波音737液压系统分析.docx

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1、波音737液压系统分析1林万蔚(1南昌航空大学飞行器工程学院，南昌10063112)【摘要】：B737系列飞机成功的设计理念及架构奠定了波音公司在民机市场中的地位。从系统构成、工作性能、可靠性及维修性等方面对 B737夜压系统进行了详细介绍和分析。该机型液压系统架构简洁，具有一定的先进性，对相近民用机型设计而言，具有重要的参考意义。【关键词】：B737液压系统1前言波音737系列客机是波音公司生产的一种中短程、双发喷气式客机，被称为世 界航空史上最成功的窄体民航客机，具有可靠、简捷、运营和维护成本低等特点， 是目前民航飞机系列中生产历史最长、交付量最多的飞机。目前市场上主流737为-300/-

2、400Z-500 型，最新一代 737为737-NG(next-generation)。2波音B737®压系统简介波音737也有三个液压系统：system A、system B和standby system 。 3套 系统都能独立为所有飞行系统提供液压动力，每套系统均有一个位于主轮舱区域 的的液压油箱。正常情况下，system A和system B在飞机飞行过程中始终是有 压力的。system A、system B®用1个发动机驱动泵和1个电马达驱动泵备用系统 使用1个电马达驱动泵。standby system油箱与system B油箱相连，用于增压和 地面勤务，当syst

3、em A和/或system B失效即压力丧失时，由standby system 为 飞机提供液压动力，可以用来为操控方向舵、反向推力装置和伸出前缘装置提供 动力。当遇到失效情况时，波音 737飞机system B失效通过PT皿system A电动 泵供压，system A和/或system B失效即压力丧失时由standby system 供压；下 图1为B737勺液压系统。系统A与系统B是飞机主液压系统，正常飞行状态下由系统A和系统砒供飞 机飞行控制所需压力；A/B系统泵配置均由一个EDIW一个EM组成;A/B系统的正 常压力由系统中的ED!供，如果ED吹效，由EM的A/B系统补充压力；备用

4、系统由 EMP为飞机提供动力。B737夜压系统中的PTU为单向动力传递，即只有当B系统 中出现严重低压现象时，PTU在A系统的动力驱动下，将动力传递给B系统用户， 由于传递过程使用同轴连接结构，可保证两系统不发生申油现象；两系统都可以 通过起落架转换阀对起落架系统进行供压，保证两主系统都可以对起落架液压系 统进行独立控制。系统A系统B备用系统油箱EMPPTUEDPA紧急开关阀方向能方向舵副翼副翼升降舵升降舵飞行扰流板飞行扰流板(3, 6)(2, 7)正常刹车伊地面扰流板 (0, 1,4, 5, 8,9)备用方向舵备用刹车刹车蓄能器起落架主阀主起落架前缘缝翼前轮转弯前缘襟翼优先阀梭阀左反推力装置

5、右反推力装置4图1 B737勺液压系统3主要部件1. 液压油箱每个液压系统都有它自己的油箱在油箱，增压系统的压力下向各自系统液压 泵供应液压油。如图29-3A，系统和B系统液压油箱位丁主起落架轮舱的前壁板上，A系统油箱25.8升较小，在中间B系统油箱40.6升较大,在右侧。备用系统液压油箱在主起 落架轮舱的龙骨梁上容积更小，只有13.3升见图29-6。A系统和B系统液压油箱里都有个竖管 A系统的竖管只为A系统EDP供应液 压油而B系统的竖管，贝U同时为EDP和EMDP供油，A系统液压油箱底部的出油口 为A系统EMDP供油，B系统油箱底部出油口则为PTU供油。参见图29-4。备用系统油箱顶部与B

6、系统油箱之间有一条加油平衡管，可将备用系统油箱 的过量液压油输送回B系统油箱，承受备用系统油箱的热膨胀，将 B系统油箱压 力传到备用系统油箱。该平衡管在B系统油箱的接口位于油箱72%容积水平线上， 可保证备用系统渗漏不会使B系统油箱的油量低于72%。两个主系统液压油箱底部有人工放油活门，还有液压油油量传感 /指示器， 而备用液压则没有放油活门和油量传感器， 只有低油量电门。所有的油箱都通过 地面勤务系统进行加油。2. 油箱增压系统油箱增压组件与释压活门、空气压力表、压力释放活门等组成了油箱增压系 统，都位于主起落架轮舱前壁板上参见图 29-329-4。油箱增压组件由引气系统增压，再把气压施加到

7、 A系统和B系统的液压油箱 里，使得液压油的供应持续有效。对备用系统油箱的压力来自 B系统油箱，是通 过一条连接B系统和备用系统油箱的加油平衡管来实现的。在增压组件与液压油箱之间有一个油箱减压活门,维护中可以通过这个活门将液压油箱中的空气压力放掉。在液压油箱上与释压活门之间，装有空气压力表，用来指示油箱压力。在A和B系统液压油箱顶部附近，各装有释压活门。当空气压力达到60-65psi 时，该活门自动打开，将多余压力通过 APU燃油管套放油杆释放出去。3. 液压泵1 EDP两个EDP分别为A系统B系统提供液压压力。这种柱塞式、变位移、凸轮作 动、压力补偿的液压泵，安装在每台发动机的附件齿轮箱前面

8、的左侧。 参见图29-5EDP上除了供油压力、输出壳体、回油管外，还有释压电磁阀。EDP正常输出量为36gpm,输出压力为3000psi。两个主系统和备用系统各有一个EMDP提供液压压力。2主系统EMDP如图29-3, AB系统EMDP通过吸振垫安装在主起落架轮舱前壁板中央， 由三 相油冷交流马达、离心泵、单级变位移压力补偿型液压泵组成。 EMDP正常输出 量为5.7gpm,输出压力为2700psi。3备用系统EMDP如图29-6,备用系统EMDP位于翼身整流罩右后部，刹车储压器的内侧，包 括一个三相交流马达和液压泵组成。其正常输出量为 3.7gpm,输出压力为 2700psi。4. PTU系

9、统PTU系统只为前缘襟翼，缝翼提供备用液压动力，如果 B系统EDP压力低于 正常值，PTU系统压力可用于正常操纵。或者自动缝翼操纵 PTU系统主要由 PTU、单向活门、PTU过滤器、限流器、PTU控制活门、EDP压力电门自动缝翼 系统组成。PTU由连接在同一轴上的液压马达和液压泵组成，液压马达由A系统驱动，液压泵从B系统液压油箱。得到供油 PTU控制活门可以控制A系统的压力进入PTU。PTU位于主起落架轮舱龙骨梁上，其它部件都位于轮舱前壁板上，如图 29-3。5. 其它部件1 EDP供油关断活门在A系统和B系统上，分另U有EDP供油关断活门用来隔离系统，见图 29-3, 该活门位于EDP的上游

10、，EDP与相应液压油箱之间供油管路上，安装在主起落架 轮舱前壁板的左右两侧、2压力组件压力组件由过滤器、低压电门、EDP压力电门自动缝翼系统、仅B系统单向 活门、压力传感器、压力释放活门等构成，位于主起落架轮舱前壁板上，如图 29-3。备用系统压力组件位于主起落架轮舱前壁板，备用油箱之后，见图 29-6。压力组件主要功能是分配液压压力给用户系统、活洁压力油、监控液压泵和 系统压力、高压保护。3壳体回油滤组件壳体回油滤组件使来自EDP和EMDP的壳体回油，在进入热交换器之前得到 活洁。EDP壳体回油滤位于相应发动机EDP壳体回油管上，EMDP壳体回油滤则 在主起落架轮舱前壁板，相应的EMDP的下

11、面，见图29-3。备用系统壳体回油滤位于主起落架轮舱后壁板上，见图 29-6。4热交换器热交换器将壳体回油在回到液压油箱之前进行冷却，AB系统热交换器分别位于左右机翼燃油箱的底部。5回油滤回油滤将液压油在回到油箱之前过滤一下，AB系统回油滤位于主起落架轮舱前壁板上，相应液压油箱下面。6. 地面勤务1地面勤务断开组件利用地面勤务断开组件，可以通过地面勤务车对 AB液压系统打压，每个断 开组件有压力接头、回油接头和压力油滤。如图 29-8, AB系统地面勤务断开组 件，分别位于左右冲压空气舱的后壁板上。2地面勤务系统通过地面勤务系统可以在一个位置对多有的液压油箱加油，地面勤务组件位 于主起落架轮舱

12、前壁板的右下侧，如图29-7,它包含油箱加油选择活门、加油过 滤器、手动加油泵和压力加油接口。 A系统与备用系统油箱有加油管直接与加油 选择活门相连。B系统油箱通过加油平衡管加油。油箱加油选择活门用来选择需要加油的油箱。它有三个位置：AB和关闭，选择AB可以为AB系统油箱加油，加完油后一定要将选择活门手柄放在关闭位。加油 步骤参见第三节。在人工加油操作时，将手动加油泵吸管的一端接到手动加油泵上， 另一端放到液 压油容器中，在不用时，要将这一端装在保护罩内。检查液压油量或加油时，飞机应处在如下状态：飞行操纵中立前缘襟翼和缝翼收起后缘襟翼收起扰流板放下起落架放下反推关闭A和B液压系统关闭刹车储压器

13、不低于2800psi液压油在高空的冷却和出发地和目的地环境温度的巨大差异会导致液压油量降 低，这种冷浸现象对系统操作没有影响，即使在前一次飞行前在温暖的地方进行 过油箱勤务。这种情况下，如果在飞机回到温暖地方之前，在冷的地方将油箱油 量加得多，会导致油箱的液压油溢出，并从排放管中流出。如果到达地的环境温度不超过20F (6),并且油箱油量低于RFL加油，则加液压油 刚好超过RFL加油位置，以免到下一温暖目的地时，液压油溢出。4系统控制与指示液压系统的控制在P成顶面板上的液压面板飞行操纵面板，和 P8的过热/防 火面板上，液压指示则除了上述面板外还有左右主警告灯和系统显示， 以及油量 表等。如图

14、29-9所示，液压面板位于头顶面板的右中部。飞行操纵面板位于 P5 面板的左中部。1. 主液压系统主系统液压泵的控制在液压面板上，每个泵都有一个对应的电门。如图29-9, ENG 1 HYD PUMP电门控制A系统EDP, ENG 2 HYD PUMP电门控制B系 统EDP每个EDP,都有一个释压电磁筏，如图29-5。所示当ENG 1或ENG 2 HYD PUMP电门放在OFF位时，释压电磁筏会阻断向相应系统的液压输出。ELEC 2HYD PUMP电门控制A系统EMDP, ELEC 1 HYD PUMP电门控制B系统EMDP。 EDP供油关断活门由位于过热/防火面板上的发动机灭火手柄操纵，当拔

15、出发动 机灭火手柄时，液压面板相应EDP上的LOW PRESSURE珀灯解除预位，同时 EDP供油关断活门关闭，切断相应EDP的液压油供应。注意：不要旋转灭火手柄，如果旋转灭火手柄，灭火瓶会释放灭火剂。2. 备用液压系统P5飞行操纵面板上的四个电门控制备用液压系统。如图 29-9,它们是：飞行 操纵FLT CONTROL A和B,备用襟翼ALTERNATE FLAPS预位和控制电门， 将FLT CONTROL A或B放在备用方向舵STBY RUD位，可以起动备用系统EMDP 并打开备用系统组件的备用方向舵关断活门。将备用襟翼ALTERNATE FLAPS预位电门放在预位ARM位，可以起动备用系

16、统 EMDP。而将备用襟翼ALTERNATE FLAPS控制电门放在放下DOWN位，可立刻打开备用系统组件的前缘襟翼和缝翼关断活门。3. 动力转换组件PTU是由PTU控制活门控制的，如图29-2所示，当该活门打开时，PTU会自 动工作。PTU控制活门打开条件是：飞机在空中，后缘襟翼位置在 1到10之间，B 系统EDP压力低，如果上述任一条件不能达到，贝U PTU控制活门自动关闭。 可以通过P5飞行操纵面板上一些备用系统电门，来人工关断该活门方法是将备用 襟翼ALTERNATE FLAPS放在预位ARM位，然后将备用襟翼控制电门放到放下 DOWN 位。匚更理矣匕严胡聚变>leU .厂一兢登

17、群TSS甘廉只囹S景 0&电 国II-更5小结通过对B737液压系统的设计理念及架构、性能的分析，可以看出B737的液压 系统配置合理、系统架构简洁，具有一定的先进性，即使在民用机载液压系统快速 发展的今天，对研发与B737系列相似的民用机型来说,B737的液压系统仍具有重 要的参考意义。【参考文献】：1 BoeingCompany.Boeing737ManagementReferenceGuideR.Chicago:BoeingC ompany,2005.2 BoeingCompanyPMDG737theNextGenerationR.Chicago:BoeingCompany,2004.3 唐明炎.关丁飞机液压系统的几个问题J .液压气动与密封，1991：34 - 35.4 李艳军.飞机液压传动与控制M .北京：科学出版社，2009.