某型机液压系统多次出现低压告警现象, 造成用户使用困难。液压系统出现低压的一个主要因素是:液压系统配置的蓄压器氮气腔压力低。飞机蓄压器上没有安装压力表, 地勤必须通过地面检测设备检查蓄压器的充氮压力。即使蓄压器氮气腔压力低于正常值, 地勤也难以发现, 这是一个隐性故障。液压蓄压器氮气腔压力低会引起收放起落架时主泵出现低压现象, 刹车蓄压器氮气腔压力低会引起主泵供压丧失时全行程刹车次数减少。本文对蓄压器加装压力表进行了设计与研究。

某型机液压系统配有一个液压蓄压器和一个刹车蓄压器, 液压蓄压器安装在左短舱尾椎处, 刹车蓄压器安装在前起舱1B框处。液压蓄压器能补充系统泄漏, 保证主泵工作的稳定性, 可以给转弯系统、起落架系统、襟翼收放、刹车系统提供液压源。刹车蓄压器能保持飞机停车时左右机轮刹车所需要的压力, 目前我型飞机刹车蓄压器储存的油液可向机轮提供十次以上的刹车压力。液压蓄压器和刹车蓄压器在液压系统中安装的位置如图1所示。

波音737液压系统中的刹车蓄压器是1个活塞充气式的组件。刹车蓄压器含有的部件如图2所示。正常压力源失效时, 压力传感器发送压力信号到主起落架舱的刹车压力指示器, 地勤通过压力指示器就能清楚地知道刹车蓄压器气腔的压力值。

为确保液压蓄压器和刹车蓄压器充氮压力正常, 方便地勤人员检查充氮压力, 拟在蓄压器氮气腔出口管路上增装压力表, 待蓄压器增加压力表后, 维护人员仅需打开前起舱门和左短舱尾罩查看压力表就可以直观的判断蓄压器充氮情况。

由于液压蓄压器氮气腔设定的压力值在8.4±0.4 MPa, 刹车蓄压器设定的压力值在6±0.4 MPa。因此新研制高精度的压力表, 压力表量程为20 MPa, 在6 MPa和8.4 MPa压力下精度等级为2 (刻度线用绿线标出) , 不超过最大刻度值的±2%, 即0.4 MPa, 其余刻度精度等级为4, 来保证维护人员能准确的给蓄压器充氮到规定的压力值。为了保证2级精度的要求, 新研压力表使用的3J53恒弹性合金是一种更优良的弹性敏感元件包端管, 它相比于30CrMnSiA在相同压力下位移量更大, 可以提高压力表的精度。同时, 新研压力表还增加了防爆组合, 可以提高压力表的安全性和密封性。

改进后, 将液压蓄压器氮气腔出口的三通接头更换为四通接头, 将刹车蓄压器氮气腔出口的弯管接头更换为三通接头, 空出来的管嘴上安装压力表, 直观的显示蓄压器充氮压力。

接头与压力表连接的原理是将接头扩口的74°锥面和压力表的74°锥面相结合, 然后通过接头上的外套螺母与压力表的螺纹连接, 并通过螺纹的拉紧作用形成轻微的挤压变形从而实现气密的目的。图3为液压蓄压器加装压力表前后对比图, 图4为刹车蓄压器加装压力表前后对比图。

在液压蓄压器充氮压力试验中, 根据表1, 每次试验中蓄压器压力检查设备指示压力为8.5 MPa时, 相应的液压蓄压器压力表每次读数均在8.4 MPa±0.4 MPa范围内, 判定试验成功。在刹车蓄压器充氮压力试验中, 根据表2, 每次试验中蓄压器压力检查设备指示压力为6.0 MPa时, 相应的刹车蓄压器压力表每次读数均在6.0 MPa±0.4 MPa范围内, 判定试验成功。

新研压力表及连接形式的可靠性已在飞机上得到验证, 可靠性较高, 发生故障的概率很小。新研压力表以及新设计的四通接头和三通接头符合蓄压器的使用工况要求, 并能方便的测量液压蓄压器和刹车蓄压器氮气腔的压力值, 降低了液压系统出现低压告警现象的频次。另外, 某型机维修大纲对蓄压器充氮压力的检查周期规定是800FH, 间隔时间过长, 难以满足使用要求。待蓄压器上增加压力表后, 该检查周期可以缩短为7DA甚至更短, 地勤人员仅需打开前起舱门和主起舱口盖查看压力表就可以直观的判断蓄压器充氮情况。