民用飛機鐵鳥艙門假件電液伺服加載系統的設計及應用

李雪松

摘 要：該文根據某型民用飛機艙門假件地面模擬試驗的要求，設計了一套電液伺服加載系統，文中對電液伺服加載系統的工作原理進行了分析，給出了方案設計、液壓系統設計、液壓執行機構設計等內容，試驗結果表明，該系統具有良好的控制性能、擴展功能。

關鍵詞：艙門假件 電液伺服 液壓缸 加載

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（a）-0050-02

飛機艙門是飛機的重要組成部分，艙門收放系統地面模擬試驗是民用飛機研制過程中重要的試驗項目。在艙門研制和驗證過程中，需要進行相應的驗證試驗，其中就包括艙門假件加載試驗，在多種模擬氣動載荷下，驗證艙門的收放功能。本文根據某型民用飛機艙門收放系統地面模擬試驗的要求，設計了一套艙門假件電液伺服加載系統。

1 加載系統方案設計

艙門假件電液伺服加載系統共有4路加載通道，分別對前起左、右艙門假件和主起左、右艙門加載。4塊艙門假件加載都需要用雙活塞桿液壓缸加載。加載方案見圖1，加載系統工作原理如下：

（1）加載控制計算機按試驗要求，根據飛機艙門收放過程中所受到的氣動載荷折算出相應的扭矩，并下載到伺服控制器中；

（2）伺服控制器根據位移傳感器采集到的艙門偏轉角度信號計算出對應的指令信號（扭矩/力），扭矩傳感器/力傳感器將扭矩/力參數反饋到伺服控制器，與指令信號進行比較，得到的誤差信號經控制算法調整后，輸出相應的控制電流到電液伺服閥，從而實現加載系統的扭矩/力閉環伺服控制；

（3）當出現過載（液壓缸兩腔壓差超過溢流閥設定值）時，溢流閥能夠及時卸壓，避免由于過載引起試驗件損壞，當出現其他緊急情況時，可按下應急按鈕，使電磁切斷閥斷電，從而使雙活塞桿液壓缸兩腔連通，實現緊急卸載；

（4）加載控制計算機可以將伺服控制器反饋來的位移/扭矩/力等參數進行實時的顯示，并保存，用于試驗分析。

2 液壓系統設計

艙門假件電液伺服加載系統的液壓系統原理：加載系統工作時，需外接油源供壓，截止閥打開，電液伺服閥和電磁切斷閥上電，其中電磁切斷閥為常通閥，上電后雙活塞桿液壓缸有桿腔和無桿腔斷開，伺服控制器控制電液伺服閥的調節，實現活塞桿液壓缸向艙門假件進行加載。節流閥可減小多余力的產生，提高控制性能。（見圖2）

3 液壓執行機構的設計

液壓執行機構是將液壓介質的壓力能轉換為機械能的能量轉換裝置，加載系統中，主要指液壓缸。液壓缸的設計要點有：安裝連接方式的選擇、負載和速度的計算、液壓缸的主要尺寸參數的確定包括內徑、直徑和行程等、液壓缸油口的設計、結構設計、確定反饋傳感器、選定伺服閥、零部件強度設計計算、密封裝置、排氣裝置和防護裝置的設計。設計的艙門假件雙活塞液壓缸見圖3所示。

雙活塞液壓缸采用低摩擦結構設計，保證了動態加載性能；并采用合適的控制策略，控制平穩可靠，在多余力沖擊出現前，預先坐好適當補償；積木式結構，結構緊湊、剛性好，便于使用維修。

4 結語

在民用飛機研制過程中，設計的驗證和試驗是關鍵一環。本文針對某型民用飛機艙門收放系統地面模擬試驗要求，提出了艙門假件電液伺服加載方案，并對液壓系統和液壓執行機構提出了設計方案，經過后期研制，很好的滿足了試驗要求。此電液伺服加載系統具有很好的可移植性、擴展性和應用推廣價值。

參考文獻

[1] 《飛機設計手冊》總編委會.飛機設計手冊12-電氣系統設計[M].北京：航空工業出版社，2000.

摘 要：該文根據某型民用飛機艙門假件地面模擬試驗的要求，設計了一套電液伺服加載系統，文中對電液伺服加載系統的工作原理進行了分析，給出了方案設計、液壓系統設計、液壓執行機構設計等內容，試驗結果表明，該系統具有良好的控制性能、擴展功能。

關鍵詞：艙門假件 電液伺服 液壓缸 加載

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（a）-0050-02

飛機艙門是飛機的重要組成部分，艙門收放系統地面模擬試驗是民用飛機研制過程中重要的試驗項目。在艙門研制和驗證過程中，需要進行相應的驗證試驗，其中就包括艙門假件加載試驗，在多種模擬氣動載荷下，驗證艙門的收放功能。本文根據某型民用飛機艙門收放系統地面模擬試驗的要求，設計了一套艙門假件電液伺服加載系統。

1 加載系統方案設計

艙門假件電液伺服加載系統共有4路加載通道，分別對前起左、右艙門假件和主起左、右艙門加載。4塊艙門假件加載都需要用雙活塞桿液壓缸加載。加載方案見圖1，加載系統工作原理如下：

（1）加載控制計算機按試驗要求，根據飛機艙門收放過程中所受到的氣動載荷折算出相應的扭矩，并下載到伺服控制器中；

（2）伺服控制器根據位移傳感器采集到的艙門偏轉角度信號計算出對應的指令信號（扭矩/力），扭矩傳感器/力傳感器將扭矩/力參數反饋到伺服控制器，與指令信號進行比較，得到的誤差信號經控制算法調整后，輸出相應的控制電流到電液伺服閥，從而實現加載系統的扭矩/力閉環伺服控制；

（3）當出現過載（液壓缸兩腔壓差超過溢流閥設定值）時，溢流閥能夠及時卸壓，避免由于過載引起試驗件損壞，當出現其他緊急情況時，可按下應急按鈕，使電磁切斷閥斷電，從而使雙活塞桿液壓缸兩腔連通，實現緊急卸載；

（4）加載控制計算機可以將伺服控制器反饋來的位移/扭矩/力等參數進行實時的顯示，并保存，用于試驗分析。

2 液壓系統設計

艙門假件電液伺服加載系統的液壓系統原理：加載系統工作時，需外接油源供壓，截止閥打開，電液伺服閥和電磁切斷閥上電，其中電磁切斷閥為常通閥，上電后雙活塞桿液壓缸有桿腔和無桿腔斷開，伺服控制器控制電液伺服閥的調節，實現活塞桿液壓缸向艙門假件進行加載。節流閥可減小多余力的產生，提高控制性能。（見圖2）

3 液壓執行機構的設計

液壓執行機構是將液壓介質的壓力能轉換為機械能的能量轉換裝置，加載系統中，主要指液壓缸。液壓缸的設計要點有：安裝連接方式的選擇、負載和速度的計算、液壓缸的主要尺寸參數的確定包括內徑、直徑和行程等、液壓缸油口的設計、結構設計、確定反饋傳感器、選定伺服閥、零部件強度設計計算、密封裝置、排氣裝置和防護裝置的設計。設計的艙門假件雙活塞液壓缸見圖3所示。

雙活塞液壓缸采用低摩擦結構設計，保證了動態加載性能；并采用合適的控制策略，控制平穩可靠，在多余力沖擊出現前，預先坐好適當補償；積木式結構，結構緊湊、剛性好，便于使用維修。

4 結語

在民用飛機研制過程中，設計的驗證和試驗是關鍵一環。本文針對某型民用飛機艙門收放系統地面模擬試驗要求，提出了艙門假件電液伺服加載方案，并對液壓系統和液壓執行機構提出了設計方案，經過后期研制，很好的滿足了試驗要求。此電液伺服加載系統具有很好的可移植性、擴展性和應用推廣價值。

參考文獻

[1] 《飛機設計手冊》總編委會.飛機設計手冊12-電氣系統設計[M].北京：航空工業出版社，2000.

摘 要：該文根據某型民用飛機艙門假件地面模擬試驗的要求，設計了一套電液伺服加載系統，文中對電液伺服加載系統的工作原理進行了分析，給出了方案設計、液壓系統設計、液壓執行機構設計等內容，試驗結果表明，該系統具有良好的控制性能、擴展功能。

關鍵詞：艙門假件 電液伺服 液壓缸 加載

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（a）-0050-02

飛機艙門是飛機的重要組成部分，艙門收放系統地面模擬試驗是民用飛機研制過程中重要的試驗項目。在艙門研制和驗證過程中，需要進行相應的驗證試驗，其中就包括艙門假件加載試驗，在多種模擬氣動載荷下，驗證艙門的收放功能。本文根據某型民用飛機艙門收放系統地面模擬試驗的要求，設計了一套艙門假件電液伺服加載系統。

1 加載系統方案設計

艙門假件電液伺服加載系統共有4路加載通道，分別對前起左、右艙門假件和主起左、右艙門加載。4塊艙門假件加載都需要用雙活塞桿液壓缸加載。加載方案見圖1，加載系統工作原理如下：

（1）加載控制計算機按試驗要求，根據飛機艙門收放過程中所受到的氣動載荷折算出相應的扭矩，并下載到伺服控制器中；

（2）伺服控制器根據位移傳感器采集到的艙門偏轉角度信號計算出對應的指令信號（扭矩/力），扭矩傳感器/力傳感器將扭矩/力參數反饋到伺服控制器，與指令信號進行比較，得到的誤差信號經控制算法調整后，輸出相應的控制電流到電液伺服閥，從而實現加載系統的扭矩/力閉環伺服控制；

（3）當出現過載（液壓缸兩腔壓差超過溢流閥設定值）時，溢流閥能夠及時卸壓，避免由于過載引起試驗件損壞，當出現其他緊急情況時，可按下應急按鈕，使電磁切斷閥斷電，從而使雙活塞桿液壓缸兩腔連通，實現緊急卸載；

（4）加載控制計算機可以將伺服控制器反饋來的位移/扭矩/力等參數進行實時的顯示，并保存，用于試驗分析。

2 液壓系統設計

艙門假件電液伺服加載系統的液壓系統原理：加載系統工作時，需外接油源供壓，截止閥打開，電液伺服閥和電磁切斷閥上電，其中電磁切斷閥為常通閥，上電后雙活塞桿液壓缸有桿腔和無桿腔斷開，伺服控制器控制電液伺服閥的調節，實現活塞桿液壓缸向艙門假件進行加載。節流閥可減小多余力的產生，提高控制性能。（見圖2）

3 液壓執行機構的設計

液壓執行機構是將液壓介質的壓力能轉換為機械能的能量轉換裝置，加載系統中，主要指液壓缸。液壓缸的設計要點有：安裝連接方式的選擇、負載和速度的計算、液壓缸的主要尺寸參數的確定包括內徑、直徑和行程等、液壓缸油口的設計、結構設計、確定反饋傳感器、選定伺服閥、零部件強度設計計算、密封裝置、排氣裝置和防護裝置的設計。設計的艙門假件雙活塞液壓缸見圖3所示。

雙活塞液壓缸采用低摩擦結構設計，保證了動態加載性能；并采用合適的控制策略，控制平穩可靠，在多余力沖擊出現前，預先坐好適當補償；積木式結構，結構緊湊、剛性好，便于使用維修。

4 結語

在民用飛機研制過程中，設計的驗證和試驗是關鍵一環。本文針對某型民用飛機艙門收放系統地面模擬試驗要求，提出了艙門假件電液伺服加載方案，并對液壓系統和液壓執行機構提出了設計方案，經過后期研制，很好的滿足了試驗要求。此電液伺服加載系統具有很好的可移植性、擴展性和應用推廣價值。

參考文獻

[1] 《飛機設計手冊》總編委會.飛機設計手冊12-電氣系統設計[M].北京：航空工業出版社，2000.