某型飛機(jī)液壓導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔翻邊碰磨故障分析與預(yù)防

王小龍 郭喜軍 楊興云

摘要：液壓導(dǎo)管磨損問題偶有發(fā)生，導(dǎo)管與飛機(jī)結(jié)構(gòu)件間隙過小是造成導(dǎo)管磨損的重要影響因素。本文針對某型飛機(jī)減速板作動(dòng)筒連接的液壓導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔邊緣碰磨故障，清查產(chǎn)品修理過程，查找故障原因，分析其工作原理和故障模式，并提出預(yù)防措施，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：液壓導(dǎo)管；內(nèi)蒙皮減輕孔翻邊；碰磨；預(yù)防

Keywords：hydraulic conduit；inner jacket relief hole flanging；abrasion；prevention

0 引言

液壓系統(tǒng)是飛機(jī)的重要組成部分，液壓系統(tǒng)中使用的導(dǎo)管用于傳遞飛機(jī)操作動(dòng)力，其工作可靠性直接影響飛機(jī)整機(jī)的工作可靠性。減速板是飛機(jī)的增阻裝置，由液壓作動(dòng)筒操作，減速板液壓導(dǎo)管磨損將給液壓系統(tǒng)的正常工作帶來隱患，進(jìn)而影響飛行安全。

1 故障描述

某型飛機(jī)在進(jìn)行脫發(fā)排故時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)減速板作動(dòng)筒連接的液壓導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔邊緣碰磨，導(dǎo)管磨出2條凹痕，如圖1所示。

受損導(dǎo)管安裝在08段內(nèi)部，一端連接自封活門，另一端通過接頭連接其他導(dǎo)管，該管路給減速板供壓，主要用于控制減速板打開。

內(nèi)蒙皮安裝在機(jī)身內(nèi)高溫區(qū)，由M4的螺釘通過角片連接在飛機(jī)結(jié)構(gòu)框上，上部有直徑約為66mm的減輕孔，孔的翻邊高度約為6mm。內(nèi)蒙皮上開減輕孔可減少發(fā)動(dòng)機(jī)高溫對機(jī)身結(jié)構(gòu)件的影響，防止機(jī)身結(jié)構(gòu)件在高溫環(huán)境下發(fā)生機(jī)械性能降低或失效，同時(shí)可增加剛度及防止熱皺損[1]。

2 故障分析

通過查看故障現(xiàn)象和現(xiàn)場修理情況，綜合分析認(rèn)為導(dǎo)致導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮碰磨的因素有：導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔無間隙、材料受熱膨脹、飛機(jī)振動(dòng)、應(yīng)力裝配等。根據(jù)各影響因素，列出故障樹如圖2所示。

2.1 導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔無間隙

內(nèi)蒙皮內(nèi)側(cè)空間有限，依據(jù)圖樣制造的液壓導(dǎo)管在取形、裝配后若存在過多余量，與內(nèi)蒙皮減輕孔翻邊間隙小，在使用過程中可能使導(dǎo)管與減輕孔翻邊相互碰磨。經(jīng)現(xiàn)場查驗(yàn)，導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔的翻邊存在大于2mm的間隙。

2.2 材料受熱膨脹

2.3 飛機(jī)振動(dòng)

從液壓系統(tǒng)方面分析，受損導(dǎo)管為減速板打開供壓管路，額定工作壓力為20.6MPa。導(dǎo)管長度較長，約1635mm，查驗(yàn)發(fā)生磨損部位兩端各200mm范圍內(nèi)無膠皮固定卡箍，手感有輕微晃動(dòng)，在額定壓力下工作時(shí)，導(dǎo)管磨損處振動(dòng)量相對較大。

從飛行振動(dòng)影響方面分析，內(nèi)蒙皮為850mm×540mm的平板，厚度為0.3mm，固定點(diǎn)在蒙皮四周，減輕孔在內(nèi)蒙皮中心，手壓蒙皮有鼓動(dòng)。分析認(rèn)為，蒙皮隨飛行振動(dòng)發(fā)生波動(dòng)使導(dǎo)管間距縮短的可能性較大[2，3]。

2.4 應(yīng)力裝配

導(dǎo)管安裝過程中，安裝應(yīng)力較大會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管在使用過程中變形，從而影響與內(nèi)蒙皮之間的間隙。

從安裝操作難度分析，導(dǎo)管安裝在08段內(nèi)部，附近僅有一根導(dǎo)管與之并列安裝在此處，空間較大，現(xiàn)場檢查導(dǎo)管安裝情況，并無安裝應(yīng)力，故此項(xiàng)可能性小[4]。

通過上述查驗(yàn)和分析論證，判定故障原因?yàn)閷?dǎo)管與內(nèi)蒙皮之間的間隙較小，在地面試車和試飛過程中，在環(huán)境因素（振動(dòng)）作用下，導(dǎo)管與減輕孔翻邊相互碰磨，出現(xiàn)損傷。

3 原因分析

為了查明振動(dòng)導(dǎo)致碰磨的原因癥結(jié)，進(jìn)一步從修理符合性角度對相關(guān)零組件開展了工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)符合性、修理工作記錄卡要素完整性、工藝執(zhí)行情況以及人員資質(zhì)等方面的復(fù)查活動(dòng)[5]。

3.1 復(fù)查情況

查詢機(jī)械總裝通用修理工藝規(guī)程和安裝修理工藝規(guī)程，對導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮均有安裝時(shí)保證2mm間隙的要求，而內(nèi)蒙皮安裝工作卡卻沒有安裝時(shí)保證導(dǎo)管間隙的要求。

按照修理工藝規(guī)程和修理工作卡，現(xiàn)場模擬操作發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮安裝為上下工序，即先安裝導(dǎo)管再覆蓋安裝內(nèi)蒙皮，由操作人員目視檢查，保證液壓導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔翻邊的安裝間隙。

3.2 復(fù)查結(jié)論

通過復(fù)查、分析，認(rèn)為存在以下問題：

1）導(dǎo)管振動(dòng)中間隙值識(shí)別不到位。飛機(jī)振動(dòng)不可避免，機(jī)上振動(dòng)源包括發(fā)動(dòng)機(jī)空中開車、空中飛行氣流及打彈等多種因素，振動(dòng)作用機(jī)制復(fù)雜，振動(dòng)幅度取決于多因素作用結(jié)果。因此，裝配時(shí)按固定件與固定件的間隙要求2mm進(jìn)行控制，難以保證兩故障件不會(huì)發(fā)生接觸。同時(shí)，故障部位在機(jī)身尾段，日常維護(hù)中無法檢查，若受發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)以及高溫影響間隙產(chǎn)生變化，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。工藝規(guī)程編寫設(shè)計(jì)過程中沒有充分識(shí)別此處的風(fēng)險(xiǎn)隱患。

2）導(dǎo)管間隙無法有效檢測。液壓導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮減輕孔翻邊安裝間隙無測量工具，操作者僅憑目視難以保證其間隙可靠，缺乏檢查手段。

4 措施制定

確定故障原因后，制定下列管理和控制措施。

1）優(yōu)化導(dǎo)管長度

為避免因?qū)Ч茉O(shè)計(jì)過長造成導(dǎo)管振動(dòng)過程中與內(nèi)蒙皮間隙過小的問題，對原導(dǎo)管設(shè)計(jì)長度進(jìn)行優(yōu)化：按照圖樣將該導(dǎo)管理論長度由1635mm改為1610mm，機(jī)上取樣，制作新導(dǎo)管作為樣件。導(dǎo)管修理時(shí)檢查原機(jī)導(dǎo)管長度，如未改進(jìn)則按樣件制造新導(dǎo)管交付。

2）完善工藝規(guī)程

為了加強(qiáng)間隙控制要求，完善工藝文件，明確和細(xì)化內(nèi)蒙皮安裝前后的檢查內(nèi)容，新增“08段下減速板導(dǎo)管安裝時(shí)，導(dǎo)管盡可能向外蒙皮方向靠攏；安裝后，通過使用專用工裝檢查導(dǎo)管相對內(nèi)蒙皮安裝固定框凹下量，保證導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮結(jié)構(gòu)減輕孔翻邊間隙不小于5mm”要求；調(diào)整導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮之間的間隙標(biāo)準(zhǔn)；增設(shè)工裝檢查間隙和裝配后孔探儀復(fù)查要求。

3）增加檢查工裝

為了解決內(nèi)蒙皮安裝后不易檢查導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮之間間隙的問題，制作08段導(dǎo)管安裝定位工裝，以保證內(nèi)蒙皮安裝后導(dǎo)管與內(nèi)蒙皮之間的間隙不小于5mm，如圖3所示。

4）深入問題整改

根據(jù)該質(zhì)量問題特點(diǎn)，舉一反三，開展對類似風(fēng)險(xiǎn)隱患問題的識(shí)別分析，識(shí)別出因安裝不當(dāng)發(fā)生故障的導(dǎo)管、附件以及導(dǎo)管、附件安裝時(shí)容易引起故障的部位16處，更改完善相應(yīng)工藝規(guī)程，編寫警示教育圖冊并開展學(xué)習(xí)。

5 總結(jié)

目前，該型飛機(jī)減速板液壓導(dǎo)管磨損故障問題全部處理完畢。通過對該故障技術(shù)分析，明確了故障產(chǎn)生的主要原因。通過完善工藝、增加檢查工裝及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等措施，有效預(yù)防了修理中同類問題的發(fā)生。作為裝備修理企業(yè)監(jiān)管方，以質(zhì)量問題為牽引，由表及里，逐層深入，追根溯源，督促企業(yè)采取有效整改措施，防止類似質(zhì)量問題發(fā)生，促進(jìn)裝備修理質(zhì)量提升，為裝備快速形成戰(zhàn)斗力和戰(zhàn)訓(xùn)任務(wù)遂行提供有力保障。

參考文獻(xiàn)

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[3]文敏，郭海東，牛宏偉.基于假設(shè)檢驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)值統(tǒng)計(jì)分析[J].現(xiàn)代機(jī)械，2019（3）：79-83.

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