飛機地面液壓油泵源管路液壓沖擊分析研究

胡振磊

（新鄉平原航空液壓設備有限公司，河南 新鄉 453000）

在飛機地面保障工作中，離不開飛機地面液壓油泵源這種關鍵的設備。在液壓系統中的全部元器件主要是通過液壓導管同管接頭相連，能夠發現液壓導管同管接頭在整個地面液壓系統中的地位也比較重要，屬于系統的關鍵部分。下文以在研究過程中將液壓導管以及管接頭作為分析的主體，進而探討對液壓沖擊的作用。

1 管路液壓沖擊分析

地面液壓油泵源能夠為飛機提供高壓力，我國某型號飛機具備的最大工作壓力值為28MPa。在系統中存在最普遍的問題是液壓泄露，泄漏產生的影響極大。通過對經驗的總結能夠發現，設備泄漏這種情況占存在故障總數的47%，而管路泄露占總故障比例的45.9%，如表1 所示，這對外場服務工作有著比較大的干擾。

表1 設備外場油路滲漏統計表

液壓系統內，由于閥或執行機構關閉或者開啟狀態緩沖時間比較短，這樣就會導致流速的速度發生不正常改變，從而使壓強產生高頻率的波動，并伴隨劇烈的變化，使得管壁同接頭銜位置出現一定幅度的振動，這種情況在液壓管路內屬于液壓沖擊。這樣的情況屬于液壓系統中的波動性比較大的流動現象。液壓沖擊具備比較大的壓力峰值，通常與常規的壓力峰值相比，是常規情況的數倍，并存在著噪聲以及狀態的改變，致使管件以及密封件存在無法正常預料的破壞。這意味著開展地面液壓油泵源設計的同時，需要運用必要的手段計算最大壓力值。計算過程中主要依循動量定理，并按照流體質量守恒基本定律，能夠計算導管液壓沖擊值dp：

式中，p 代表的是液壓油密度，δ 為導管壁厚，v0為液體流速，E 為管材法向彈性模量，Ey為液體體積彈性模量，D 為導管直徑。當處于一致的環境中，探討液壓沖擊關于導管內徑作用，通過以下案例具體分析。按照飛機地面液壓油泵源具體標準要求，液體流量具體規范需要不小于150L/min。如果工況為20℃環境之中，這時的液壓油密度則處于833.3kg/m3，而體積彈性模量則為16×108Pa，在這種環境下的導管內徑為13mm，壁厚為1mm。選擇的材料是普通的不銹鋼(SUS321)。同時，管材彈性模量為20.6×1010Pa。依循設備數據，能夠發現液壓流量是180L/min，并帶入公式（2）中：

能夠發現v0≈22.6(m/s)，并把這個結果帶入公式(1)，計算得到dp=24.88MPa，這個設備的系統工作壓力是p0=21.5MPa，能夠得出液壓沖擊最大值p1是：

通過計算能夠發現p1=46.38MPa

將導管安全程度值當作n=5，這種情況的導管屈服強度極限σ0.2為205MPa，通過進一步計算：

因為導管結構強度無法使真正的需要得到全面滿足，進行二次選擇，基于系列放大一級對內徑選擇，這時的導管內徑具體規格是18mm，通過計算能夠得到以下結果：

v0≈11.8m/s p1=12.76+21.5=34.26MPa

dp=12.76MPa σ=171.3＜σ0.2

根據上述的具體案例能夠發現，管路受到液壓沖擊非常大的影響，選擇合適的內徑的導管，能夠使液壓沖擊對系統的作用弱化?；趯嶋H總結選擇管徑能夠根據表2 開展。

表2 SUS321 導管規格選擇

2 管路連接

（1）擴口式管接頭。當考慮到擴口式管接頭時，應該明確其構成，關鍵是囊括的結構元器件為外套螺母、平管嘴帶喇叭口端導管以及接頭。其工作的基本原則基礎為擴成喇叭口導管在外套螺母基礎上，將平管嘴與導管壓緊在接頭，并最終實現密封效果。

（2）無擴口管接頭。在對無擴口管接頭進行研究時，應該明確其主要涵蓋的結構部件為外套螺母、導管、街頭以及襯套。工作基本原則基礎為使外套螺母得到壓緊作用，最終需要形成接頭同襯套間的封閉，也要保住襯套同導管間的密封。而襯套會通過操作實現弓形體，實現的抗振效果。因為無擴口管接頭標準比較高，受到外場維修方面的干擾，現階段，擴口式管接頭是液壓油泵源管路制成過程中涉及的主要類型元器件。

（3）管路加工。密封面接合質量需要考慮導管端部擴口質量，這對于泄漏有著重要影響，應該對此特別重視，在擴口過程中，需要保證擴口直徑與74°角滿足規范，在導管擴口過程中應運用固定的工裝以及設備，需要注意是在加工時應注意以下內容：

①需要確定導管長度的下料，由于擴口時的細小毛刺會對配合面表面粗糙度造成破壞，這需要在下料后去干凈導管端口的毛刺。②在對直徑小于10mm、壁厚為1mm 導管加工的過程中，需要將機床轉速控制為120～150r/min，而且需要注意進給量應該小于4.1mm。在加工直徑大于10mm、壁厚1mm 的導管過程中，需要保證車床轉速為160～200r/min 間，需要注意進給量應該小于3.5mm。③因為進給量超過一定值，在這種情況下將導致74°角超過基本值，這樣會存在滲漏。這時需要注意喇叭角最好處于73°±0.5°。④倘若D1 滿足標準，需要繼續旋轉擴口錐處于2～3s，這時需要注意擴口錐面光潔度能夠實現一點高度。⑤在開展裝配前，有必要進行清洗，然后方可打壓。應該使管端喇叭口同接頭錐面保持相同軸線，目的是使歪斜情況得到規避。⑥需要對外套螺母預緊力進行控制，使其不受到破壞。而預緊力在表3 中得到體現。

在對加工方式進行創新，能夠使導管加工成品的程度更加進步，這樣能夠保證相關設備裝配的質量得到保證，而且產品的可靠性也到了有效的提升。

表3 SUS321 導管外套螺母預緊力選擇

3 結語

總而言之，液壓沖擊對于系統泄漏影響重大，利用對液壓沖擊值的計算，選擇最為合適尺寸的導管與材料能夠使設備液壓系統穩定性得到提升。通過對液壓管路的加工工藝的革新，為飛機飛行安全進行了可靠保障。