System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统和方法技术方案_技高网

一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统和方法技术方案

技术编号:44028831 阅读:6 留言:0更新日期:2025-01-15 01:10
本申请提供一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统和方法,属于航空航天领域。将航空液压柱塞泵的进油口与故障注入器相连实现多种故障模式的模拟,通过两位三通换向阀和相关调速阀、溢流阀以及三位四通比例伺服阀等部件的配合,可模拟多种负载情况和机上不同工况。在模拟负载支路中,可通过调节第三比例调速阀、第二比例溢流阀和第四比例调速阀模拟节流型负载、溢流型负载和节流‑溢流型负载;在机上机翼作动工况的复现支路中,能通过三位四通比例伺服阀驱动作动筒克服阻尼‑弹簧‑导轨负载模拟单元,复现机翼作动时的真实工作状态,还可实现航空液压柱塞泵的故障复现和准确识别,提升航空液压柱塞泵故障诊断算法可靠性与健康状态预测能力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及航空航天,尤其涉及一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统和方法


技术介绍

1、航空液压柱塞泵是航空液压传动系统中的核心动力元件之一,具有结构紧凑、额定压力高、功率密度大、流量大等特点。振动、温升、脉动等诸多因素直接制约航空液压泵的可靠性和使用寿命,同时随着液压系统向着高压化方向发展,其泄漏、增温和压力脉动导致的摩擦副异常磨损、主轴断裂、回油压力过高、转子裂纹和壳体裂纹等诸多液压柱塞泵的致命故障发生的概率大大增加。因此,在有限的空间和重量限制下对航空液压柱塞泵工作状态进行有效监控及其健康状态进行精准评估,最大限度保证飞机的飞行安全是当前的研究重点。

2、目前航空液压柱塞泵的故障模式注入模拟方法大多数基于仿真模型和数学模型开展。但由于航空液压柱塞泵工作性能受到材料性能、加工精度、恶劣环境等多因素的干扰,较易发生故障,且航空液压柱塞泵零件较多、结构复杂和工况多变,一方面发生的故障具有不确定性和隐蔽性的特点,另一方面,单一故障模式极易引起其他并行故障模式,具有并发性和多发性的特点。因此,开展新的航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统设计与试验方法设计显得尤为重要。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统和方法,可实现航空液压柱塞泵的故障复现和准确识别,提升航空液压柱塞泵故障诊断算法可靠性与健康状态预测能力。

2、具体地,本申请是通过如下技术方案实现的:

3、本申请第一方面提供一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统,所述液压系统包括:

4、航空液压柱塞泵,所述航空液压柱塞泵的进油口与第一比例调速阀的低压油口和故障注入器相连,且经所述第一比例调速阀的高压油口与自增压油箱相连,所述故障注入器用于注入污染物;所述航空液压柱塞泵的回油口经第一比例溢流阀的低压油口连通至自增压油箱;

5、两位三通换向阀,所述航空液压柱塞泵的出油口与所述两位三通换向阀的入口相连,所述两位三通换向阀的第一出口与模拟负载支路连接,所述两位三通换向阀的第二出口与机上机翼作动工况的复现支路连接;

6、所述模拟负载支路中设有第三比例调速阀、第二比例溢流阀和第四比例调速阀,所述两位三通换向阀的第一出口与所述第三比例调速阀的高压油口相连,所述第三比例调速阀的低压油口同时与第四比例调速阀的高压油口和第二比例溢流阀的高压油口相连;

7、所述复现支路上设有三位四通比例伺服阀、作动筒,所述两位三通换向阀的第二出口与所述三位四通比例伺服阀的第一入口相连,并通过所述三位四通比例伺服阀的第一出口与所述作动筒连接,所述作动筒与阻尼-弹簧-导轨负载模拟单元连接。

8、本申请第二方面提供一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压方法,所述模拟液压方法包括:

9、获取当前试验状态类型,所述试验状态类型包括正常工作状态试验和故障工作状态试验;

10、确定所述试验状态类型故障机理,获取当前状态试验影响的系统部件;

11、基于所述影响的系统部件确定模拟方案,所述模拟方案包括正常状态调节方式和故障状态调节方式;

12、根据所述模拟方案获取正常工作状态数据和故障工作状态数据,并对比两类数据,提取时频域故障特征参数。

13、本申请提供的航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统和方法,首先,通过将航空液压柱塞泵的进油口与故障注入器相连,使得故障注入器能够在航空液压柱塞泵的进油口控制下,实现外部污染物的注入,以模拟污染物超标故障,同时通过航空液压柱塞泵进行返厂故障件量化或人工注入不同损伤等级的异常磨损实现结构失效故障的模拟。其次,利用调速阀、溢流阀的组合搭建了多种类型负载的模拟,同时利用阻尼-弹簧-导轨负载模拟单元直接复现机翼作动时的真实工作状态,还可利用两位三通换向阀实现模拟负载支路和机上机翼作动工况的复现支路的切换。在模拟负载支路中,可通过调节第三比例调速阀、第二比例溢流阀和第四比例调速阀模拟节流型负载、溢流型负载和节流-溢流型负载;在机上机翼作动工况的复现支路中,能通过三位四通比例伺服阀驱动作动筒克服阻尼-弹簧-导轨负载模拟单元,复现机翼作动时的真实工作状态,实现了各类负载的模拟,无需建立复杂的仿真模型,利用常规的元器件即可实现各类工况的仿真。最后,本申请提出的航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统,基于实际部件的连接关系,相较于仿真模型和数值仿真的方法,不仅提高了液压柱塞泵典型故障模式注入试验的数据可靠性,使故障模拟更加符合实际机载环境,同时可以完成摩擦副异常磨损、主轴断裂、污染度超标、回油压力过高、转子裂纹和壳体裂纹等多种真实故障模式的复现、故障注入和故障试验数据采集分析,以及故障诊断算法的验证试验。

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【技术保护点】

1.一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统,其特征在于,所述液压系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述机上机翼作动工况的复现支路还包括:所述两位三通换向阀的第二出口与第五比例调速阀的高压油口相连,第五比例调速阀的低压油口同时与第九压力温度传感器和所述三位四通比例伺服阀的第一入口相连;所述三位四通比例伺服阀的第一出口与液压锁的第一入口相连,液压锁的第一出口同时与第三压力温度传感器和作动筒的无杆腔相连;作动筒的有杆腔同时与第四压力温度传感器和液压锁的第二入口相连,液压锁的第二出口与三位四通比例伺服阀的第二入口相连;三位四通比例伺服阀的第二出口同时与第五压力温度传感器、第五过滤器的高压油口相连,第五过滤器的低压油口与自增压油箱相连。

4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统包括:

6.一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压方法,所述模拟液压方法应用于如权利要求1-5任一项所述的液压系统,其特征在于,所述模拟液压方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,确定所述试验状态类型故障机理,获取当前状态试验影响的系统部件,包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,基于所述影响的系统部件确定模拟方案,包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基于识别的正常状态与故障模式进行系统部件的调节,包括:

10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述模拟方案包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种航空液压柱塞泵故障模式注入模拟液压系统,其特征在于,所述液压系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述机上机翼作动工况的复现支路还包括:所述两位三通换向阀的第二出口与第五比例调速阀的高压油口相连,第五比例调速阀的低压油口同时与第九压力温度传感器和所述三位四通比例伺服阀的第一入口相连;所述三位四通比例伺服阀的第一出口与液压锁的第一入口相连,液压锁的第一出口同时与第三压力温度传感器和作动筒的无杆腔相连;作动筒的有杆腔同时与第四压力温度传感器和液压锁的第二入口相连,液压锁的第二出口与三位四通比例伺服阀的第二入口相连;三位四通比例伺服阀的第二出口同时与第五压力温度传感器、第五过滤器的高压油口相连,第五过滤器的低压油口与...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈玉羲姚叶明常诚郭文军张自来陈丽君
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
类型:发明
国别省市:

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