某機機翼油箱密封工藝分析

摘 要：飛機油箱的密封性是乘員安全、燃油儲存、飛行半徑、飛行壽命的重要保證，現(xiàn)代飛機在機翼內(nèi)設(shè)置內(nèi)置油箱可有效的提高飛機的各種飛行參數(shù)，而如何保證機翼內(nèi)置油箱的密封性是重點研究項目，通過分析某機機翼整體油箱的裝配成型過程，穿插于油箱裝配過程中的各階段的密封工藝方法，從密封形式、密封劑、密封難點等方面介紹了機翼油箱密封設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)點，對機翼油箱的密封設(shè)計有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：油箱；密封；密封劑；密封性；掛點

機翼油箱裝配是飛機結(jié)構(gòu)裝配中的重點裝配流程，機翼本身結(jié)構(gòu)復雜，外形準確度要求較高，在保證氣動外形的同時，又要保證內(nèi)部構(gòu)件之間的密封性，結(jié)構(gòu)裝配工藝與密封工藝交叉或同時進行，這對于密封工藝是一個很大的考驗，每一步的油箱密封涂膠工藝方法及涂膠質(zhì)量都有很高的要求，才能在最終保證機翼整體油箱的密封性。油箱滲漏是困擾營運人和維修人員常見的難題，主要原因有應力作用，機翼油箱制造工藝疏漏，飛機使用過程中密封劑老化，微生物腐蝕，機械損傷等，而油箱制造工藝疏漏可通過研究密封工工藝方法加以有效避免。

1 結(jié)構(gòu)及裝配工藝過程簡介

外翼的主要承力構(gòu)件是翼盒。翼盒位于大梁和3墻之間，其只要承力構(gòu)件包括上、下壁板、前部大梁、沿翼展方向分布的縱墻、沿航向方向從翼根到翼尖分布的多個肋骨。在翼根部位布置有整體油箱，由縱墻、肋骨、上下壁板組成。

機翼油箱的成型過程在架上進行，首先安裝油箱承力構(gòu)件，包括墻、機加肋骨、掛架接頭，然后安裝上壁板，鈑金肋骨，最后封機翼下壁板，機翼油箱架下補鉚。

2 油箱密封工藝分析

2.1 機翼油箱密封部位

機翼油箱的密封涂膠工作是貫穿于整個油箱裝配成型過程中，按階段分為：

（1）承力骨架裝配密封。在縱墻與機加肋骨、掛架接頭對接處途密封膠進行密封，口蓋托板螺母密封。

（2）機翼上壁板安裝前密封。在外翼油箱區(qū)肋骨、縱墻、掛點與上壁板結(jié)合處表面涂密封膠密封。

（3）機翼上壁板安裝后密封。上壁板與承力骨架貼合邊緣處密封。

（4）機翼下壁板安裝前密封。在外翼油箱區(qū)肋骨、縱墻、掛點與下壁板結(jié)合處表面涂密封膠密封。

（5）機翼下壁板安裝后密封。下壁板與承力骨架貼合邊緣處密封，標準件密封。

2.2 機翼油箱密封工藝方法

2.2.1 油箱密封劑種類

油箱密封采用HM109-1、HM109-2改性聚硫密封劑和NJD-3粘接底涂。HM109-1密封劑使用其刮涂型和刷涂型，而HM109-2只用刷涂型。

2.2.2 油箱密封形式

油箱的密封形式有縫內(nèi)密封、表面密封和填角?？p內(nèi)密封是將刮涂型密封劑涂到結(jié)合面的某一表面上。表面密封是指在刮涂型密封劑和油箱外表面相連接的緊固件上涂敷密封劑。填角是指對縫內(nèi)密封時沿邊角擠出的密封膠進行修整，去除毛邊，填補不足，行成要求的截面形狀和尺寸。填角是油箱密封的最后一道防線，能使密封膠施用充分，內(nèi)部無空隙，周邊無尖邊，是對縫內(nèi)密封存在缺陷的補充。

2.2.3 油箱密封要求

為保證油箱密封，零件制造、機翼裝配都應符合三維數(shù)模要求，滿足密封劑制備和被密封表面清潔度的要求，以及操作條件、保持時間和溫度的要求。涂膠周期不應超過已調(diào)好的密封劑的活性期，一般施工的環(huán)境條件為溫度（15～30）℃，相對濕度（30～70）%。在預裝配中必須保證零件間貼緊。裝上工藝螺栓后檢查，零件最大允許間隙不應超過0.2mm，在結(jié)合面圓角半徑區(qū)域，間隙可到0.5mm。在裝配過程中必須嚴格控制零件的修配質(zhì)量。對每一貼合面來說，密封膠層厚度應為（0.5～0.8）mm。密封涂膠后應嚴格控制放置時間，放置時間應超過密封劑的一倍活性期或密封劑失去粘性。

2.2.4 油箱密封方法

首先對機翼需密封結(jié)構(gòu)表面除去金屬屑、灰塵、毛刺，用汽油或丙酮擦拭密封表面達到清潔度要求，用NJD-3涂敷密封表面，自然放置15min干燥后即可涂抹密封劑，絕對禁止加熱烘干。在機翼骨架與骨架間、骨架與壁板間結(jié)合面處涂刮涂型密封劑HM109-1，在零件的邊角處用刮涂型密封劑涂成帶狀（斷面為三角形），將刷涂型HM109-1和HM109-2密封劑涂敷于刮涂型密封劑和緊固件上，對緊固件（托板螺母、墊圈、螺栓頭、螺母、鉚釘頭）使用密封劑密封。

2.2.5 油箱密封檢查

機翼油箱成型后，需對油箱的密封性進行檢查，分為油密試驗和氣密試驗，氣密試驗可在密封結(jié)束3晝夜后進行。油密試驗，密封劑要先在室溫下放置24h，再加熱硫化后進行。氣密試驗多用于空氣、空氣-氟利昂混合氣、氦氣，最終檢測方法針對氣體不同有鹵素檢漏和氦質(zhì)譜檢漏法。

2.2.6 機翼油箱密封難點

（1）結(jié)構(gòu)不開敞，密封膠涂敷不到位

機翼油箱成型后，因為最后安裝下壁板，需對骨架與下壁板連接的緊固件進行表面密封，并對下壁板與骨架貼合面的邊緣進行填角密封，密封工作均通過機翼油箱上壁板口蓋進行，口蓋開口窄，可操作空間小不開敞，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，給涂膠工作造成很大困擾，很多區(qū)域目視困難，只能通過內(nèi)窺鏡來進行檢查，涂膠區(qū)域很容易發(fā)生遺漏或涂膠質(zhì)量不合格。

（2）涂膠環(huán)境不達標，涂膠后放置時間不足

涂膠環(huán)境不僅有溫濕度的要求，還必須處于無塵環(huán)境，涂膠后必須嚴格控制放置時間。

（3）油箱內(nèi)掛點的表面密封

機翼油箱內(nèi)掛點與骨架、壁板都存在結(jié)合面，裝配關(guān)系復雜，需要涂密封膠安裝的接觸面較多，在懸掛接頭安裝時，需要銼修接頭，常見的工藝補償為在接頭與骨架壁板之間增加金屬墊片，但由于間隙不均勻，墊片不易修合，墊片兩側(cè)涂密封膠質(zhì)量不易得到保證，經(jīng)過研究和驗證，我們更改了掛點與結(jié)構(gòu)件之間的補償方式，在懸掛接頭與壁板之間加J-190填料，在加填料時，預先在接頭與填料間、上下壁板與填料間加聚乙烯薄膜。安裝工藝螺栓，關(guān)閉卡板，待填料固化后，將下壁板從型架中取出，將擠出的填料清洗干凈，連同填料與接頭一起從型架中取出后，將填料揭起，使填料形成一個墊片，然后銼修接頭與填料接觸處，銼修出膠層的厚度，最后安裝接頭時，在填料與壁板之間、填料與接頭之間夾密封膠進行密封。

3 機翼油箱密封缺陷排除

密封膠層出現(xiàn)膨脹、剝落、較大的氣孔和壓痕時，在不損傷零件表面的前提下，用利刃切除密封劑，清洗后重新涂密封劑。在發(fā)現(xiàn)燃油滲漏時，要更換緊固件或去除滲漏段的縫內(nèi)密封劑，重新密封。

4 結(jié)束語

通過研究機翼油箱密封工藝方法，對油箱密封要求、密封方式、密封難點進行分析總結(jié)，。在實踐中總結(jié)提高工作水平，盡量提供更好的油箱密封工藝方法，這樣才能避免油箱漏油事故的發(fā)生。

參考文獻

[1]胡琳.飛機整體油箱密封劑分析[J].航空維修與工程，1998.

[2]陶梅貞，現(xiàn)代飛機結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計[M].陜西：西北工業(yè)大學出版社，2007.

作者簡介：商志濤（1983-），男，漢族，遼寧省沈陽人，沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司，工程師，研究方向：飛機裝配。