某型飛機終點電門機構失效故障分析與改進

李煒 陳林

摘?要：針對某型飛機終點電門機構失效故障，通過最小失效單元定位，進行外觀檢查、參數測量、X射線檢查、開封檢查及SEM形貌分析等，找到了故障原因，針對故障原因制定了改進措施，消除了故障隱患，保證了飛機飛行安全。

關鍵詞：飛機;電門;機構;失效

Abstract：Aiming at the terminal switch mechanism failure fault of an aircraft，through the minimum failure unit location，visual inspection，parameter measurement，X-ray inspection，unsealing inspection and SEM morphology analysis，the cause of the problem has been found，the improvement measures are made according to the fault causes，the hidden trouble is eliminated，ensure the flight safety of the aircraft.

Keywords：aircraft;switch;mechanism;failure

1 故障概況

終點電門機構主要用于某型飛機起落架控制和位置信號指示系統(tǒng)，除此之外，還用于機外照明、發(fā)動機狀態(tài)控制、電傳操縱等飛機系統(tǒng)[1]。某型飛機起落架艙門收上位置鎖在開鎖位置時出現指示燈不亮現象，進一步檢查發(fā)現終點電門機構失效，其插頭5、6號插針間電路未接通。

終點電門機構電路原理見圖1，產品內部裝有2個微動開關（A、B），每個微動開關有2組觸點（1組常開、1組常閉）。B微動開關常開觸點連接到插頭3、4號插針，常閉觸點連接到插頭5、6號插針，故障電路為B微動開關的2-3常閉觸點到插頭5、6號插針之間的電路。

2 工作機理

終點電門機構結構見圖2，主要由轉動軸、滾動小軸、搖臂、彈簧、彈片、微動開關、殼體、插頭等零部件組成。

終點電門機構內部微動開關電路狀態(tài)變化是通過轉動軸的旋轉以及轉動軸凸輪臺階面高度變化來實現的。當轉動軸旋轉到高臺階面位置時，通過擠壓滾動小軸，并帶動搖臂動作，使得微動開關按鈕頭釋放，此時彈片與微動開關按鈕頭之間應有不小于0.1mm的間隙，終點電門機構插頭5、6號插針之間的電路應由斷開狀態(tài)轉變?yōu)榻油顟B(tài)。

結合電路原理和工作過程分析，終點電門機構故障的可能原因見圖3。

3 最小失效單元定位

對終點電門機構進行線路電阻檢查，實測電阻值遠大于規(guī)定值，且按GB/T 13419-1998[2]的規(guī)定檢查微動開關工作瞬時性差（觸點轉換過程中存在指示燈微閃現象）。對終點電門機構進一步分解檢查：目視檢查插頭及插針外觀，未發(fā)現明顯異常;目視檢查導線及焊接情況，未發(fā)現導線損傷、觸點虛焊等現象;目視檢查轉動軸工作狀態(tài)，轉動軸在高臺階面位置時，搖臂和彈片處于彈開狀態(tài)，符合要求;彈片處于彈開狀態(tài)時，檢查開關按鈕頭與彈片之間間隙，該間隙不小于0.1mm，符合要求，如圖4所示。

經上述檢查，終點電門機構內部傳動機構、導線、焊點均正常，基本可以定位為微動開關電氣性能失效。更換微動開關后，終點電門機構功能和線路電阻檢查均正常。

4 微動開關故障原因分析

4.1 外觀檢查

經觀察，微動開關外觀良好。微動開關外觀形貌見圖5。

4.2 參數測量

室溫下，利用微歐計對微動開關觸點接觸電阻進行測量，2-3常閉觸點的接觸電阻不符合技術要求（遠大于規(guī)定值），具體測量情況見表1。

4.3 X射線檢查

利用X-ray設備對微動開關進行X射線檢查，檢查微動開關封裝內的缺陷、損傷[3]，經觀察，未發(fā)現微動開關異常情況。典型的X-ray照片見圖6。

4.4 開封檢查及SEM形貌分析

對微動開關進行開封檢查，內部未發(fā)現明顯多余物，內部結構未見明顯異常，如圖7所示。

對微動開關進行SEM形貌分析，2號觸點（靜觸點）在接觸的位置表面吸附有異物[4]，采用EDS進行成分分析，異物主要含C、O等元素[5]，紅外光譜分析結果表明，異物的主要成分為環(huán)氧樹脂。觸點表面有輕微燒蝕熔融形貌。具體見圖8、圖9。

4.5 分析結果

通過以上檢查，分析故障原因為：微動開關出現觸點接觸電阻超差失效是由于觸點表面吸附有不導電異物引起的。

5 改進措施

5.1 增加微動開關同步性檢測要求

開展終點電門機構檢查修理時，在修理前性能測試工序、修理后試驗工序增加“微動開關瞬時同步性檢查”“微動開關動作同步性檢查”等內容。通過增加微動開關同步性檢查，提高微動開關可靠性檢測深度，提前發(fā)現故障隱患。

5.2 研制微動開關自動化檢測設備

以往微動開關均采用純手工測試，因此存在微動開關瞬時性無法檢測、測試準確度不高等缺陷。通過研制微動開關自動化檢測設備，實現對微動開關瞬時性、工作行程、動作力等性能參數的自動檢測，預防在修理時因微動開關性能檢測不全、測試不準導致的飛機故障。

6 結語

綜上所述，終點電門機構失效的主要原因是微動開關觸點表面吸附有不導電異物引起微動開關觸點接觸電阻超差。落實改進措施后，該型飛機終點電門機構暫未發(fā)生微動開關失效故障，改進措施基本有效，進一步消除了產品故障隱患，保證了飛機飛行安全。

參考文獻：

[1]H.E茹柯夫斯基.汪文舉譯.航空技術裝備外場修理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2002.

[2]全國電子設備用機電元件標準化技術委員會.電子設備用機電開關第6部分微動開關分規(guī)范：GB/T 13419-1998[S].北京：中國標準出版社，1998.

[3]周慶波，王曉敏.電子元器件破壞性物理分析中幾個問題的探討[J].太赫茲科學與電子信息學報，2016，14（1）：155-158.

[4]范卓穎，林承焰，于之深，等.基于PSO-GRG的背散射模式掃描電鏡的數字處理及應用[J].中國石油大學學報（自然科學版），2015，39（2）：9-15.

[5]馮萃峰，周怡琳.失效連接器觸點表面的SEM和EDS分析[J].電子顯微學報，2004，23（4）：490.

作者簡介：李煒（1980—?），男，漢族，碩士，高級工程師。