直升机液压系统故障诊断与排除分析

直升机液压系统故障诊断与排除分析

刘牧野夏尧业

刘牧野夏尧业

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摘要：在直升机飞行过程中，液压系统故障较为常见，轻者可影响飞机正常飞行，严重者可造成重大灾难。针对这种情况，笔者建议当前环境下直升机维护部门需结合液压系统故障类型、原因等，采用外观检查、研究分析、直接排除以及元件替换等多样化的诊断与排除方法排除故障，以增强和保证直升机液压系统的安全性能，避免发生意外安全事故。

关键词：直升机；液压系统；故障诊断

液压系统具有容量大，结构紧凑等特点。在运行的时候能够快速的反应，操作控制较为简单。在大型设备中是重要的组成部分，但是液压系统很容易发生故障，影响到机器的安全运行。直升机液压系统故障主要表现为原辅件稳定性不足，工作液压运行不稳定，对系统的维护不当。直升机的液压系统运行情况受到高度重视。

一、直升机液压系统故障诊断

当前形势下，我国军用直升机液压系统中较为常见的故障具体表现在以下几个方面：①直升飞机液压箱故障：直升飞机中液压箱的功能主要在于为液压系统储存液压油并为其提供散热场所和空间，目前我国大多数直升飞机中的液压箱均为空气增压式油箱，当其在为飞机加油与液压系统维护保养时，各种杂物如灰尘等很容易意外进入油箱，造成污染。

同时，由于直升机液压油箱在大多数情况均≤12L，内在空间较小，限制其散热效果，可能会导致油箱温度异常或升高，从而引发液压箱故障。②管路与附件故障：由于受到直升机内部空间的限制，在安装和设计液压系统管路与附件时，其导管走向无法遵从最佳设计方案，导致许多导轨安装过于密集、弯曲度过大且存在许多不良交错情况；此种安装设计方式不仅可能使液压油在流动中增加局部压力损失与能力损失，导致温度异常升高，且还可能增大系统压力及其对管壁冲击力，严重者可引起系统管路破裂。③液压泵故障：从根本上来讲，液压泵是直升机液压系统中的核心附件，其故障发生率较高，其中由于柱塞泵引发的液压泵故障在液压系统故障中占比＞48%，其故障发生原因主要在于直升机液压泵的设计缺陷或日常保养和维护不当。

二、故障诊断基本方法

直升机液压系统是一个有机联系的多元件复杂整体，故障现象和原因并非是一一对应关系，呈现出综合性和系统性的特点，给液压系统故障诊断带来了相当多的困难。

2.1故障诊断的一般步骤

（1）核实故障现象或征兆；（2）确定故障诊断参数；（3）分析、确定故障可能产生的位置和范围；（4）制定合理的诊断过程和诊断方法；（5）选择诊断用的仪器、仪表。

2.2故障诊断方法

（1）直观检查法。直观检查法是液压系统故障诊断的一种最为简易、方便的方法。通常是用眼看、手摸、耳听和闻等手段对零部件外表进行检查，判断一些较为简单的故障，如破裂、漏油、松脱和变形等。

（2）操作调整检查法。主要是进行故障复现操作，操作法检查故障时，要结合调整进行。所谓调整，是指调整和故障可能相关的压力、流量等，观察故障是否有变化。（3）对比替换检查法。在缺乏测试仪器时检查液压系统故障的一种有效方法。用两架型号相同的直升机进行对比，从中查找故障。对可疑的附件用完好的附件代换，再试验，如性能变好，故障点即此。（4）仪表测量检查法。仪表测量检查法是检查液压系统故障最为准确的方法，通过对系统各部分的压力、流量的测量判断故障点，其中，压力测量较易实施，流量的测量不易实施。（5）逻辑分析法。随着液压技术的不断发展，直升机液压系统越来越复杂，越来越精密，不加分析的在直升机上拆卸，会使故障更加复杂。应根据前面几种方法的初步检查结果，结合液压原理图进行逻辑分析。

2.3故障诊断与排除实例

（1）压力显示误差大。故障现象：地面液压车压力与直升机机上左、右主液压系统工装表读取的压力、仪表板上发参显示的系统压力之间误差大于±0.6MPa。

（2）左、右主液压系统压力低。故障现象：地面液压车按规定流量给系统增压时，系统压力无法达到在6——6.4MPa的范围内。

故障诊断：液压系统中由压力调节阀调节压力，系统压力低。故障点可能是溢流阀和压力传感器。可采用“仪表测量检查法”，观察地面液压车上压力值是否达到6——6.4MPa，确定故障。故障排除：拆卸并检查压力调节阀内外两层胶圈是否完整，更换完好的压力调节阀，压力显示正常。

（3）低油面指示灯HYDLEV不亮。故障现象：右液压油箱油面下降后，油面指示灯LIYDLEV不亮。故障诊断：右液压油箱油面下降后，由剩油信号器发出开关信号，油面指示灯FlYDLEV燃亮。故障点可能是剩油信号器没通电，或剩油信号器损坏。可采用“直观检查法”检查剩油信号器接头是否接插到位，确定故障。故障排除：确认剩油信号器接头插到位后，重新试验，油面指示灯HYDLEV燃亮，故障排除；如油面指示灯HYDLEV仍不燃亮，则更换完好的剩油信号器。

（4）刹车力矩不足。故障现象：刹车力矩检查试验时，产生力矩用配重块无法按技术要求规定稳定停留15分钟。故障诊断：刹车力矩使用液压压力作用在刹车装置的活塞上产生的，故障可能由于压力不足、刹车装置中刹车盘摩擦力不足等原因。采用“直观检查法”检查测试工装是否抱紧轮胎，采用“仪表测量检查法”，检查刹车系统压力是否达到要求的5MPa，确定故障。故障排除：按要求重新充分排气后，如刹车力矩还不足，就更换刹车装置，故障排除。

（5）起落架收放时间异常。故障现象：起落架正常收放试验时，收放时间不满足规定的5—8秒。故障诊断：起落架收放液压系统是典型的节流调速回路，由调压阀和节流阀共同调节系统流量，控制收放时间。采用“逻辑分析法”分析调压阀和节流阀在调速过程中起到的作用，确定故障点。故障排除：用“操作调整检查法”重现故障现象，观察辅助系统是否有卸压现象、起落架舱内节流阀是否安装正确；若故障依旧，则更换节流阀，排除故障。

2.4专家系统智能诊断

智能诊断技术是在科学技术发展下产生的，是一种融合了多种学科的应用范围较广的诊断技术。主要是利用专家知识结合推理方法解决复杂性问题，是人工智能计算机程序发展的直观体现。专家系统智能诊断主要有知识库、数据库、推理机制和解释机制等部分，能够利用数据库提供的信息进行在线检测。专家系统智能诊断技术通过人机交互的方式获取到需要的信息，在利用知识库等资源合理开展推理，找出液压系统故障。专家系统智能诊断自动化效果明显，未来应用范围将会进一步的扩大。

结语：

通过对直升机液压系统原理的进行分析，明确对直升机液压系统故障的诊断方式，对潜在的故障问题类型进行说明。为开展直升机维修检测工作提供了重要的思路。直升机液压系统具有高性能特点，精度的变化对直升机液压系统运行有着直接的影响。保证直升机液压系统运行的稳定性，创新故障检测和诊断技术对于解决液压故障发挥着重要的作用，也为液压技术的创新提供了全新的发展方向。

参考文献：

[1]李瑰贤，于广滨，马良。基于模糊故障树直升机起落架液压系统的故障诊断方法研究[J].机床与液压，2014（5）。

[2]蒲丽娟。直升机液压系统故障诊断与排除综述[J].中国科技纵横，2013（5）。

[3]徐凯川，赵子龙，赵孛，王明。米-8直升机液压系统评析[J].航空维修与工程，2010（5）：51-53.