胡振磊

（新鄉(xiāng)平原航空液壓設(shè)備有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

在飛機(jī)地面保障工作中，離不開(kāi)飛機(jī)地面液壓油泵源這種關(guān)鍵的設(shè)備。在液壓系統(tǒng)中的全部元器件主要是通過(guò)液壓導(dǎo)管同管接頭相連，能夠發(fā)現(xiàn)液壓導(dǎo)管同管接頭在整個(gè)地面液壓系統(tǒng)中的地位也比較重要，屬于系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。下文以在研究過(guò)程中將液壓導(dǎo)管以及管接頭作為分析的主體，進(jìn)而探討對(duì)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?yàn)轱w機(jī)提供高壓力，我國(guó)某型號(hào)飛機(jī)具備的最大工作壓力值為28MPa。在系統(tǒng)中存在最普遍的問(wèn)題是液壓泄露，泄漏產(chǎn)生的影響極大。通過(guò)對(duì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)能夠發(fā)現(xiàn)，設(shè)備泄漏這種情況占存在故障總數(shù)的47%，而管路泄露占總故障比例的45.9%，如表1 所示，這對(duì)外場(chǎng)服務(wù)工作有著比較大的干擾。

表1 設(shè)備外場(chǎng)油路滲漏統(tǒng)計(jì)表

液壓系統(tǒng)內(nèi)，由于閥或執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)閉或者開(kāi)啟狀態(tài)緩沖時(shí)間比較短，這樣就會(huì)導(dǎo)致流速的速度發(fā)生不正常改變，從而使壓強(qiáng)產(chǎn)生高頻率的波動(dòng)，并伴隨劇烈的變化，使得管壁同接頭銜位置出現(xiàn)一定幅度的振動(dòng)，這種情況在液壓管路內(nèi)屬于液壓沖擊。這樣的情況屬于液壓系統(tǒng)中的波動(dòng)性比較大的流動(dòng)現(xiàn)象。液壓沖擊具備比較大的壓力峰值，通常與常規(guī)的壓力峰值相比，是常規(guī)情況的數(shù)倍，并存在著噪聲以及狀態(tài)的改變，致使管件以及密封件存在無(wú)法正常預(yù)料的破壞。這意味著開(kāi)展地面液壓油泵源設(shè)計(jì)的同時(shí)，需要運(yùn)用必要的手段計(jì)算最大壓力值。計(jì)算過(guò)程中主要依循動(dòng)量定理，并按照流體質(zhì)量守恒基本定律，能夠計(jì)算導(dǎo)管液壓沖擊值dp：

式中，p 代表的是液壓油密度，δ 為導(dǎo)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(dǎo)管直徑。當(dāng)處于一致的環(huán)境中，探討液壓沖擊關(guān)于導(dǎo)管內(nèi)徑作用，通過(guò)以下案例具體分析。按照飛機(jī)地面液壓油泵源具體標(biāo)準(zhǔn)要求，液體流量具體規(guī)范需要不小于150L/min。如果工況為20℃環(huán)境之中，這時(shí)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(huán)境下的導(dǎo)管內(nèi)徑為13mm，壁厚為1mm。選擇的材料是普通的不銹鋼(SUS321)。同時(shí)，管材彈性模量為20.6×1010Pa。依循設(shè)備數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)液壓流量是180L/min，并帶入公式（2）中：

能夠發(fā)現(xiàn)v0≈22.6(m/s)，并把這個(gè)結(jié)果帶入公式(1)，計(jì)算得到dp=24.88MPa，這個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)工作壓力是p0=21.5MPa，能夠得出液壓沖擊最大值p1是：

通過(guò)計(jì)算能夠發(fā)現(xiàn)p1=46.38MPa

將導(dǎo)管安全程度值當(dāng)作n=5，這種情況的導(dǎo)管屈服強(qiáng)度極限σ0.2為205MPa，通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算：

因?yàn)閷?dǎo)管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無(wú)法使真正的需要得到全面滿(mǎn)足，進(jìn)行二次選擇，基于系列放大一級(jí)對(duì)內(nèi)徑選擇，這時(shí)的導(dǎo)管內(nèi)徑具體規(guī)格是18mm，通過(guò)計(jì)算能夠得到以下結(jié)果：

v0≈11.8m/s p1=12.76+21.5=34.26MPa

dp=12.76MPa σ=171.3＜σ0.2

根據(jù)上述的具體案例能夠發(fā)現(xiàn)，管路受到液壓沖擊非常大的影響，選擇合適的內(nèi)徑的導(dǎo)管，能夠使液壓沖擊對(duì)系統(tǒng)的作用弱化?；趯?shí)際總結(jié)選擇管徑能夠根據(jù)表2 開(kāi)展。

表2 SUS321 導(dǎo)管規(guī)格選擇

2 管路連接

（1）擴(kuò)口式管接頭。當(dāng)考慮到擴(kuò)口式管接頭時(shí)，應(yīng)該明確其構(gòu)成，關(guān)鍵是囊括的結(jié)構(gòu)元器件為外套螺母、平管嘴帶喇叭口端導(dǎo)管以及接頭。其工作的基本原則基礎(chǔ)為擴(kuò)成喇叭口導(dǎo)管在外套螺母基礎(chǔ)上，將平管嘴與導(dǎo)管壓緊在接頭，并最終實(shí)現(xiàn)密封效果。

（2）無(wú)擴(kuò)口管接頭。在對(duì)無(wú)擴(kuò)口管接頭進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)該明確其主要涵蓋的結(jié)構(gòu)部件為外套螺母、導(dǎo)管、街頭以及襯套。工作基本原則基礎(chǔ)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(dǎo)管間的密封。而襯套會(huì)通過(guò)操作實(shí)現(xiàn)弓形體，實(shí)現(xiàn)的抗振效果。因?yàn)闊o(wú)擴(kuò)口管接頭標(biāo)準(zhǔn)比較高，受到外場(chǎng)維修方面的干擾，現(xiàn)階段，擴(kuò)口式管接頭是液壓油泵源管路制成過(guò)程中涉及的主要類(lèi)型元器件。

（3）管路加工。密封面接合質(zhì)量需要考慮導(dǎo)管端部擴(kuò)口質(zhì)量，這對(duì)于泄漏有著重要影響，應(yīng)該對(duì)此特別重視，在擴(kuò)口過(guò)程中，需要保證擴(kuò)口直徑與74°角滿(mǎn)足規(guī)范，在導(dǎo)管擴(kuò)口過(guò)程中應(yīng)運(yùn)用固定的工裝以及設(shè)備，需要注意是在加工時(shí)應(yīng)注意以下內(nèi)容：

①需要確定導(dǎo)管長(zhǎng)度的下料，由于擴(kuò)口時(shí)的細(xì)小毛刺會(huì)對(duì)配合面表面粗糙度造成破壞，這需要在下料后去干凈導(dǎo)管端口的毛刺。②在對(duì)直徑小于10mm、壁厚為1mm 導(dǎo)管加工的過(guò)程中，需要將機(jī)床轉(zhuǎn)速控制為120～150r/min，而且需要注意進(jìn)給量應(yīng)該小于4.1mm。在加工直徑大于10mm、壁厚1mm 的導(dǎo)管過(guò)程中，需要保證車(chē)床轉(zhuǎn)速為160～200r/min 間，需要注意進(jìn)給量應(yīng)該小于3.5mm。③因?yàn)檫M(jìn)給量超過(guò)一定值，在這種情況下將導(dǎo)致74°角超過(guò)基本值，這樣會(huì)存在滲漏。這時(shí)需要注意喇叭角最好處于73°±0.5°。④倘若D1 滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，需要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)擴(kuò)口錐處于2～3s，這時(shí)需要注意擴(kuò)口錐面光潔度能夠?qū)崿F(xiàn)一點(diǎn)高度。⑤在開(kāi)展裝配前，有必要進(jìn)行清洗，然后方可打壓。應(yīng)該使管端喇叭口同接頭錐面保持相同軸線(xiàn)，目的是使歪斜情況得到規(guī)避。⑥需要對(duì)外套螺母預(yù)緊力進(jìn)行控制，使其不受到破壞。而預(yù)緊力在表3 中得到體現(xiàn)。

在對(duì)加工方式進(jìn)行創(chuàng)新，能夠使導(dǎo)管加工成品的程度更加進(jìn)步，這樣能夠保證相關(guān)設(shè)備裝配的質(zhì)量得到保證，而且產(chǎn)品的可靠性也到了有效的提升。

表3 SUS321 導(dǎo)管外套螺母預(yù)緊力選擇

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，液壓沖擊對(duì)于系統(tǒng)泄漏影響重大，利用對(duì)液壓沖擊值的計(jì)算，選擇最為合適尺寸的導(dǎo)管與材料能夠使設(shè)備液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性得到提升。通過(guò)對(duì)液壓管路的加工工藝的革新，為飛機(jī)飛行安全進(jìn)行了可靠保障。