CN104819836B - 一种飞机制动阀内漏故障的验证方法 - Google Patents
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Abstract
一种飞机制动阀内漏故障的验证方法,根据使用工况确定制动阀的寿命验证方案,按照寿命试验方案进行寿命试验,根据寿命试验数据确定阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度、阀芯与阀套二者配合表面的硬度具体范围,将费用最低的制造参数纳入设计图纸。采用本发明能够延长滑阀在使用过程中的磨损寿命,从而消除制动阀的内漏故障,就能使制动阀达到规定的使用寿命要求,且在不加轮挡、不使用大型蓄压器的条件下,具有停机刹车功能。即对制动阀提出内漏控制要求,通过控制内漏使控制阀在不使用轮挡和大型蓄压器的条件下,具有停机刹车功能。内漏控制的具体要求在制动阀的研制合同中规定。
Description
技术领域
本发明涉及飞机刹车产品磨损寿命的验证领域,具体是一种飞机制动阀内漏故障的验证方法。
背景技术
内漏是飞机制动阀的常见故障,内漏指液压油从高压腔通过阀芯与阀套之间的间隙,漏到回油腔,引起刹车压力降低的故障。国内外针对制动阀内漏故障引起的压力降低,采用大型蓄压器补充压力的方法,并在飞机的停机位上给机轮加轮挡,防止飞机在地面上滑动。
飞机刹车系统均设计有起飞线制动功能、着陆防滑刹车功能、地面转弯差刹车动功能、地面停机刹车功能,任何一种功能不符合设计要求均为发生故障。制动阀是刹车系统中输出刹车压力的液压附件,其功能是将液压源输入的额定压力,经过减压,输出研制要求的刹车压力。制动阀内的滑阀组件在使用过程中发生磨损,磨损加大阀芯与阀套之间的间隙,发生内漏的故障模式,影响刹车系统的刹车功能。
国外现状
国外制动阀中阀芯与阀套的配套间隙采用0.0003~0.0005cm的范围。由于采用常规的配套间隙,因此制造工艺性好的优点,但具有内漏量大的缺点,内漏量大使这种制动阀的保压功能不好。因此飞机在停机坪上处于停机状态时,必须采用轮挡防止飞机在停机坪上滑动,或者采用大型蓄压器补充停机刹车压力。以美国波音飞机的制动阀和前从苏联引进的制动阀为例,现有内漏验证技术具有下列特点:
1、由于国外阀芯与阀套的表面粗糙度加工能力强,加工成本低,表面粗糙度加工到Ra0.1容易,表面硬度热处理到HRC60也容易,阀芯与阀套配套间隙大,阀芯与阀套配合表面之间的磨损量小,由于使用中磨损发生的内漏量小,且飞机上又有蓄压器补充压力,停机条件下使用轮挡,因此内漏验证采用常温寿命试验为主,仅在高温和低温条件下检查制动阀的技术性能;
2、由于阀芯与阀套的配合间隙大,在温度变化条件下不会发生体积变化引起的阀芯与阀套之间的卡滞,因此内漏验证中没有温度变化的试验内容。
国内现状
国内的制动阀研制技术来源于国外,主要技术来源有:
1、从前苏联引进的制动阀制造技术,包括设计图纸和制造工艺;
2、测绘制造波音等国外飞机的制动阀。
国内现有技术也具有国外制动阀的特点,因此飞机上带有蓄压器,且在停机条件下使用轮挡时,这部分制动阀对内漏的验证方法与国外相同。
为了减轻重量,国内飞机上有不给制动阀提供蓄压器补充压力的情况,飞机停在停机坪上也不使用轮挡,在这种条件下,对制动阀提出了内漏控制要求。国内的加工能力比国外弱,既要降低制造成本,还要保证在规定的寿命期限内不发生内漏故障,就提出了特殊的内漏验证方法。
西安航空制动科技有限公司在申请号为2015101525887的发明中提出了一种确定飞机制动阀阀芯与阀套配合间隙的方法,在申请号为201510197839.3的发明中提出了一种确定飞机制动阀阀芯与阀套配合表面硬度和粗糙度的方法。通过上述两个发明中公开的技术方案,对制动阀阀芯与阀套的配合从设计的角度进行了改进,但需要对改进后的使用寿命进行验证。
发明内容
为克服现有技术中存在的不在高温条件和低温条件下进行寿命试验的不足,本发明提出了一种飞机制动阀内漏故障的验证方法。
本发明的具体过程是:
步骤1,确定制动阀的寿命验证方案:
所述的确定制动阀的寿命验证方案包括:
第一步,阀芯与阀套配合表面的硬度与粗糙度组合:
所述阀芯与阀套二者配合表面的硬度与粗糙度组合是将不同硬度的阀芯与阀套配合表面分别与不同粗糙度的阀芯与阀套配合表面组合,得到多个组合组,并且每个组合组中包括一个阀芯与阀套配合表面的硬度和与之配合的多个粗糙度。
第二步,确定寿命试验方案中的各种工况和所述各种工况的试验起落数
每一组寿命试验的时间均为:设计要求的起落数×1.5,所述的1.5是寿命试验的安全系数。
每一组寿命试验中,高温试验时间和低温试验时间各为总试验时间的40%,常温为总试验时间的20%。
第三步,确定各阶段的试验时长
所述各阶段的试验时长包括2个高温试验阶段、2个低温试验阶段和1个常温试验阶段;通过公式(1)确定各阶段的试验时长:
其中:所述的本阶段起落次数指某个试验阶段飞机制动阀随飞机的起落次数;所述每个起落的工作次数是指飞机制动阀的工作次数;所述的工作频率是指飞机制动阀在试验台上的工作频率。
第四步,制定寿命试验剖面
所述寿命试验剖面包括高温试验、低温试验、常温试验要求。高温温度按照HB5830.8确定,低温温度按照HB5830.9确定,常温为实验室气温。
将第三步确定的高温、低温、常温试验时长分配到寿命试验剖面的各阶段。
在将高温、低温、常温试验时长分配到寿命试验剖面的各阶段时:
Ⅰ将确定的高温试验总时长等分为二个高温阶段;
Ⅱ将确定的低温试验总时长等分为二个低温阶段;
Ⅲ将确定的常温试验的总时长分为地面转弯差动刹车和着落防滑刹车两个试验阶段,并且地面转弯差动刹车试验的时长:着落防滑刹车试验的时长=1:3。将高温试验和低温试验交叉进行,试验剖面中的时间轴为横轴,单位为min。
步骤2,进行制动阀的寿命试验
所述寿命试验分组进行,具体过程为:
Ⅰ第1组合组~第3组合组的寿命试验过程
所述第1组合组~第3组合组的寿命试验过程是:
第一步:高温试验:将高温试验箱内的温度升至70℃。将安装有制动阀的液压试验台推入高温试验箱内,按照制定的试验剖面进行高温条件下制动阀的寿命试验。制动阀的工作频率为24次/min。高温试验结束后记录试验数据。
第二步:低温试验:将低温试验箱的温度降至-55℃。将安装有制动阀的液压试验台推入低温试验箱内,按照制定的试验剖面进行低温条件下制动阀的寿命试验。制动阀的工作频率通过计数器控制为24次/min。低温试验结束后记录试验数据。
第三步:重复高温试验和低温试验:依次重复第一步的高温试验过程和第二步的低温试验过程各一次。将安装有制动阀的液压试验台推入室温试验间,在室温条件下放置2h,使制动阀和液压试验台的温度达到与大气温度平衡后进行常温试验。
第四步:常温试验:所述常温试验是在室温条件下进行,具体是:在室温下控制制动阀的工作频率为24次/min,按照制定的试验剖面进行常温条件下制动阀的寿命试验。常温试验结束后,得到第1组合组~第3组合组阀芯与阀套的寿命试验数据。
在所述制动阀的寿命试验的各阶段中,所施加的刹车压力包括30kg/Cm2和140kg/Cm2两种;30kg/Cm2刹车压力试验的时长:140kg/Cm2刹车压力试验的时长=1:3。
在所述的高温试验、低温试验和常温试验任一过程中,若由于阀芯与阀套二者配合表面磨损使配合间隙变大,使制动阀出现内漏超差,试验结束,记录不合格数据。
若在上述试验过程中未出现内漏超差,制动阀的刹车压力符合规定,试验结束,记录合格数据。
Ⅱ根据所选择的阀芯与阀套二者配合表面的硬度依次进行其余各组合组的寿命试验。
所述其余各组合组包括阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC59的第4组合组~第6组合组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC60的第7组~第9组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC61的第10组~第12组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC62的第13组~第15组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC63的16组~第18组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC64的第19组~第21组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC65的第22组~第24组和阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC66的第25组~第27组。
所述各组寿命试验的过程均与第1组合组~第3组合组的寿命试验过程相同。
至此,各组合组的寿命试验全部完成。
本发明所述飞机刹车系统产品制动阀是典型的弹簧质量系统,用于将210kg/Cm2的油源压力转换为140kg/Cm2的刹车压力。制动阀的工作过程是:刹车时驾驶员脚踩脚蹬,压缩减压弹簧,依靠弹簧力压下阀芯,打开进油腔,使210kg/Cm2的压力油一部分进入刹车腔,从刹车腔通向刹车机轮。另一部分通过阀芯内部的通油孔进入感压腔,作用在阀芯底部,当阀芯底部的感压压力和弹簧力达到平衡状态时,阀芯移动关闭进油腔。
制动阀中,通过弹簧组件的弹力调整到使刹车阀输出压力为140kg/Cm2;弹簧组件的弹簧座与端盖接触,端盖安装在套筒上,驾驶员脚蹬机构作用在套筒的端盖上;弹簧组件的底座与阀芯同轴且相互接触,在驾驶员脚蹬力的作用下,通过弹簧组件使阀芯移动。滑阀组件由阀芯和阀套同轴配合组成,配合时按规定的精密配套间隙研磨。
本发明根据制动阀的使用工况确定寿命验证方案,验证阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度、阀芯与阀套二者配合表面的硬度范围,在满足使用寿命要求的条件下,减少制造开支。
本发明根据使用工况确定制动阀的寿命验证方案,按照寿命试验方案进行寿命试验,根据寿命试验数据确定阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度、阀芯与阀套二者配合表面的硬度具体范围,将费用最低的制造参数纳入设计图纸。
在研制过程中采用本发明技术,延长滑阀在使用过程中的磨损寿命,从而消除制动阀的内漏故障,就能使制动阀达到规定的使用寿命要求,且在不加轮挡、不使用大型蓄压器的条件下,具有停机刹车功能。即对制动阀提出漏控制要求,通过控制内漏使控制阀在不使用轮挡和大型蓄压器的条件下,具有停机刹车功能。内漏控制的具体要求在制动阀的研制合同中规定。
在产品研制过程中,采用本发明技术进行制动阀的寿命验证试验,根据验证试验结果确定具体阀芯与阀套二者配合表面的硬度、阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度,取得了下列效果:
1)用27组阀芯与阀套装配制动阀作为验证试验样件,并进行寿命验证试验,寿命验证试验剖面按照使用工况确定,每组的寿命试验时间均为9000起落×1.5=13500起落,通过验证试验确定了满足寿命要求的阀芯与阀套二者配合表面的硬度、阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度范围;
2)由于在设计阶段进行了制动阀的寿命设计和验证,在寿命期内消除了内漏故障模式,缩短了研制周期,节约了研制资源和能源。
附图说明
图1是本发明的寿命试验剖面图。
具体实施方式
本发明所述飞机刹车系统产品制动阀是典型的弹簧质量系统,用于将210kg/Cm2的油源压力转换为140kg/Cm2的刹车压力。工作原理是:刹车时驾驶员脚踩脚蹬,压缩减压弹簧,弹簧力压下阀芯,打开进油腔,使210kg/Cm2的压力油一部分进入刹车腔,从刹车腔通向刹车机轮。另一部分通过阀芯内部的通油孔进入感压腔,作用在阀芯底部,当阀芯底部的感压压力和弹簧力达到平衡状态时,阀芯移动关闭进油腔。
制动阀由弹簧组件、滑阀组件、套筒组件、壳体等组成,在装配调试过程中,弹簧组件的弹力调整到使刹车阀输出压力为140kg/Cm2;弹簧组件的弹簧座一端与端盖接触,端盖安装在套筒上,驾驶员脚蹬机构作用在套筒的端盖上;弹簧组件的底座与阀芯同轴且相互接触,在驾驶员脚蹬力的作用下,通过弹簧组件使阀芯移动。滑阀组件由阀芯和阀套同轴配合组成,配合时按规定的精密配套间隙研磨。
本实施例是一种消除飞机刹车系统制动阀内漏故障的方法。内漏是发生在制动阀内部的泄漏,在外面看不见。油液通过阀芯与阀套配合表面之间的间隙,从刹车腔内漏到回油腔,引起压力下降,是一种常见的故障。所述飞机制动阀的功能包括:在输入210kg/Cm2压力的条件下,能够输出0kg/Cm2~140kg/Cm2的着陆刹车压力;在地面滑行过程中输出30kg/Cm2的地面转弯差动刹车压力;飞机连续24h停在停机位的条件下,不小于70kg/Cm2的地面停机刹车压力,具备连续24h的保压功能;本实施例中,驾驶员的脚蹬行程和制动阀输出的刹车压力成正比关系,驾驶员的脚蹬行程越大,制动阀输出的刹车压力也越大。
所述飞机制动阀的寿命为9000起落,在9000起落的寿命期内上述功能均应正常。
由于制动阀的内漏故障影响制动阀的每一项功能,因此本实施例将内漏故障作为影响制动阀功能的原因。
本实施例的具体过程是:
步骤1,确定制动阀的寿命验证方案
本实施例涉及制动阀的寿命指标为9000起落,其含义是在9000起落的寿命期内,不发生内漏故障。通过寿命试验验证该制动阀的寿命是否满足要求。
所述制动阀的寿命验证方案包括:
第一步,确定阀芯与阀套二者配合表面的硬度与粗糙度组合
所述阀芯与阀套二者配合表面的硬度与粗糙度组合是将阀芯与阀套按硬度分组,共分为ni组,且i=1~9。同一组阀芯与阀套配合表面的硬度相同,每一组硬度的阀芯与阀套分别与不同配合表面粗糙度的阀芯与阀套组合,阀芯与阀套的粗糙度分为mj组,j=1~3。得到多个组合组,并且每个组合组中包括一种阀芯与阀套配合表面的硬度和与之配合的三种粗糙度,见表1。
表1阀芯与阀套二者配合表面的硬度与粗糙度的组合
第二步,确定寿命试验方案中的各种工况和所述各种工况的试验起落数
每一组寿命试验的时间均为:9000起落×1.5=13500起落,1.5是寿命试验的安全系数。
因为飞机在高温、低温、常温和温度变化中工作,温度变化引起制动阀中阀芯与阀套的体积变化,使阀芯与阀套的配合间隙发生变化,因此必须在使用环境条件下进行寿命试验,其中高温试验、低温试验各为总试验时间的40%,常温为总试验时间的20%。各种工况下的试验时间分配为:
高温试验的起落数为:13500起落×40%=5400起落;
低温试验的起落数为:13500起落×40%=5400起落;
常温试验的起落数为:13500起落×20%=2700起落。
第三步,确定各阶段的试验时长
在使用中制动阀的寿命单位为起落,而在寿命试验中制动阀的寿命单位为工作循环次数,试验剖面的时间为分钟。本阶段的任务是确定高温、低温、常温各阶段的试验时长,便于后面确定寿命试验剖面。在进行落防滑刹车试验时,刹车压力从0上升到140kg/Cm2,再从140kg/Cm2下降到0为1次工作循环。为了将起落次数、工作循环次数折算为试验台运行时间,通过公式(1)确定各阶段的试验时长:
公式(1)中:试验阶段分别有高温阶段、低温阶段、常温阶段;
工作频率指制动阀试验中的频率,单位为:工作次数/min;
工作次数/每个起落:经飞行数据统计每起落制动阀的平均工作次数:12次/每个起落。通过(1)式计算得到高温、低温和常温阶段的试验时间分别为:
在试验过程中制动阀的工作频率提高到24次/min:
高温试验的时长为:5400起落×12次/每起落/24次/min=2700min;
低温试验的时长为:5400起落×12次/每起落/24次/min=2700min;
常温试验的时长为:2700起落×12次/每起落/24次/min=1350min;
总试验时间:2700min×2+1350min=6750min;
其中:地面差动刹车每起落工作3次,在总工作次数中占1/4,地面差动刹车的累积试验时间为:6750min/4=1687.5min,在每个高温、低温、常温阶段的试验中所用时间为:1687.5min/5个试验阶段=337.7min/每个试验阶段。
第四步,制定寿命试验剖面
所述寿命试验剖面包括高温试验、低温试验、常温试验。高温温度按照HB5830.8确定为70℃,低温温度按照HB5830.9确定为-55℃,常温为实验室气温。
将本实施例第三步确定的高温、低温、常温试验时长分配到寿命试验剖面的各阶段:
Ⅰ将确定的高温试验总时长等分为二个高温阶段,本实施例中,高温试验总时长为2700min,等分后的每个高温阶段为1350min;
Ⅱ在12次/每起落的工作中,地面转弯差动刹车为3次,占每起落工作次数的1/4;地面转弯差动刹车在一个高温阶段的试验时长为:1350min×1/4=337.5min;其余1012.5min时长为着落防滑刹车试验的时长;
Ⅲ将确定的低温试验总时长等分为二个低温阶段,本实施例中,低温试验总时长为2700min,等分后的每个低温阶段为1350min;
Ⅳ在12次/每起落的工作中,地面转弯差动刹车为3次,占总工作次数的1/4;地面转弯差动刹车在一个低温阶段的试验时长为:1350min×1/4=337.5min;其余1012.5min时长为着落防滑刹车试验的时长;
Ⅴ将确定的常温试验的总时长分为地面转弯差动刹车和着落防滑刹车两个试验阶段,并且地面转弯差动刹车试验的时长:着落防滑刹车试验的时长=1:3。本实施例中,常温试验的总时长为1350min,分配后的地面转弯差动刹试验的车时长为337.5min,着落防滑刹车试验的车时长为1012.5min。
将高温试验和低温试验交叉进行,试验剖面中的时间轴为横轴,单位为min。
试验剖面中的地面转弯差动刹车压力为30kg/Cm2,着落防滑刹车压力为140kg/Cm2,刹车压力为纵轴。
试验剖面中的温度为纵轴。
至此确定了试验剖面。
步骤2,进行制动阀的寿命试验
制动阀寿命试验的目的是验证在规定的寿命期内是否会发生内漏故障。
制动阀的内漏验证试验是按照本实施例确定的寿命试验剖面完成9000起落×1.5=13500起落的工作时间。在试验过程中将所述阀芯与阀套二者一一配对后分别进行寿命试验。若该组阀芯与阀套在寿命试验过程中未出现内漏故障,则可以按照该组阀芯与阀套二者配合表面的热处理硬度、阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度制造阀芯与阀套;若在试验过程中发生了内漏故障,则不能按照该组阀芯与阀套二者配合表面的热处理硬度、阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度制造阀芯与阀套。验证试验的具体过程分组进行,各组的试验过程为:
Ⅰ第1组合组~第3组合组的寿命试验过程
在所述第1组合组~第3组合组的寿命试验过程中,选配阀芯与阀套:从表1中取i=1的阀芯与阀套,将所述阀芯与阀套二者配合表面的硬度热处理至HRC58。在i=1的阀芯与阀套二者配合表面的热处理硬度为HRC58条件下,依次选择阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度分别为:Ra0.2μm、Ra0.1μm、Ra0.05μm组合进行试验,确定本组满足9000起落寿命要求的阀芯与阀套二者配合表面的硬度和粗糙度。这三组的试验过程相同,试验过程为:
第一步:高温试验:将容积为8m3的高温试验箱内的温度升至70℃。将安装有制动阀的液压试验台推入高温试验箱内,启动试验台开始高温条件下的寿命试验。制动阀的工作频率通过计数器控制为24次/min。按试验剖面先进行刹车压力为30kg/Cm2的试验,试验时间为337.5min。然后进行试验压力为140kg/Cm2的试验,试验时间为1012.5min。高温试验结束,记录试验数据。
第二步:低温试验:将容积为8m3的低温试验箱的温度降至-55℃。将安装有制动阀的液压试验台推入低温试验箱内,启动试验台开始低温条件下的寿命试验。制动阀的工作频率通过计数器控制为24次/min。按试验剖面先进行刹车压力为30kg/Cm2的试验,试验时间为337.5min。然后进行试验压力为140kg/Cm2的试验,试验时间为1012.5min。低温试验结束,记录试验数据。
第三步:重复高温试验和低温试验过程:重复所述高温试验和低温试验过程各一次。然后将安装有制动阀的液压试验台推入室温试验间,在室温条件下放置2h,使制动阀和液压试验台的温度达到与大气温度平衡后进行常温试验。
第四步:常温试验:所述常温试验是在室温条件下进行,具体是:在室温下通过计数器控制制动阀的工作频率为24次/min,按试验剖面先进行刹车压力为30kg/Cm2的试验,试验时间为337.5min。然后进行试验压力为140kg/Cm2的试验,试验时间为1012.5min。常温试验结束,得到第1组合组~第3组合组阀芯与阀套的寿命试验数据。
在所述的高温试验、低温试验和常温试验任一过程中,若由于阀芯与阀套二者配合表面磨损使配合间隙变大,使制动阀出现内漏超差,试验结束,记录不合格数据,该组数据列入本实施例不能采用的数据。
若在上述试验过程中未出现内漏超差,制动阀的刹车压力符合规定,试验结束,记录合格数据,该组数据列入本实施例可以纳入设计资料的数据。
Ⅱ根据所选择的阀芯与阀套二者配合表面的硬度进行其余各组的寿命试验。
所述其余各组包括阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC59的第4组合组~第6组合组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC60的第7组~第9组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC61的第10组~第12组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC62的第13组~第15组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC63的16组~第18组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC64的第19组~第21组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC65的第22组~第24组和阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC66的第25组~第27组。
所述每一组阀芯与阀套二者配合表面的硬度均需与阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度分别组合进行寿命试验,阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度为:Ra0.2μm、Ra0.1μm、Ra0.05μm。
所述各组寿命试验的过程均与第1组合组~第3组合组的寿命试验过程相同。
27组阀芯与阀套二者配合表面的硬度、阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度组合寿命试验全部完成,得到的试验数据见表2。
表2阀芯与阀套二者配合表面的硬度与粗糙度的组合进行寿命试验数据表
至此,完成了制动阀寿命验证的过程。
由于提高阀芯与阀套二者配合表面的粗糙度成本太高,在满足寿命要求的条件下,选择HRC59和Ra0.2μm作为该飞机制动阀的表面粗糙度和表面硬度制造参数。
Claims (3)
1.一种飞机制动阀内漏故障的验证方法,其特征在于,具体过程是:
步骤1,确定制动阀的寿命验证方案:
所述的确定制动阀的寿命验证方案包括:
第一步,阀芯与阀套配合表面的硬度与粗糙度组合:
所述阀芯与阀套二者配合表面的硬度与粗糙度组合是将不同硬度的阀芯与阀套配合表面分别与不同粗糙度的阀芯与阀套配合表面组合,得到多个组合组,并且每个组合组中包括一个阀芯与阀套配合表面的硬度和与之配合的多个粗糙度;
第二步,确定寿命试验方案中的各种工况和所述各种工况的试验起落数每一组寿命试验的时间均为:设计要求的起落数×1.5,所述的1.5是寿命试验的安全系数;
每一组寿命试验中,高温试验时间和低温试验时间各为总试验时间的40%,常温为总试验时间的20%;
第三步,确定各阶段的试验时长
所述各阶段的试验时长包括2个高温试验阶段、2个低温试验阶段和1个常温试验阶段;通过公式(1)确定各阶段的试验时长:
其中:所述的本阶段起落次数指某个试验阶段飞机制动阀随飞机的起落次数;所述每个起落的工作次数是指飞机制动阀的工作次数;所述的工作频率是指飞机制动阀在试验台上的工作频率;
第四步,制定寿命试验剖面
所述寿命试验剖面包括高温试验、低温试验、常温试验要求;高温温度按照HB5830.8确定,低温温度按照HB5830.9确定,常温为实验室气温;
将第三步确定的高温、低温、常温试验时长分配到寿命试验剖面的各阶段;
将高温试验和低温试验交叉进行,试验剖面中的时间轴为横轴,单位为min;
步骤2,进行制动阀的寿命试验
所述寿命试验分组进行,具体过程为:
Ⅰ第1组合组~第3组合组的寿命试验过程
所述第1组合组~第3组合组的寿命试验过程是:
第一步:高温试验:将高温试验箱内的温度升至70℃;将安装有制动阀的液压试验台推入高温试验箱内,按照制定的试验剖面进行高温条件下制动阀的寿命试验;制动阀的工作频率为24次/min;高温试验结束后记录试验数据;
第二步:低温试验:将低温试验箱的温度降至-55℃;将安装有制动阀的液压试验台推入低温试验箱内,按照制定的试验剖面进行低温条件下制动阀的寿命试验;制动阀的工作频率通过计数器控制为24次/min;低温试验结束后记录试验数据;
第三步:重复高温试验和低温试验:依次重复第一步的高温试验过程和第二步的低温试验过程各一次;将安装有制动阀的液压试验台推入室温试验间,在室温条件下放置2h,使制动阀和液压试验台的温度达到与大气温度平衡后进行常温试验;
第四步:常温试验:所述常温试验是在室温条件下进行,具体是:在室温下控制制动阀的工作频率为24次/min,按照制定的试验剖面进行常温条件下制动阀的寿命试验;常温试验结束后,得到第1组合组~第3组合组阀芯与阀套的寿命试验数据;在所述的高温试验、低温试验和常温试验任一过程中,若由于阀芯与阀套二者配合表面磨损使配合间隙变大,使制动阀出现内漏超差,试验结束,记录不合格数据;若在上述试验过程中未出现内漏超差,制动阀的刹车压力符合规定,试验结束,记录合格数据;
Ⅱ根据所选择的阀芯与阀套二者配合表面的硬度依次进行其余各组合组的寿命试验;
所述其余各组合组包括阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC59的第4组合组~第6组合组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC60的第7组~第9组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC61的第10组~第12组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC62的第13组~第15组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC63的16组~第18组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC64的第19组~第21组、阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC65的第22组~第24组和阀芯与阀套二者配合表面的硬度为HRC66的第25组~第27组;
所述各组寿命试验的过程均与第1组合组~第3组合组的寿命试验过程相同;
至此,各组合组的寿命试验全部完成。
2.如权利要求1所述一种飞机制动阀内漏故障的验证方法,其特征在于,在制定寿命试验剖面时,所述高温、低温、常温试验时长分配到寿命试验剖面的各阶段时:
Ⅰ将确定的高温试验总时长等分为二个高温阶段;
Ⅱ将确定的低温试验总时长等分为二个低温阶段;
Ⅲ将确定的常温试验的总时长分为地面转弯差动刹车和着落防滑刹车两个试验阶段,并且地面转弯差动刹车试验的时长:着落防滑刹车试验的时长=1:3。
3.如权利要求1所述一种飞机制动阀内漏故障的验证方法,其特征在于,在所述制动阀的寿命试验的各阶段中,所施加的刹车压力包括30kg/Cm2和140kg/Cm2两种;30kg/Cm2刹车压力试验的时长:140kg/Cm2刹车压力试验的时长=1:3。
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