CN112478156A - 一种水上飞机水舵抖动处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水陆两栖飞机技术领域，具体涉及一种水上飞机水舵抖动处理方法。用于具有多个液压锁的水舵操作系统，所述处理方法具体包括如下步骤：S1：定位液压锁抖动故障位置；S2：分析确定液压锁抖动原因；S3：通过调节液压锁输入端节流套口径，提高液压锁控制端压力，使其大于液压锁开启压力；S4：进行验证试验，验证抖动故障是否排除，如果排除，则处理结束；如果未排除，返回步骤S3。本发明通过排除法，将抖动问题定位到单个元件，并通过试验来验证更改措施的效果，问题定位准确，解决措施有效；通过外部成品参数的调整方法消除抖动，避免了成品设备更改带来的时间成本，尤其是在研制周期较紧张的情况下，优势尤为突出。
Description
技术领域
本发明属于水陆两栖飞机技术领域，具体涉及一种水上飞机水舵抖动处理方法。
背景技术
水陆两栖飞机同时具有在陆地和水面起降的能力，设置水舵是为了便于在水面航行中转弯，水舵系统出现抖动，多数的解决措施是更改成品，这样就带来了时间成本和经济成本的提高，本发明主要是提出了一种调整外围成品设备参数的方法，解决水舵抖动问题。
现有的飞机水舵作动器伸出过程中存在水舵舵面抖动现象，主要是液压锁的开启压力和液压锁的控制端压力比较接近，造成液压锁不断打开、关闭，使得水舵出现抖动。
发明内容
本发明的目的：本发明提供了一种水上飞机水舵抖动处理方法，通过调整水上飞机水舵操作系统的组合液压阀参数，排除故障。
本方法是通过以下技术方案实现的：
为了实现上述发明目的，提出一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，用于具有多个液压锁的水舵操作系统，所述处理方法具体包括如下步骤：
S1：定位液压锁抖动故障位置；
S2：分析确定液压锁抖动原因；
S3：通过调节液压锁输入端节流套口径，提高液压锁控制端压力，使其大于液压锁开启压力；
S4：进行验证试验，验证抖动故障是否排除，如果排除，则处理结束；如果未排除，返回步骤S3。
在一个可能的实施例中，所述水舵操纵系统包括：组合液压阀(1)、回中液压锁(2)、控制液压锁(3)、操纵作动器(4)；
所述组合液压阀(1)包括电磁阀(101)、伸出阀(102)、缩回阀(103)、功能切换阀(104)；
电磁阀(101)控制水舵控制系统油路的通断；
伸出阀(102)或缩回阀(103)控制操纵作动器(4)伸出或者缩回，控制水舵舵面的偏转；
功能切换阀(104)根据电磁阀(1)的通断状态切换控制油路和回中油路；
回中液压锁(2)控制端C1与组合液压阀的方向控制油液接口Ⅰ连接，在液压源失效时，控制作动器保持在中立位置；
控制液压锁(3)控制端C1与组合液压阀的方向控制油液接口Ⅱ连接，正常操作时，控制作动器的进/回油；
所述操纵作动器(4)选用单杆式作动器，具有回中孔；
通过控制设备给电磁阀(101)、伸出阀(102)或缩回阀(103)传输通断信号，油液经过电磁阀(101)到伸出阀(102)或缩回阀(103)以实现分别控制作动器伸出或者缩回，进而控制水舵舵面的偏转；油液经过功能切换阀(104)和控制液压锁(3)进入操作作动器(4)腔内，再经过回中液压锁(2)进入回油。
在一个可能的实施例中，所述步骤S1中，具体通过如下步骤定位液压锁抖动故障位置：
S101：回中液压锁(2)控制端C1与组合液压阀(1)方向控制油液接口Ⅱ口连接，观察水舵舵面是否抖动，如果抖动，进入所述步骤S102；
S102：回中液压锁(2)控制端与进油口Ps连接，观察水舵舵面是否抖动，如果抖动，进入所述步骤S103；
S103：操纵作动器(4)直接与组合液压阀(1)回油接口Ⅲ相连，回中液压锁(2)油液接口A2、C2堵死，观察水舵舵面是否抖动，如果抖动，进入所述步骤S104；
S104：拆下回中液压锁(2)，操纵作动器(4)回油接口Ⅲ直接与组合液压阀(1)回油接口Ⅲ相连，观察水舵舵面是否抖动；
S105：最终故障定位为回中液压锁(2)开启压力与回中液压锁(2)控制端C1压力不匹配导致水舵系统抖动，且在操纵作动器(4)工作在较低速度下抖动更严重，同时排除了控制液压锁(3)故障的可能；
在一个可能的实施例中，在所述步骤S2中，通过分析确定液压锁抖动原因是由于液压锁的开启压力pa与回中液压锁(2)控制端C1压力较接近导致，且在操纵作动器(4)工作在较低速度下抖动更严重。
在一个可能的实施例中，在所述步骤S3中，具体包括如下步骤：
S301：测试组合液压阀(1)方向控制油液接口Ⅰ压力p1和操纵作动器(4)的输出速度V，并计算组合液压阀(1)方向控制油液接口Ⅰ压力p1与回中液压锁(2)开启压力pa的压力差Δp；
S302：当0＜Δp≤0.2,输出速度增加10％V时
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ7.5～φ8.5(mm)；
当0.2＜Δp≤0.5,输出速度增加8％V时，
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ6.5～φ7.5(mm)；
当0.5＜Δp≤0.7,输出速度增加5％V时
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ5.5～φ6.5(mm)；
当0.7＜Δp≤1，输出速度增加3％V时
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ4.5～φ5.5(mm)；
当Δp＞1，输出速度无变化
在一个可能的实施例中，在所述步骤S4中，具体包括如下步骤：
S401:确定组合液压阀(1)Ⅱ口节流套口径，并安装回水舵操纵系统；
S402：进行功能性能验证试验；
S403：观察抖动故障是否排除，如果排除，则处理结束；如果未排除，返回步骤S3。
在一个可能的实施例中，所选的组合液压阀进回油接口处均有可更换的节流套，并存在专门为回中功能设计的回中油路。
在一个可能的实施例中，所选液压锁为双向液压锁，单侧的控制端接通均可使另一端接通。
本方法具有以下有益效果：
通过排除法，将抖动问题定位到单个元件，并通过试验来验证更改措施的效果，问题定位准确，解决措施有效；
通过外部成品参数的调整方法消除抖动，避免了成品设备更改带来的时间成本，尤其是在研制周期较紧张的情况下，优势尤为突出；
通过外部成品参数的调整方法消除抖动，避免了成品更改带来的研发设计风险，主要体现在成品更改后带来的不确定性，尤其在功能的符合性上；
通过外部成品参数的调整方法消除抖动，解决措施简单易操作，且组合液压锁节流套属于可调整部件，更换成本低。
附图说明
图1、图2是本发明的方法流程图；
图3是水舵操纵系统液压原理的示例图；
其中：1组合液压阀、2回中液压锁、3控制液压锁、4操纵作动器；
组合液压阀(1)其中：101电磁阀、102伸出阀、103缩回阀、104功能切换阀；
具体实施方式
下面将结合本发明附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种水上飞机水舵抖动处理方法，选用某机型水舵操纵系统示例如图3，具体部件如下：电磁阀(101)、伸出阀(102)、缩回阀(103)、功能切换阀(104)、回中液压锁(2)、控制液压锁(3)、操纵作动器(4)；
通过控制设备给电磁阀(101)、伸出阀(102)和缩回阀(103)通断信号；
油液经过电磁阀(101)到伸出阀(102)或缩回阀(103)控制作动器伸出或者缩回，控制水舵舵面的偏转；
油液经过功能切换阀(104)和控制液压锁(3)进入操纵作动器(4)腔内，再经过回中液压锁(2)进入回油；
操纵作动器(4)伸出过程中水舵的舵面有抖动现象，指定如下试验方案对故障原因进行排除：
1)回中液压锁(2)控制端C1与Ⅱ口连接，以不同的速度操作水舵系统，观察到有压力振动且有异响；
2)回中液压锁(2)控制端与进油口Ps连接，以不同的速度操作水舵系统，观察到无压力振动、无异响；
3)操纵作动器Ⅲ直接与组合阀Ⅲ相连，回中液压锁(2)A2、C2堵死，以不同的速度操作水舵系统，观察到压力振动、有异响；
4)拆下回中液压锁(2)，操纵作动器Ⅲ直接与组合阀Ⅲ相连，以不同的速度操作水舵系统，观察到无压力振动、无异响。
根据以上试验结果判断抖动是由于回中液压锁的开启压力与回中液压锁(2)控制端C1压力压较接近导致，且在操纵作动器(4)工作速度较低时抖动较严重。
根据试验结果分析，拟采取改进方案：取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径以提高回中液压锁(2)控制端C1压力压，使其大于液压锁开启压力。制定的试验验证方案如下：
1)计算组合液压阀接口Ⅰ压力p1与液压锁开启压力pa的压力差Δp＝0.3MPa；
2)根据S302：当0.2＜Δp≤0.5,输出速度增加8％V时,取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ6.5～φ7.5(mm)
3)试验验证水舵系统试验无压力振动，无异响。
Claims (8)
1.一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，用于具有多个液压锁的水舵操作系统，所述处理方法具体包括如下步骤：
S1：定位液压锁抖动故障位置；
S2：分析确定液压锁抖动原因；
S3：通过调节液压锁输入端节流套口径，提高液压锁控制端压力，使其大于液压锁开启压力；
S4：进行验证试验，验证抖动故障是否排除，如果排除，则处理结束；如果未排除，返回步骤S3。
2.根据权利要求1所述的一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，所述水舵操纵系统包括：组合液压阀(1)、回中液压锁(2)、控制液压锁(3)、操纵作动器(4)；
所述组合液压阀(1)包括电磁阀(101)、伸出阀(102)、缩回阀(103)、功能切换阀(104)；
电磁阀(101)控制水舵控制系统油路的通断；
伸出阀(102)或缩回阀(103)控制操纵作动器(4)伸出或者缩回，控制水舵舵面的偏转；
功能切换阀(104)根据电磁阀(1)的通断状态切换控制油路和回中油路；
回中液压锁(2)控制端C1与组合液压阀的方向控制油液接口Ⅰ连接，在液压源失效时，控制作动器保持在中立位置；
控制液压锁(3)控制端C1与组合液压阀的方向控制油液接口Ⅱ连接，正常操作时，控制作动器的进/回油；
所述操纵作动器(4)选用单杆式作动器，具有回中孔；
通过控制设备给电磁阀(101)、伸出阀(102)或缩回阀(103)传输通断信号，油液经过电磁阀(101)到伸出阀(102)或缩回阀(103)以实现分别控制作动器伸出或者缩回，进而控制水舵舵面的偏转；油液经过功能切换阀(104) 和控制液压锁(3)进入操作作动器(4)腔内，再经过回中液压锁(2)进入回油。
3.根据权利要求2所述的一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，具体通过如下步骤定位液压锁抖动故障位置：
S101：回中液压锁(2)控制端C1与组合液压阀(1)方向控制油液接口Ⅱ口连接，观察水舵舵面是否抖动，如果抖动，进入所述步骤S102；
S102：回中液压锁(2)控制端与进油口Ps连接，观察水舵舵面是否抖动，如果抖动，进入所述步骤S103；
S103：操纵作动器(4)直接与组合液压阀(1)回油接口Ⅲ相连，回中液压锁(2)油液接口A2、C2堵死，观察水舵舵面是否抖动，如果抖动，进入所述步骤S104；
S104：拆下回中液压锁(2)，操纵作动器(4)回油接口Ⅲ直接与组合液压阀(1)回油接口Ⅲ相连，观察水舵舵面是否抖动；
S105：最终故障定位为回中液压锁(2)开启压力与回中液压锁(2)控制端C1压力不匹配导致水舵系统抖动，且在操纵作动器(4)工作在较低速度下抖动更严重，同时排除了控制液压锁(3)故障的可能。
4.根据权利要求3所述的一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，在所述步骤S2中，通过分析确定液压锁抖动原因是由于液压锁的开启压力pa与回中液压锁(2)控制端C1压力较接近导致，且在操纵作动器(4)工作在较低速度下抖动更严重。
5.根据权利要求4所述的一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，在所述步骤S3中，具体包括如下步骤：
S301：测试组合液压阀(1)方向控制油液接口Ⅰ压力p1和操纵作动器(4)的输出速度V，并计算组合液压阀(1)方向控制油液接口Ⅰ压力p1与回中液压锁(2)开启压力pa的压力差Δp；
S302：当0＜Δp≤0.2,输出速度增加10％V时
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ7.5～φ8.5mm；
当0.2＜Δp≤0.5,输出速度增加8％V时，
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ6.5～φ7.5mm；
当0.5＜Δp≤0.7,输出速度增加5％V时
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ5.5～φ6.5mm；
当0.7＜Δp≤1，输出速度增加3％V时
取下组合液压阀Ⅰ口节流套，调整Ⅱ口节流套口径φ4.5～φ5.5mm；
当Δp＞1，输出速度无变化
6.根据权利要求5所述的一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，在所述步骤S4中，具体包括如下步骤：
S401:确定组合液压阀(1)Ⅱ口节流套口径，并安装回水舵操纵系统；
S402：进行功能性能验证试验；
S403：观察抖动故障是否排除，如果排除，则处理结束；如果未排除，返回步骤S3。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，所选的组合液压阀进回油接口处均有可更换的节流套，并存在专门为回中功能设计的回中油路。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种水上飞机水舵抖动处理方法，其特征在于，所选液压锁为双向液压锁，单侧的控制端接通均可使另一端接通。
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| CN202011402331.XA CN112478156A (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种水上飞机水舵抖动处理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113859529A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-31 | 中航通飞华南飞机工业有限公司 | 一种可收放水舵控制系统及控制方法 |
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2020
- 2020-12-04 CN CN202011402331.XA patent/CN112478156A/zh active Pending
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| CN113859529A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-31 | 中航通飞华南飞机工业有限公司 | 一种可收放水舵控制系统及控制方法 |
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