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1、液压系统过热的原因及排除方法液压系统过热的原因及排除方法 液压系统的真实过热意味着系统内部出现了严重的问题，需要及时找出原因并加以排除。现代大型民航飞机的液压系统比较复杂，用户众多，引起液压系统过热的原因又较多，往往使得我们在排故时有无从下手的感觉，经常走弯路。根据我排除此类故障的经验和心得，总结了一下液压系统过热的原因和排除方法，希望对大家有帮助。一：液压系统发生过热的根本原因：一：液压系统发生过热的根本原因：我们知道，一个液压系统的工作效率不可能为 100%，总会有一定的功率损失存在，液压系统所消耗的功率中没有执行有用功的部分统称为功率损失，这些损失的功率都需要通过发热来耗散掉，称为发热功
2、率，例如一个液压系统满负荷工作时消耗的功率为100KW，工作效率为90%，那么系统的发热功率即为10KW。所以液压系统工作时会发热是一种不可避免的现象。为了使液压系统工作在某个合适的温度下，液压系统的散热能力必须要大于发热功率。飞机的液压系统一般通过散热器、液压油箱、金属管道和部件外壳等进行散热，有的机型没有专用的散热器（如 A320 系列），但无论什么形式，在设计时，其总散热能力一定是大于正常的发热功率的，以保证系统最终会在合适的工作温度下达到热力平衡，不至于发生过热。如果由于某种原因，系统偏离了设计状态，系统工作效率严重下降，导致发热功率增加，超过了散热能力，或散热能力下降到低于发热功率，
3、平衡就会打破，过热就会发生。实际在飞机液压系统中以前者居多，本文对后者不做论述。综上所述，液压系统发生过热的根本原因是系统工作效率的下降。二：液压系统油液过热的危害：二：液压系统油液过热的危害：飞机液压系统正常工作时的油液温度一般稳定在 80以下，如超过太多说明系统内部出现了严重问题，就会报警，以 A320 的液压系统为例，回油温度如果达到 92.8，就会在 ECAM 上出现 OVHT 的琥珀色字符，如超过 95，就会触发警告。液压油温度如果太高，会给液压系统造成很大的危害，主要表现在两方面：1、加速封严部件的老化和油液的变质，降低液压油的粘度；2、使润滑作用下降，加速机件特别是泵的磨损。一个
4、液压油过热的液压系统就好比一台水箱开了锅的汽车，必须立即熄火、排故。三：液压系统的功率损失的组成：三：液压系统的功率损失的组成：液压系统的功率损失主要由两种损失组成：容积损失容积损失和机械损失机械损失。容积损失是指由于液压油渗漏而造成的损失，包括外漏和内漏；机械损失是指由于运动部件间的摩擦和油液的流动表现出来的粘性作用而造成的损失。液压系统发生过热，表示这些损失不正常地增加，并超出了正常范围。四：机械损失增加的主要原因和识别方法：四：机械损失增加的主要原因和识别方法：机械损失的增加表示机件间的摩擦增大摩擦增大和液压油的流动受到的限制增加流动受到的限制增加了。摩擦增大摩擦增大的主要原因是液压油受
5、到了污染。液压油的污染分为固体污染和气体污染，其中，气体污染较容易发生，且影响较为严重。固体污染物一般来自于混入油液的灰尘、沙粒和液压机件（主要是油泵）运行中磨损产生的碎屑等，现代民航飞机发生大量外来污染物进入液压系统的机会不多，少量的灰尘和正常磨损产生的碎屑都会被油滤清除掉，实际上，主要固体污染物来自于液压系统内部产生的大量碎屑，这些碎屑又进一步增加磨损，严重的会堵塞油滤，加剧功率损失。而液压系统内部产生的大量碎屑的主要原因则是气体污染。液压油中混有气体，就叫气体污染。与我们的通常的想象不同，液压油中的气体主要来自于液压油内部，因为在正常情况下，液压油中溶解有 10%左右（体积比）的空气，当
6、液压油的压力突然下降时，溶解在油液中的空气析出，在液压油中形成大量小气泡，这就是气穴现象。气穴现象会出现在液压系统中任何供油量不能满足需求量的地方，其中液压泵的供油管路是最主要的发生地，这主要是由于油泵的供油不足造成的，当液压泵工作在大功率状态下时，不能保障液压泵的供油，导致在供油管中形成低压区。液压油箱增压压力不足是供油不足的最主要原因，对于发动机驱动泵，供油不足还有一种可能原因是火警关断活门没有完全打开。另外，如果油箱中的油量过少，容易在进油口处形成漩涡，漩涡会将空气卷入供油管，也会造成气体污染。气穴现象的危害是十分大的，主要表现在：1、产生气蚀，严重侵蚀机件表面；2、降低油液润滑性，增加
7、机件磨损，加剧机械损耗；3、增加液压油的“弹性”，降低工作效率，增加发热量；4、油液中的空气会产生“保温”效果，降低液压油的热传导性能；5、产生噪音。如果气穴现象不及时予以消除，短时间内就会造成机件的严重损坏。为了避免产生气穴现象，如何保障油泵的充足供油是厂家在设计液压系统时要重点考虑的问题，比如尽量将油箱置于系统的最高位，油泵置于系统的最低位；油箱增压；供油管路中不设置油滤等等。我们在航线维护中，应主要注意油箱增压系统工作是否正常。20052006年间，我公司 737NG 机队多架飞机发生收放起落架时油泵低压灯亮、EMDP 空中过热的现象，检查壳体回油滤往往发现大量金属屑，更换了大量的油泵，
8、曾一时导致备件紧张，其原因就是 BOEING 在油箱增压系统有设计上的缺陷，液压油箱增压不足，导致油泵供油不足。在执行了 BOEING 服务通告对油箱增压系统进行了改装后，这一现象就没有再发生了。可见油箱增压的重要性。液压油的流动受到的限制增加流动受到的限制增加是导致机械损失的增加的另一方面原因，主要由油滤堵塞，油泵出口单向活门打开压力过大，关断活门打开不完全等原因造成。故障识别方法：检查油泵的壳体回油滤是否有金属屑，回油虑是否堵塞，液压油是否干净；检查液压油箱增压是否正常，压力是否充足，对于发动机驱动泵，还要检查火警关断活门是否完全打开；检查油泵出口单向活门壳体温度是否很高。五：容积损失增加
9、的主要原因和识别方法：五：容积损失增加的主要原因和识别方法：对于过热故障来说，主要有两个原因：1、系统严重内漏，2、系统释压活门调定压力过低导致系统频繁释压。这两种情况都会使大量高压的液压油未经作功即排回油箱，消耗的功率被转换成了液压系统的热量。所以，测量部件壳体温度是主要的识别方法。另一个很有用的方法是“听”，即用机械用的听诊器来听部件内部有无液体流动的声音来判断，没有听诊器时，也可以用解刀替代，解刀头作为拾音器，解刀把作为听筒，效果也不错。释压活门好找，但内漏点却可以存在于液压系统内的如何用户当中，特别是现代民航飞机的液压系统又复杂，用户众多，内漏点的识别一般采取循序渐进的方法：先隔离出内
10、漏点所处的大致范围，然后通过测温或听音的方法来确定内漏的部件。六：内漏点大致范围的判定方法：六：内漏点大致范围的判定方法：先介绍一下液压系统的基本特性：以液体作为工作介质的系统，无论介质为液压油、滑油或是燃油，都具备以下基本性质：1、泵产生的是流量，而不是压力；2、对液流的阻碍产生压力，即负载产生压力，负载越大，压力越大；3、液压泵输出功率 N 为输出压力 P 和输出流量 Q 的乘积，N=PQ。根据流动阻力产生压力的原理，当系统内存在严重内漏时，系统压力低，当隔离内漏的用户或区域后，压力会明显上升。这种方法比较适合由定量泵增压的液压系统。但飞机上常见的是由恒压式柱塞泵驱动的液压系统，这种液压泵
11、是一种变量泵，会通过改变排量来补偿压力，使压力保持在给定值。这时通过比较压力的变化来判断的方法就不适用了，除非内漏流量大到已超过了泵的补偿能力。对于这种液压系统，可以通过直接测量泵出口流量的方法来隔离和判断内漏的用户或区域，或者是间接地测量液压泵的输入功率来判断流量，根据液压泵输出功率为输出压力和输出流量的乘积的原理，当压力保持一定值的情况下，流量与功率是一一对应关系，这种方法对于电机驱动的液压泵特别合适，因为电机的输入电流是很容易测量的。还有一种方法是断开怀疑有内漏的部件的管接头，然后系统增压，直接检查内漏是否超标，但这种方法适用于小流量的内漏判断，如果内漏能导致系统过热，一般流量就较大了，
12、前面的方法足以判断，因此这种方法不是万不得已一般不用。具体的方法可以参考具体机型的维护手册，方法可能不同但原理都是这些。如果掌握了液压系统的特性，也可以根据实际情况，灵活运用，往往有事半功倍的效果。七：内漏隔离时的注意事项：七：内漏隔离时的注意事项：1、以上内漏点判断方法不包括液压泵，液压泵的内漏只能通过测量泵的容积效率的方法来判定，这是只能是在车间完成的工作，外场排故中无法测量；2、不要作动任何可以作动的部件。在分析历史排故记录时，我发现很多人想通过不断地作动舵面，收放襟翼，收放反推来找内漏点，这样是无法找到真正的内漏点的。首先，作动这些液压部件会带来机械损失：机件间的摩擦、液压油流动时与管
13、壁的摩擦都会造成温度升高，而不是纯粹的由于内漏造成的温度升高，因此测温法不准了；其次，作动这些液压部件会带来流量的变化，因此测量流量法和听音法也不准了。3、如果是因为内漏而导致液压系统过热，内漏流量一般都较大，足以作动液压保险，所以对于受液压保险保护的用户可以直接排除，不用考虑。八：过热故障分析流程图：八：过热故障分析流程图：九：故障实例分析：九：故障实例分析：从 2007 年 4 月开始，B2416（A320 飞机）经常出现液压绿系统过热现象，具体故障现象为：爬升、巡航阶段 ECAM 出现警告信息“HYD G RSVR OVHT”，无航后报告及历史故障信息。故障历史和已做过的排故工作如下：故
14、障历史和已做过的排故工作如下：4 月 13 日 空中巡航阶段按程序检查各系统时,发现液压绿系统显示过热,压力2950PSI，2 分钟后出现ECAM 警告后消失,10 分钟后过热消失,系统正常.航后检查绿系统壳体回油滤,系统回油滤,高压油滤未见堵塞指示跳出,检查 EDP1 CASE FILTER 未见异常物质,更换 CASE DRAIN FILTER，检查温度电门正常,清洁温度电门,试车,操作测试未出现故障信息,系统正常。5 月 13 日 武汉-深圳,深圳-西安来回程在爬升阶段出现 ECAM 警告,G RSVR OVHT,机组按照 ECAM完成动作,10 分钟后按照手册完成恢复动作程序,绿系统
15、OVHT 消失。航后检查绿系统和蓝系统蓄压器压力低于标准,依据 TASK 12-14-29-614-001 勤务绿系统蓝系统蓄压器至 1970PSI(27),试车测试正常,无警告和故障代码.5 月 28 日 西安飞银川空中反映绿系统过热，银川机务检查油箱油量正常，试车操纵舵面无警告信息，判断为假警戒信息，按MEL放行，航后更换绿系统发动机驱动泵壳体回油滤，高压油滤，低压油滤。并与黄系统对换温度传感器，试车检查绿系统工作正常。5 月 30 日 深圳过站机组反映空中液压绿系统过热，过站测试正常 航后为判断故障，更换绿系统发动机驱动泵防火活门，试车测试正常。5 月 31 日 航后依据 AMM29-0
16、0-00-280-004 执行PTU 渗漏测试,当未接通 PTU 时,绿系统流量Q1 为 20.2L/MIN,当接通 PTU 时,绿系统流量Q2为20.8L/MIN,Q2-Q1=0.6L/MIN3.5 L/MIN,在手册范围内 6 月 1 日 航后更换左发 EDP，试车无渗漏。按TSM29-11-00-810-802 测试，在操作襟缝翼 5分钟后，故障再现。因无相应测试设备未完成绿系统内漏测试。工具已需求。6 月 4 日 航后参考 AMM29-00-00-280-001 完成绿系统内渗漏检查,完整内漏为4.18L/MIN(手册标 准 为 不 大 于9.1L/MIN),中 央 节 为0.18L/
17、MIN(标准为不大于 0.4L/MIN),后部节为 1.82L/MIN(标准为不大于 6.0L/MIN),左翼节为 1.28L/MIN(标准为不大于 3.7L/MIN),右翼节为 1.29/.MIN(标准为不大于 3.7L/MIN),均在手册范围。6 月 18 日 空中液压绿系统过热，机组关绿系统液压泵20 分钟后正常，后续航段正常。航后根据 AMM29-11-44 更换绿液压系统低压油滤，更换绿液压油箱液压油，判断为 PTU 内漏故障引起绿液压系统油箱过热故障，航材无件，办保留单 F3005322。6 月 26 日 针对绿系统油箱过热保留,航后更换PTU,试车测试工作正常,撤保留单 F300
18、5322。6 月 27 日 航后 ECAM 出现警告信息“HYD G RSVR OVHT”，航后根据TSM29-11-00-810-802 测量绿油箱温度传感器线路正常,做中央警告系统操作测试正常，继续监控.。7 月 11 日和 12 日 连续两天反映空中绿系统过热，关闭绿系统EDP和 PTU 一段时间后，再次接通正常 12 日航后与黄系统对调了释压活门，未作其他实质性排故工作。其他在地面测试观察到的现象：其他在地面测试观察到的现象：?使用黄系统通过 PTU 给绿系统增压时，绿系统工作压力较低，大概为 2400psi左右，关渗漏测试活门后可升到 2800PSI 以上；?全行程放出、收上襟缝翼
19、3 分（第 2 次收上过程中），液压页面出现 OVHT琥珀色字符。测量传感器附近温度 78（71）度升到 87 度，ECAM 警告出现 4-5 秒后，ENG 1 PUMP、PTU 的故障灯依次点亮。故障分析过程如下：故障分析过程如下：1.根据与黄系统对换了温度传感器后故障仍然多次出现在绿系统的事实，判断这是一个真实的过热。2.没有反映过油箱增压压力低，油箱油量也一直正常，EDP 火警关断活门也换过，判断供油方面没有问题，不会有气穴现象发生。3.4 月 13 日和 5 月 28 日两次检查绿系统壳体回油滤，系统回油滤，高压油滤都未见堵塞指示跳出,检查 EDP1 CASE FILTER 未见异常物
20、质，并全部更换了新油滤，6 月 18 日还更换了绿液压油箱液压油，可以判断液压油一直是干净的。而在做了这些工作不久，故障仍然出现。因此判断过热不是由机械损失引起的，是由内漏引起的。4.A320 飞机中，绿液压系统的用户是最多的，包括所有主飞行操纵系统，前后缘襟翼收放，左发反推，正常刹车，起落架/舱门收放和前轮转弯。液压部件众多，发布也很广泛，有些还很难接近，挨个检查每个部件是不太可行的，所以只能采用先隔离出大致内漏的区域范围，然后在该范围内逐个隔离出内漏点的办法。5.仔细分析了 5 月 31 日和 6 月 4 日两次渗漏测试的结果后，发现其实在 6月4日 就 应 该 可 以 确 定 出 内 漏
21、 用 户 了：5 月31日 依 据AMM29-00-00-280-004 执行 PTU渗漏测试时,当未接通PTU时,绿系统流量为 20.2L/MIN（测试时的构型：所有作动部件静止，渗漏测试活门 OFF，起 落 架 收 放 安 全 活 门 OPEN，PTU OFF），在 6 月 4 日 参 考AMM29-00-00-280-001 完成绿系统内渗漏检查,其中测试中央节内漏为0.18L/MIN（构型：所有作动部件静止，渗漏测试活门 OFF，起落架收放安全活门 OFF，PTU OFF）。可见，起落架收放安全活门关与不关时的流量差别巨大，有 20.20.18=20.02 L/MIN 的流量都从起落架
22、收放系统白白流掉了。说明内漏点位于起落架收放系统内。6.经过以上分析，过热原因已基本确定，内漏点也大致确定了范围，下面就是实际寻找内漏点了。7 月 14 日凌晨，B2416 调回深圳，由于有充分的准备，很快就发现起落架选择活门总管（2524GM）内漏严重。具体过程如下：1、大致内漏区域的隔离：用黄系统电动泵通过 PTU 给绿系统增压：绿系统压力 2350psi、黄系统压力 2550psi，关断内漏测试活门后压力为：绿 2550psi、黄 2750psi，打开内漏测试活门，关闭起落架安全活门后压力为：绿 2850psi，黄 3000psi，同时关断内漏测试活门和安全活门后压力为：绿 2900ps
23、i、黄 3000psi。可见在隔离起落架收放液压部件后，压力有了明显上升。根据压力的形成是源于对液压流的阻力的原理，判断内漏区域位于起落架收放系统。验证了前面对内漏测试结果的分析。2、内漏部件的隔离：测量当时环境温度为 31，用黄系统电动泵通过 PTU 给绿系统增压，收上起落架舱门，保持增压状态 30 分钟，液压系统释压，打开起落架舱门后立即测量舱门作动筒、舱门上锁作动筒温度为环境温度即 31。继续给绿系统增压约 1 小时后（没有作动任何用户），测量各部件温度如下：回油滤壳体 53、绿系统油箱 52、安全活门 68、CUTOUT 活门 66、起落架选择活门总管 69、其他部件为环境温度。起落架
24、选择活门总管的回油管路烫手，温度 66，通过解刀用耳朵可明显听到回油管内有明显液体流动声音。3、测试结果分析：起落架选择活门总管温度最高，其下游部件均接近环境温度，而其上游部件温度较高，分析结果：起落架选择活门总管（2524GM）内漏严重。过热经常在空中出现的现象的分析：绿系统在飞行时由左发 EDP 供压，EDP 功率大，流量大，压力高，因此内漏所产生的热量大，容易过热；飞行速度超过 260KT 后起落架安全活门关闭，因此过热经常出现于低速时的起飞、爬升阶段，出现一段时间后均可以复位。7 月 16 日更换了起落架选择活门总管 2524GM 后，测试用黄系统电动泵通过 PTU 给绿系统增压，绿系统压力 2850psi、黄系统压力 3000psi，对比13 日测试时绿系统压力 2350psi、黄系统压力 2550psi，有了明显改善，达到了当时隔离起落架收放系统后的压力，说明绿系统内漏情况已基本得到解决。过热故障至今再也没有出现。深航维修工程部 MCC：陈勇 2007-8-26