比瑟奴淺析飛機液壓系統與制動系統潤滑脂

比瑟奴潤滑劑作為歐洲航空合格的供應商,致力於航空航天領域的特殊潤滑劑研發與生產,滿足不同領域的需求,飛機作為一種特殊的交通工具,屬於精密高端的應用領域。所以,比瑟奴工程師率先開發除了滿足航空要求的多種潤滑脂。今天,我們主要講解一下應用在飛機制動系統的潤滑脂,W.GREASE-42ML 飛機制動系統高性能潤滑脂,最初是為航空航空設備研發的一種新型潤滑脂,採用了高低溫性能良好的基礎油,並採用特製稠化劑混合精製而成的。應用於飛機各類制動系統的動筒筒體,主動活塞,限位活塞,O型密封膠圈等往復直線運動機械元素,符合美國軍方標準MIL-G-23827。具有超強的適溫性能,同時滿足高低溫環境使用;耐水能力強,在受水汙染的情況下仍能保持完好的油膜;與各類橡膠材質接觸兼容性良好,不會導致收縮與膨脹;油脂呈惰性狀態,不會溶解或分解在制動液與其他介質;良好的水平與垂直附著力,保證油脂不會被刮到一端;良好的高速抗磨性能以及抗微動腐蝕,超長使用壽命。可用於飛機的各種減速制動裝置如:擾流板(減速板)、發動機反推系統、機輪剎車液壓制動系統以及飛機起落架液壓系統等。大型重型飛機需要使用多盤制動器,多盤制動器是專為此設計的重型制動器 與動力制動控制閥或動力提升主缸一起使用,稍後將對此進行討論。制動組件包括一個延伸的軸承座,類似於一個扭矩管型單元,可以固定在軸法蘭上。它支持各種制動部件,包括一個O環形氣缸和活塞,裡面需要加註潤滑脂W.GREASE-42ML。一系列與銅或鍍銅圓盤交替的鋼盤,一個背板和一個背板固定器。鋼製定子與軸承座連接,鍍銅或鍍青銅的轉子與轉動輪鎖定。施加到活塞上的液壓導致整個定子堆和轉子被壓縮。這會產生巨大的摩擦和熱量並減慢車輪的旋轉。與單盤和雙盤制動器一樣,當液壓減壓時,縮回彈簧將活塞返回到軸承座的殼體腔中。液壓油通過自動調節器離開制動器到返回管路。調節器捕獲制動器中預定量的流體,該流體恰好足以在轉子和定子之間提供正確的間隙。[圖8]制動器磨損通常使用不屬於制動器組件的磨損量規來測量。這些類型的制動器通常在較舊的運輸類飛機上找到。轉子和定子相對較薄,僅約1/8英寸厚。它們不會很好地散熱並且具有翹曲的傾向。 在減慢大型和高性能飛機上的車輪旋轉的同時產生的大量熱量是有問題的。為了更好地散熱,已經開發出分段式轉子盤式制動器。分段轉子盤式制動器是多盤制動器,但比前面討論的類型更現代化。有很多變化。大多數元素都有許多有助於控制和散熱的元素。分段式轉子盤式制動器是重型制動器,特別適用於動力制動系統的高壓液壓系統。制動是通過幾組固定的高摩擦型制動襯片實現的,這些制動襯片與旋轉段接觸。轉子由槽或部分構成,它們之間有空間,這有助於散熱並使制動器得名。分段轉子多盤制動器是高性能和航空母艦飛機上使用的標準制動器。分段轉子制動器的描述與先前描述的多盤式制動器非常相似。制動組件包括支架,活塞和活塞杯密封件,壓力板,輔助定子板,轉子段,定子板,自動調節器和背板。承載組件或帶有扭矩管的制動器殼體是分段轉子制動器的基本單元。它是連接到起落架減震支柱法蘭上的部件,制動器的其他部件組裝在該起落架減震支柱法蘭上。在一些制動器上,兩個凹槽或圓柱體被加工到托架中以接收活塞杯和活塞。[圖9]大多數分段轉子盤式制動器在制動器殼體中加工了許多單獨的氣缸,其中裝配有相同數量的致動活塞。通常,這些氣缸由兩個不同的液壓源供應,每個其他氣缸與單個氣源交替。如果一個電源發生故障,則制動器仍可在另一個電源上充分運行。

比瑟奴淺析飛機液壓系統與制動系統潤滑脂

各種制動組件都使用液壓動力來操作。本節討論了向制動組件提供所需液壓流體壓力的不同方法。有三種基本的驅動系統: 獨立系統,不屬於飛機主液壓系統;

在需要時間歇性地使用飛機液壓系統的增壓系統; 和一種動力制動系統,僅使用飛機主液壓系統作為壓力源。不同飛機上的系統各不相同,但一般操作類似於所描述的那些。

通常,小型輕型飛機和沒有液壓系統的飛機使用獨立的制動系統。獨立的制動系統不以任何方式連接到飛機液壓系統。主缸用於產生操作制動器所需的液壓。這類似於汽車的制動系統。

在大多數制動執行系統中,飛行員推動舵踏板的頂部以施加制動。每個制動器的主缸與相應的舵踏板機械連接(即,右主制動器到右舵踏板,左主制動器到左舵踏板)。當踩下踏板時,主缸內密封的充滿流體的腔室內的活塞迫使液壓流體通過管線到達制動組件中的活塞。制動活塞將制動襯片推向制動轉子,以產生減慢車輪旋轉的摩擦力。當踏板被更加推動時,整個制動系統和轉子上的壓力增加。 許多主缸具有用於制動液壓流體的內置儲存器。其他人有一個遠程水庫,為飛機的兩個主缸提供服務。一些帶前輪轉向的輕型飛機只有一個主缸可以驅動兩個主輪制動器。這是可能的,因為在租車期間轉向飛機不需要差動制動。無論設置如何,主缸都會產生制動所需的壓力。 與遠程儲液器一起使用的主缸如圖17所示。該特定型號是固特異主缸。氣缸總是充滿無空氣,無汙染的液壓油,儲液器和將兩者連接在一起的管路也是如此。當舵踏板的頂部被壓下時,活塞臂機械地向前移動到主缸中。它將活塞推向流體,流體被迫通過管路進入制動器。當釋放踏板壓力時,制動組件中的復位彈簧將制動活塞縮回到制動器殼體中。活塞後面的液壓流體發生位移,必須返回主缸。在這種情況下,主缸中的復位彈簧將活塞,活塞桿和方向舵踏板移回原始位置(制動器關閉,踏板未被壓下)。主缸活塞後面的流體流回儲液器。制動器已準備好再次應用。液壓油隨溫度升高而膨脹。被困流體會導致制動器拖曳轉子。也可能導致洩漏。如果未應用制動器,則必須允許流體安全膨脹而不會引起這些問題。大多數主缸中都包含一個補償端口,以便於實現這一目的。在圖17中的主缸中,當活塞完全縮回時,該端口打開。允許制動系統中的流體膨脹到儲存器中,該儲存器具有接收額外流體體積的能力。典型的儲存器也通向大氣,以對流體提供正壓力。

活塞頭的前側包含密封件,當施加制動器時,該密封件封閉補償端口,從而可以形成壓力。密封僅在向前方向上有效。當活塞返回或完全縮回到關閉位置時,活塞後面的流體自由地流過活塞頭端口,以補充可能在主缸下游損失的任何流體。主缸的後端包含密封件,可始終防止洩漏。橡膠套安裝在活塞桿和主缸的後端,以防止灰塵進入。用於該遠程儲存器主缸制動系統的駐車制動器是主缸和方向舵踏板之間的棘輪機械裝置。在施加制動器的情況下,通過拉動駐車制動手柄來接合棘輪。為了釋放制動器,舵踏板進一步壓下,使棘輪脫離。通過駐車制動裝置,由於溫度引起的液壓流體的任何膨脹都通過機械連桿中的彈簧來釋放。 所有制動系統的共同要求是不存在與液壓流體混合的空氣。由於空氣是可壓縮的並且液壓流體基本上不可壓縮,因此當施加制動時任何處於壓力下的空氣都會導致海綿狀制動。由於空氣壓縮,踏板下推時感覺不牢固。必須對制動系統進行排氣以清除系統中的所有空氣。制動器放氣的說明在製造商的維護信息中。配備固特異主缸的制動系統必須從頂部向下放氣,以確保排除主缸活塞後面的任何空氣。 獨立制動系統的另一種常見佈置包括兩個主缸,每個主缸具有其自己的一體式流體貯存器。除了儲存器位置之外,制動系統基本上與剛才描述的相同。如前所述,主缸與舵踏板機械連接。踩下踏板頂部會使活塞桿將活塞推入氣缸,迫使流體流出制動組件。活塞桿安裝在補償器套筒中,幷包含一個O形圈,當杆向前移動時,O形圈將杆密封到活塞上。這會阻塞補償端口。當釋放時,彈簧將活塞返回到其原始位置,當其返回時重新填充儲液器。杆端密封件遠離活塞頭縮回,允許流體從缸體自由流動通過活塞中的補償端口到達儲存器。

大型和高性能飛機配備動力制動器來減速,停止和保持飛機。動力制動器致動系統使用飛機液壓系統作為施加制動器的動力源。飛行員按下方向舵踏板頂部進行制動,與其他執行系統一樣。所需的液壓流體的體積和壓力不能由主缸產生。相反,動力制動控制閥或制動計量閥直接或通過連桿接收制動踏板輸入。該閥將液壓流體計量到相應的制動組件,與施加到踏板的壓力直接相關。 許多動力制動系統設計正在使用中。大多數類似於圖20-A中所示的簡化系統。動力制動系統的構造有利於分級制動壓力控制,制動踏板感覺以及液壓系統故障時所需的必要冗餘。大型飛機制動系統集成了防滑檢測和校正裝置。這些是必要的,因為在沒有傳感器的情況下難以在駕駛艙上檢測到車輪打滑。然而,通過對制動器的液壓流體的壓力控制,可以快速地自動控制滑撬。液壓保險絲也常見於動力制動系統中。起落架周圍的惡劣環境增加了線路斷裂或切斷的可能性,適合失敗,或者在液壓流體在通往制動組件的途中丟失的情況下發生其他液壓系統故障。當通過關閉檢測到保險絲時,保險絲可以阻止任何過量的流體流動,以保留液壓系統中的剩餘流體。梭閥用於引導來自可選流體源的流動,例如在冗餘系統中或在使用緊急制動動力源期間。動力制動系統的關鍵元件是制動控制閥,有時也稱為制動計量閥。它通過將飛機系統液壓油引導到制動器來響應制動踏板輸入。隨著制動踏板上的壓力增加,更多的流體被引導到制動器,從而產生更高的壓力和更大的制動作用。

波音737的制動計量閥。安裝它的系統如圖22所示。兩個液壓源為該制動系統提供冗餘。制動輸入軸通過機械連桿連接到方向舵/制動踏板,為計量閥提供位置輸入。與大多數制動控制閥一樣,制動輸入軸在閥門中移動錐形閥芯或滑塊,以便液壓系統壓力流向制動器。同時,滑塊根據需要覆蓋並露出進入液壓系統返回端口的通道。 按下方向舵/制動踏板時,計量閥中的滑塊向左移動。[圖21]它覆蓋了返回端口,因此可以在制動系統中建立壓力。液壓供應壓力室通過滑塊的運動連接到制動系統壓力室,該滑塊由於其錐度而解除了這兩者之間的通道。隨著踏板進一步下壓,閥門滑塊向左移動更遠。由於滑塊的形狀變窄,這使得更多的流體能夠流到制動器。制動壓力隨著額外的流體而增加。滑塊中的通道將制動壓力流體引導到滑塊末端的補償室中。這作用在滑塊的末端,產生一個回覆力,抵消初始滑動運動並給出制動踏板的感覺。結果是,壓力和返回端口關閉,與踏板上的腳壓成比例的壓力保持在制動器上。釋放踏板時,復位彈簧和補償腔壓力將滑塊向右驅動到其原始位置(返回端口打開,供應壓力腔和制動壓力腔相互阻擋)。 計量閥如同內側制動器和外側制動器同時操作。連桿組件的設計使得即使另一側失效,計量閥的單側也可以操作。大多數制動控制閥和計量閥以類似的方式起作用,儘管許多制動控制閥和計量閥僅提供一個制動組件。 計量閥圖中標註的自動制動器連接到起落架收縮液壓管路中。加壓流體進入此端口並稍微向左驅動滑塊以在起飛後自動施加制動。當縮回到輪艙中時,這阻止車輪旋轉。由於收縮系統減壓,當起落架完全收起時,從該端口停止自動制動壓力。 大多數舵/制動踏板感覺由動力制動系統中的制動控制或制動計量閥提供。許多飛機通過額外的感覺單元改善了踏板的感覺。在上述系統中,制動閥感覺增強單元使用一系列內部彈簧和各種尺寸的活塞來在制動器輸入軸上產生力。這通過與所施加的舵/制動踏板的量一致的機械連桿提供回覺。具有輕微踏板踩下的輕微制動的要求導致踏板具有輕微感覺,並且當在大力制動期間推動踏板時更難以抵抗感覺。


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