飞机上的液压泵

液压泵是飞机液压系统里非常重要的动力元件,给整个系统提供持续的压力和流量供给。通常来说,飞机上一般装有两种驱动形式的液压泵,分别是发动机驱动泵EDP,电动马达驱动泵EMDP。

No01发动机驱动泵

发动机驱动泵,英文全称engine drive pump ,发动机附件齿轮箱传递来的扭矩驱动,一般是变量泵,输出流量在一定压力范围内恒定,达到预设压力之后输出流量截止,变成保压状态。对于大多数机型来说,一般在2800psi左右的时候泵处在最大流量供给状态,流量一般在36gal/min左右,换算成公制单位大概是164L/min。在3000psi压力的时候泵会将输出流量逐步降低到0。

例如某B747飞机上发动机驱动泵长这样:

另外一种用在B757飞机上的发动机驱动泵剖开之后长这样:

从剖视图可以很清楚地看到飞机上的液压泵形式是轴向柱塞泵的形式。柱塞滑靴组件安装在一个倾斜的安装盘上,然后在圆柱形的缸筒里往复运动,从而形成变化的腔体。

让我们复习一下柱塞泵的特点:柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动,使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。柱塞泵被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合,诸如液压机、工程机械和船舶中。

对于柱塞泵的原理,这里贴一张A320飞机用的发动机驱动泵供压的原理图:

简单的一个吸油泵油的过程,通过hanger(吊架)带动piston and shoe assembly(活塞和滑靴组件)旋转,在barrel(缸筒)里往复运动。就可以实现供给液压油的过程。

下面是一个主要零部件的动态过程。整个泵的系统在运行过程中会有液压油从各种配合面或者缝隙流出,这些油液会从壳体专门的孔口流出,形成所谓的壳体流量。壳体流量可以为整个系统散热。

当然,液压泵本身还带有一个直流电源控制的电磁关断阀,可以手动将液压泵的供压出口关闭,从而切断对液压系统的压力供给。

No02电动马达驱动泵

EMDP的个头相比EDP要小很多,其滑靴组件和缸筒组件用一只手就可以拿起来。其供给流量一般只有6gal/min左右。

B777飞机用EMDP滑靴组件

EMDP的原理与EDP基本一致,同样是轴向柱塞泵,同样是压力驱动型的变量输出泵。正常工作状态下2800psi左右为正常最大输出流量状态,3050psi左右为0流量输出保压状态。

电动马达驱动泵里的电动机也是值得一说的,其一般采用液冷进行散热,油液直接进入电动机内部,在内部增压循环之后从壳体流量孔口流出,形成源源不断的壳体流量,在带走热量的同时还能起到清洁润滑的作用。

B737飞机用EMDP滑靴活塞组件

液压泵是飞机液压系统非常重要的组成部件,对于如此重要的系统部件,飞机设计者一般都会对其有非常大的安全冗余,比如不同系统间的液力泵或者EDP和EMDP彼此之间都会互相备份。

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