CN204942120U - 一种多余度液压系统及具有其的飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多余度液压系统及具有其的飞行器,涉及飞机液压系统技术领域。所述多余度液压系统含有多种型式的液压功率提取方式，包含有：第一液压能源系统(1)、第二液压能源系统(2)及第三液压能源系统(3)，所述第一液压能源系统(1)与第二液压能源系统(2)之间设置有功率转换装置(13)，所述第三液压能源系统(3)设置有从外部冲压空气提取功率的冲压空气涡轮(9)。本实用新型的有益效果在于：液压系统发生共因故障的可能性低，故障包容性好，故障恢复成本低，维护工作量小，故障纠错能力强，故障纠错速度快，准确度高，对飞行员的干预需求小，降低了人为故障的可能性。

Description

一种多余度液压系统及具有其的飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞机液压系统技术领域，尤其涉及一种多余度液压系统及具有其的飞行器。

背景技术

现有飞机液压能源系统组成比较简单，一般仅使用发动机驱动泵作为主要能源发生装置，功率提取方式比较单一，容易发生共因故障；仅实现了系统级的状态检测，没有实现实时的故障检测和故障定位，导致地面较难对故障进行复现，维护工作量大；没有实现对故障的有效包容，使得单个泵源故障时容易导致整套系统因超温或大面积污染而失效，故障扩散面积大，容易因停飞和大规模维修而造成较大的经济损失；需要依靠飞行员进行余度管理，响应速度不高，发生误判和误动作的可能性较大，对飞行员的干扰较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多余度液压系统及具有其的飞行器，以解决现有液压能源系统功率提取方式单一、故障检测能力差、故障包容性差及余度管理水平差的问题。

本实用新型的技术方案是：一种多余度液压系统，含有多种型式的液压功率提取方式，包含有：第一液压能源系统、第二液压能源系统及第三液压能源系统，所述第一液压能源系统与第二液压能源系统之间设置有功率转换装置，当第一液压能源系统出现故障后，第一液压能源系统的用户将通过功率转换装置从第二液压能源系统获取能源；所述第三液压能源系统设置有从外部冲压空气提取功率的冲压空气涡轮，当三套系统中的发动机驱动泵及交流电动泵同时出现故障时，冲压空气涡轮将为系统提供动力，并且仅保障关键用户。

优选地，所述第一液压能源系统及第二液压能源系统包含有：从发动机附件机匣提取功率的发动机驱动泵、从飞机电源系统提取功率的交流电动泵，所述发动机驱动泵与所述交流电动泵并联。

优选地，所述第一液压能源系统及第二液压能源系统包含有故障隔离元件：吸油通断阀、电磁离合、卸荷阀及优先阀，所述吸油通断阀及电磁离合与发动机驱动泵串联，所述卸荷阀分别与发动机驱动泵及交流电动泵连接，所述优先阀设置在系统对一般用户的输油管路上。

优选地，所述第三液压能源系统设置有两套从飞机电源系统提取功率的交流电动泵。

采用多套液压能源系统，交叉驱动用户系统，使用多种形式的液压功率发生装置提高能源功率提取的非相似性，降低液压能源系统发生共因故障的可能性。

优选地，所述第三液压能源系统中两套从飞机电源系统提取功率的交流电动泵上设置有卸荷阀。

采用有效的故障隔离措施，以提高对故障的包容能力。系统在泵源上使用了卸荷阀，在系统需要时降低泵源输出压力，以降低系统温度；在泵源吸油管路上串接了吸油通断阀，在系统需要时切断泵源吸油，以控制发动机火灾对液压系统的影响；在泵源输入轴上串接了电磁离合，在系统需要时机械隔离泵源，以避免泵源故障导致系统大面积污染；在系统能源输送管路中采用了优先阀隔离关键用户和一般用户，在系统降级工作时优先保证关键用户的能源供给。

优选地，所述第一液压能源系统、第二液压能源系统、第三液压能源系统中的液压油箱中设置有温度及油量传感器，发动机驱动泵及交流电动泵出口处设置有压力传感器，所述发动机驱动泵及交流电动泵壳体上设置有温度传感器，在系统回油管路上设置有污染检测传感器。

通过传感器全面检测系统的压力、油量、温度及污染度的信息，并将这些信息传输到控制中心，控制中心对传感器传回的各种信息与飞机其它系统的信息相融合，获取系统的真实工作状态，通过诊断程序的运算实现液压系统故障自检测。系统根据故障检测结果和各泵源系统的可用状态、飞机其它系统的状态以及飞行状态，自动对液压能源系统的各主要电控部件进行控制，实现自动系统重构，降低对飞行员的干预需求，提高响应速度和准确度。

本实用新型还提供了一种飞行器，所述飞行器包含如上所述的多余度液压能源系统。

本实用新型的有益效果在于：液压系统发生共因故障的可能性低，故障包容性好，故障恢复成本低，维护工作量小，故障纠错能力强，故障纠错速度快，准确度高，对飞行员的干预需求小，降低了人为故障的可能性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的多余度液压系统的示意图。

其中，1-第一液压能源系统，2-第二液压能源系统，3-第三液压能源系统，4-液压油箱，5-吸油通断阀，6-电磁离合，7-发动机驱动泵，8-交流电动泵，9-冲压空气涡轮，10-卸荷阀，11-单向阀，12-优先阀，13-功率转换装置，14-关键用户，15-一般用户。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，一种多余度液压系统，含有多种型式的液压功率提取方式，包含有：第一液压能源系统1、第二液压能源系统2及第三液压能源系统3。

第一液压能源系统1包含有液压油箱4、吸油通断阀5、电磁离合6、发动机驱动泵7、交流电动泵8、卸荷阀10、单向阀11、优先阀12、关键用户14及一般用户15。发动机驱动泵7设置有两个，两个发动机驱动泵7与交流电动泵8组成三个相互独立且并联的油路，三个并联的油路上均设置有单向阀11。吸油通断阀5与电磁离合6与发动机驱动泵7串联，且发动机驱动泵7与交流电动泵8上均连接有卸荷阀10。第一液压能源系统1对一般用户15及关键用户14提供动力能源，在对一般用户15的输油管路上设置有优先阀12，当系统出现故障后，优先阀12关闭，系统首先保证对关键用户14的能源供给。

第二液压能源系统2与第一液压能源系统1相同。在第一液压能源系统1与第二液压能源系统2之间设置有功率转换装置13，当第一液压能源系统1出现故障后，第一液压能源系统1的用户将通过功率转换装置13从第二液压能源系统2获取能源。

可以理解的是，当第二液压能源系统2出现故障后，第二液压能源系统2的用户将通过功率转换装置13从第一液压能源系统1获取能源。

第三液压能源系统3包含有液压油箱4、交流电动泵8、卸荷阀10、单向阀11及关键用户14。交流电动泵8设置有两个，且两个交流电动泵8连接有卸荷阀10。两个交流电动泵8与冲压空气涡轮组成3个相互独立且并联的油路，每个油路上均设置有单向阀11。第三液压能源系统3仅对关键用户14提供能源。

第三液压能源系统3设置有从外部冲压空气提取功率的冲压空气涡轮9，当三套系统中的发动机驱动泵7及交流电动泵8同时出现故障时，冲压空气涡轮9将为系统提供动力，并且仅保障关键用户14。

第一液压能源系统1及第二液压能源系统2包含有：从发动机附件机匣提取功率的发动机驱动泵7、从飞机电源系统提取功率的交流电动泵8。

第三液压能源系统3还设置有两套从飞机电源系统提取功率的交流电动泵8。

采用3套液压能源系统，交叉驱动用户系统，使用多种形式的液压功率发生装置提高能源功率提取的非相似性，降低液压能源系统发生共因故障的可能性，保证液压系统不会因为发动机停车、电源掉电等故障而完全失去供压能力。

第一液压能源系统1、第二液压能源系统2、第三液压能源系统3中的液压油箱中设置有温度及油量传感器，发动机驱动泵7及交流电动泵8出口处设置有压力传感器，所述发动机驱动泵7及交流电动泵8壳体上设置有温度传感器，在系统回油管路上设置有污染检测传感器。

在每个发动机驱动泵7入口处设置有吸油通断阀5，当发动机着火时，系统通过吸油通断阀5切断一切流向发动机的液压油通路，以降低火灾的影响。

驾驶舱内设置有手动控制开关控制吸油通断阀5的开闭，当液压系统出现其它故障时，可以手动关闭吸油通断阀5，从而切断供油。

在每个发动机驱动泵7机械接口处设置有电磁离合6，当污染检测传感器检测到系统油液污染度超过规定值时，电磁离合6工作，机械隔离泵源，以避免泵源故障导致系统大面积污染。

在每个发动机驱动泵7和交流电动泵8出口出设置有卸荷阀10，当温度传感器检测到油温超过规定值时，卸荷阀10接通，使相应工作泵输出压力降低到设定值，待系统温度降低到设定值时，卸荷阀10断开，系统重新恢复工作压力。

当发动机启动时，因液压负载过大，可能会导致发动机无法启动，此时卸荷阀10接通，使相应工作泵输出压力降低到设定值，保证发动机启动，完成发动机启动后，卸荷阀10断开，系统重新恢复工作压力。

关键用户14和一般用户15之间设置优先阀12，隔离关键用户14和一般用户15，当系统不能保证所有用户正常工作时，优先保证关键用户14的能源供给。

通过传感器全面检测系统的压力、油量、温度及污染度的信息，并将这些信息传输到控制中心，控制中心对传感器传回的各种信息与飞机其它系统的信息相融合，获取系统的真实工作状态，通过诊断程序的运算实现液压系统故障自检测。系统根据故障检测结果和各泵源系统的可用状态、飞机其它系统的状态以及飞行状态，自动对液压能源系统的各主要电控部件进行控制，实现自动系统重构，降低对飞行员的干预需求，提高响应速度和准确度。

本实用新型还提供了一种飞行器，所述飞行器包含如上所述的多余度液压系统。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种多余度液压系统，其特征在于：含有多种型式的液压功率提取方式，包含有：第一液压能源系统(1)、第二液压能源系统(2)及第三液压能源系统(3)，所述第一液压能源系统(1)与第二液压能源系统(2)之间设置有功率转换装置(13)，所述第三液压能源系统(3)设置有从外部冲压空气提取功率的冲压空气涡轮(9)。

2.根据权利要求1所述的多余度液压系统，其特征在于：所述第一液压能源系统(1)及第二液压能源系统(2)包含有：从发动机附件机匣提取功率的发动机驱动泵(7)、从飞机电源系统提取功率的交流电动泵(8)，所述发动机驱动泵(7)与所述交流电动泵(8)并联。

3.根据权利要求2所述的多余度液压系统，其特征在于：所述第一液压能源系统(1)及第二液压能源系统(2)包含有故障隔离元件：吸油通断阀(5)、电磁离合(6)、卸荷阀(10)及优先阀(12)，所述吸油通断阀(5)及电磁离合(6)与发动机驱动泵(7)串联，所述卸荷阀(10)分别与发动机驱动泵(7)及交流电动泵(8)连接，所述优先阀(12)设置在系统对一般用户的输油管路上。

4.根据权利要求1所述的多余度液压系统，其特征在于：所述第三液压能源系统(3)设置有两套从飞机电源系统提取功率的交流电动泵(8)。

5.根据权利要求1所述的多余度液压系统，其特征在于：所述第三液压能源系统(3)中两套从飞机电源系统提取功率的交流电动泵(8)上设置有卸荷阀(10)。

6.根据权利要求2所述的多余度液压系统，其特征在于：所述第一液压能源系统(1)、第二液压能源系统(2)及第三液压能源系统(3)中的液压油箱(4)中设置有温度及油量传感器，发动机驱动泵(7)及交流电动泵(8)出口处设置有压力传感器，所述发动机驱动泵(7)及交流电动泵(8)壳体上设置有温度传感器，在系统回油管路上设置有污染检测传感器。

7.一种飞行器，其特征在于：所述飞行器包含如权利要求1至6中任意一项所述的多余度液压系统。