一种新型多功能液压车液压系统的设计

　　0 引言

　　以 F-16、 Su-27 为代表的第三代作战飞机均采用电传操纵飞行控制系统， 为提高系统可靠性， 飞机液压系统由两个相互独立的系统 I 和系统 II 组成， 分别向飞机上的不同工作单元提供液压动力， 为飞控系统提供 2 余度液压源。 第三代作战飞机普遍采用伺服作动器、 伺服阀、 比例阀等高精密附件， 这些高精密附件对液压油的污染度十分敏感， 因此， 第三代作战飞机对液压系统的地面维护内容提出了非常高的要求。

　　为满足作战飞机对地面液压保障设备的要求， 我们设计了一种新型的多功能液压车。 该车具有功能全， 操作简单， 控制精度高等特点。 本文重点论述该型多功能液压车液压系统特点。

　　1 系统原理

　　多功能液压车的液压原理如图 1 所示。 多功能液压车的液压管路按功能可分为四部分： 压力系统 I、 压力系统 II、 补油加注系统和油液净化系统。 压力系统 I 和压力系统 II 是两个独立的液压系统， 既可单独对外供压， 也可同时对外供压； 补油加注系统的功能是向飞机液压油箱精确加注洁净油液； 油液净化系统既可以净化液压车内的油液， 也可用于清洗飞机液压系统[1]。

　　为了解决高压大流量液压系统 I 和 II 由于流量变化剧烈而带来的液压效率问题， 供压系统采用了液比例－远程恒压调节技术： 即针对不同机型， 将供压系统主液压泵的拐点压力设置为工作压力， 同时液压泵输出液压力产生一个力作用于伺服阀上， 伺服阀调节泵的斜盘角度， 保障系统输出流量与飞机液压系统的需求相适应[2]，大大减少了无用功率， 提高了系统效率， 减少了散热装置的体积和重量， 油温很容易地控制在 70℃以内。

　　为了解决高压大流量液压系统 I 和 II 由于流量变化剧烈而带来的压力问题， 多功能液压车采用了电液 PID模糊压力控制技术。 其工作原理是： 将常规 PID 控制技术[3]和模糊控制技术相结合而成， 利用模糊控制技术， 依据偏差和偏差变化率的大小来调整 PID 控制参数： 比例参数、 积分参数和微分参数， 当系统工作状态变化时，PID 控制器始终能处于最佳控制状态 。 采用电液PID 模糊压力控制技术减小了系统压力稳态误差， 提高了压力控制系统响应的快速性， 改善了系统动态性能。

　　给飞机加注补油油量很小， 最大不超过 10L， 而且加油压力非常低， 不超过 0.1MPa。 因此这就要求加油系统在低压下能输出稳定可调的小流量油液。 为解决低压微流量调节问题， 多功能液压车设计了单独的加油系统， 利用减压阀和精密调速阀来获得低压下稳定的小流量， 流量控制精确。 加油系统的另一个功能是为供压系统主液压泵的进油口提供压力油液， 以避免主液压泵启动时发生 “气塞” 现象[4]。