某型飛機(jī)雙向液壓鎖故障研究

張文洲 李見

摘要：針對某型飛機(jī)地面試車時(shí)襟翼下掉不能正常收放故障現(xiàn)象進(jìn)行了排查和分析，在分解雙向液壓鎖后檢查發(fā)現(xiàn)故障原因是YYS7-105螺母斷裂，進(jìn)一步分析確定了螺母斷裂的原因，制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施，避免了該型飛機(jī)類似故障的再次出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：襟翼;雙向液壓鎖;斷裂

1故障現(xiàn)象

某型飛機(jī)在地面試車中發(fā)現(xiàn)飛機(jī)襟翼下掉，不能正常收上的情況。同時(shí)，大修時(shí)還發(fā)現(xiàn)，該型飛機(jī)部分YYS-7雙向液壓鎖內(nèi)部螺母（YYS7-105）在槽口處有裂紋現(xiàn)象。螺母一旦在工作中斷裂，將導(dǎo)致雙向液壓鎖失效，直接影響飛機(jī)飛行姿態(tài)的調(diào)整以及起飛著陸過程中襟翼的正常收放。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，近期進(jìn)廠大修的20架該型飛機(jī)雙向液壓鎖中的80個螺母，有5個發(fā)現(xiàn)有裂紋。后續(xù)普查5架該型飛機(jī)的雙向液壓鎖，20個螺母中有2個發(fā)現(xiàn)裂紋。

2故障分析

2.1試驗(yàn)檢查情況

將故障件按大修工藝規(guī)程在試驗(yàn)臺上進(jìn)行試驗(yàn)，液壓鎖示意圖如圖1所示。

1）左邊活門試驗(yàn)：從接管嘴“3”加0.4MPa壓力，管嘴“1”不能正常出油，說明活門沒有正常打開。從管嘴“1”加小于0.5MPa的壓力時(shí)，管嘴“3”處漏油。

2）右邊活門試驗(yàn)：從管嘴“4”加不大于1MPa壓力，管嘴“2”中活門能正常打開;再向管嘴“2”加壓，直至27±1.5MPa時(shí)活門才能打開。

3）同時(shí)向管嘴“3”“4”加壓以測試左右兩活門密封性時(shí)，管嘴“1”出現(xiàn)漏油情況，管嘴“2”不漏油，也說明左邊活門性能失效。

以上試驗(yàn)說明液壓鎖左邊活門存在故障，右邊活門性能正常。

2.2分解檢查情況

清洗并分解雙向液壓鎖，將左側(cè)活門組件（圖2）從液壓鎖殼體中取出，活門組合件里的彈簧YYS7-102已經(jīng)從襯套YYS7-103中分離，襯套YYS7-103、止動墊圈YYS7-104和活門頭YYS7-110已經(jīng)完全分離。螺母和開口銷已斷裂，從螺釘上脫落，直接導(dǎo)致活門頭YYS7-110在活門座YYS7-101中不能靈活運(yùn)動，失去密封作用，性能失效，如圖3所示。

2.3故障原因分析

根據(jù)故障現(xiàn)象和檢查試驗(yàn)，分析得出引起襟翼下掉的原因。

收放襟翼過程中，液壓鎖中活塞來回移動工作，螺母YYS7-105和螺釘受活塞撞擊承受很大沖擊力，又由于螺母設(shè)計(jì)缺陷，受力較集中，容易疲勞斷裂，導(dǎo)致螺母全部脫出，開口銷損壞，彈簧YYS7-102在沒有螺母固定作用下彈出，活門頭YYS7-110脫出，因此活門組合件YYS7-100失去作用。

如圖1所示，放襟翼時(shí)，活門組件失效卡死，所以襟翼作動筒無法放下。收襟翼時(shí)，“收來”管嘴進(jìn)油后，靠油壓直接打開右側(cè)活門，打通收上通路，同時(shí)油液壓力推動活塞直接頂開左側(cè)放下通路中的活門，打開襟翼放下通路，襟翼作動筒能收起。當(dāng)收上通路電磁開關(guān)斷電，來油斷開后，右側(cè)收上活門靠彈簧力回位關(guān)閉活門，能鎖住作動筒收上腔液壓油。但此時(shí)由于左側(cè)活門組件失效，彈簧無法使左側(cè)活門正常關(guān)閉，不能鎖住作動筒放下腔的油液，導(dǎo)致雙向液壓鎖鎖閉液壓油功能失效，不能將襟翼作動筒鎖在某一指定角度。

綜上所述，造成該型飛機(jī)襟翼下掉的原因是雙向液壓鎖螺母斷裂，而螺母斷裂的原因是制造螺母的原材料45號鋼淬火時(shí)在槽口尖角處存在應(yīng)力集中情況，產(chǎn)生裂紋后在此處發(fā)生斷裂。

3預(yù)防措施及驗(yàn)證

針對上述故障現(xiàn)象，經(jīng)設(shè)計(jì)部門同意，我廠對大修飛機(jī)所用的雙向液壓鎖螺母進(jìn)行了修改，將原螺母材料45號鋼淬火改為30CrMnSiA;熱處理硬度由HRC28～32改為HRC30～35;螺母槽口處調(diào)整為圓角，以減小應(yīng)力集中。修改前的零件圖如圖4所示，我廠改進(jìn)后的圖樣如圖5所示。

4結(jié)論

設(shè)計(jì)部門對該雙向液壓鎖螺母進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)（見圖6），外場飛機(jī)統(tǒng)一使用改進(jìn)后的螺母。到目前為止，裝有更改后螺母的雙向液壓鎖的飛機(jī)沒有出現(xiàn)襟翼下掉的故障，進(jìn)一步佐證了我廠當(dāng)初針對雙向液壓鎖螺母斷裂問題制定的一系列措施的有效性。