频带宽度,以产生输出流量滞后输入控制电流相差90°时的频率作为极限频率。