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。