飛機(jī)液壓管路連接工藝技術(shù)

周蕾

摘 要：本文將簡要分析飛機(jī)液壓管路連接的結(jié)構(gòu)原理，分別介紹擴(kuò)口式和無擴(kuò)口式的飛機(jī)液壓管理連接方式和制造裝配工藝，研究液壓管路連接性能的影響因素，以充分優(yōu)化飛機(jī)液壓管路設(shè)計，為提升飛機(jī)液壓管理連接質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：液壓;管路連接;擴(kuò)口式;無擴(kuò)口式

在制造裝配過程中極易產(chǎn)生較大的間隙，且結(jié)構(gòu)表面粗糙度及形狀誤差十分突出，導(dǎo)致導(dǎo)管結(jié)構(gòu)普遍不具備良好的密封性能，且極易被平管嘴根部所壓傷，造成導(dǎo)管擴(kuò)口端斷裂，帶來嚴(yán)重的飛行安全隱患。

1、飛機(jī)液壓管路連接結(jié)構(gòu)原理

為了讓飛機(jī)液壓系統(tǒng)得以維持良好的工作狀態(tài)，需要積極優(yōu)化系統(tǒng)管路連接的性能，以促進(jìn)液壓管路連接，進(jìn)而保障飛機(jī)駕駛的安全性。飛機(jī)液壓管理系統(tǒng)的主要元部件為不同類型的導(dǎo)管及連接件，管路連接結(jié)構(gòu)一般包含擴(kuò)口式和無擴(kuò)口式兩種形式，我國所應(yīng)用的多數(shù)液壓管路系統(tǒng)均采用擴(kuò)口式連接的形式，主要利用鋁管和不銹鋼導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)配合連接。擴(kuò)口式連接主要利用74°喇叭口與錐面結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，可以充分壓緊密封擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，且密封面積相對較大。

1.1 擴(kuò)口式

擴(kuò)口式管路中的主要零部件為外套螺母、74°管接頭和擴(kuò)口式管袖，其管路連接方式為剛性連接。需要將外套螺母套在平管嘴外部，與管接頭位置上的螺紋進(jìn)行充分連接，促進(jìn)導(dǎo)管擴(kuò)口端內(nèi)錐面與外錐面的結(jié)合，構(gòu)建密封帶。一般而言，導(dǎo)管擴(kuò)口成型后的變形量會相對較大，需要不斷提升導(dǎo)管的延伸率，降低導(dǎo)管開裂風(fēng)險。同時，應(yīng)盡量降低導(dǎo)管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以免影響高強(qiáng)度材料的使用效果。要求充分利用保險絲裝置，針對外套螺母進(jìn)行有效限制，以免由于外套螺母松轉(zhuǎn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)管路系統(tǒng)重量大幅增加。

1.2 無擴(kuò)口式

其主要構(gòu)成結(jié)構(gòu)為管接頭、導(dǎo)管、外套螺母及管套裝置，采取無擴(kuò)口式的管路連接方式，可以讓環(huán)槽導(dǎo)管表面硬度優(yōu)勢得到充分展現(xiàn)，同時，其塑形優(yōu)勢也較為明顯，可以適應(yīng)管路連接的收縮變形要求。應(yīng)用無擴(kuò)口式管路手段進(jìn)行連接，可以充分利用外套螺母的壓力，讓管套弧形面得以與管接頭之中的錐面實(shí)現(xiàn)充分銜接。在管路液體壓力影響下，可能導(dǎo)致管套結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，讓管套得以向軸向壓緊的方向自由收縮，并形成一道密封的銜接線，讓管路連接結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)充分密封。采取此類方式進(jìn)行連接，通常無需采取其他放松技術(shù)手段便可以達(dá)到螺紋自鎖的效果，以促進(jìn)管接頭結(jié)構(gòu)和外套螺母的連接。

2、擴(kuò)口式液壓管路連接制造裝配工藝

對于現(xiàn)役飛機(jī)液壓系統(tǒng)而言，最為常見的一種管路連接方式便是擴(kuò)口式管路連接，該系統(tǒng)中的主要連接器具為管接頭和37°的擴(kuò)口導(dǎo)管，也有部分管路中主要利用45°、60°或雙錐度擴(kuò)口式液壓管路實(shí)現(xiàn)連接。在正式進(jìn)行擴(kuò)口式管路連接前，要求積極開展連接件潤滑措施，利用冷擠壓手段實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管端口優(yōu)化，將其設(shè)計為喇叭口形式，同時，適當(dāng)輔助管套和外套螺母裝置，以促進(jìn)導(dǎo)管擴(kuò)口錐面與管接頭錐面的銜接，使其得以構(gòu)成統(tǒng)一的金屬接觸面密封結(jié)構(gòu)。最后，要求擰緊導(dǎo)管裝置，以免由于振動影響而導(dǎo)致管套在金屬接觸面密封結(jié)構(gòu)中過度集中，以便分散裝置中的剪切應(yīng)力，讓管路裝置的連接強(qiáng)度得以全面提升。

設(shè)計、裝配及加工工作效率都可能直接影響管路連接制造裝配工作的效率，進(jìn)而影響擴(kuò)口式管路的連接性能。由于管理裝配過程中可能產(chǎn)生一定的軸向預(yù)緊力，可能直接影響擴(kuò)口式管路連接的有效性，使其連接性能受到嚴(yán)重影響。在管路裝配過程中所生成的軸向預(yù)緊力可能對管路結(jié)構(gòu)連接的緊密性產(chǎn)生直接影響，需要充分利用扭矩法進(jìn)行裝配處理，針對管路連接扭矩規(guī)模進(jìn)行嚴(yán)格管控，以實(shí)現(xiàn)充分的軸向預(yù)緊力控制。如果飛機(jī)液壓管路中的軸向預(yù)緊力相對較小，則可能相應(yīng)影響密封區(qū)域內(nèi)的接觸應(yīng)力，難以實(shí)現(xiàn)充分的密封處理;如果管路中的軸向預(yù)緊壓力過大，向其中施加過多的接觸應(yīng)力則可能在一定程度上影響材料性能，甚至可能超出材料的承載極限，導(dǎo)致管路結(jié)構(gòu)完整性嚴(yán)重受損，進(jìn)而引發(fā)管路泄漏問題。為此，要求針對軸向預(yù)緊力狀態(tài)進(jìn)行充分管控，以充分提升擴(kuò)口式管路連接結(jié)構(gòu)的密封性能。

3、無擴(kuò)口液壓管路連接制造裝配工藝

開展無擴(kuò)口液壓管路連接，要求將管路設(shè)計制造和管路件工藝參數(shù)作為主要的制作工藝手段，在進(jìn)行裝配設(shè)計時，主要采用固定零件夾具和擠壓擴(kuò)張器兩類設(shè)備，需要盡量確保夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，以實(shí)現(xiàn)高效的零件固定。

在經(jīng)過多次試驗(yàn)操作后，可以確定無擴(kuò)口管路件的實(shí)際工藝參數(shù)，要求為不同規(guī)格的管路件提供差異化的工藝參數(shù)指標(biāo)信息，在此基礎(chǔ)上開展試驗(yàn)并與目標(biāo)值進(jìn)行深入對比，以確定具體的參數(shù)值。如果液壓管路沒有擴(kuò)口需求，則需要相應(yīng)調(diào)整導(dǎo)管端頭的內(nèi)倒角指標(biāo)，以免因?yàn)榧饨羌懊桃蛩囟绊懸簤汗苈焚|(zhì)量。為了讓管套得以順利套入導(dǎo)管之中，以免管端結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，要求充分關(guān)注導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)值，并在成形處理的過程中做好導(dǎo)管軸線管控措施，使其得以始終垂直于導(dǎo)管上端面，以滿足導(dǎo)管施工規(guī)范要求。

4、飛機(jī)液壓管路連接性能研究

如果導(dǎo)管冷擴(kuò)口及擴(kuò)口段的精度較低，則可能由于彎曲振動及疲勞因素而影響擴(kuò)口式管路的連接強(qiáng)度，導(dǎo)致液壓管路的回復(fù)應(yīng)力值相對較小，難以維持良好的均勻回復(fù)狀態(tài)。如果回復(fù)應(yīng)力相對較小，也可能直接影響管路連接性能，需要利用熔煉工藝和加工變形工藝手段進(jìn)行控制。

對結(jié)構(gòu)分離面處有結(jié)合要求的導(dǎo)管，應(yīng)考慮互換要求，以結(jié)構(gòu)交點(diǎn)或部件的定位基準(zhǔn)為導(dǎo)管的定位基準(zhǔn)，參考數(shù)模理論站位，協(xié)調(diào)定位導(dǎo)管自由端。部件分離面導(dǎo)管若與成品連接，可使用成品模型進(jìn)行分離面導(dǎo)管自由端定位控制。部件分離面導(dǎo)管若與導(dǎo)管連接，可使用工裝定位器進(jìn)行分離面導(dǎo)管自由端定位控制。

除此之外，無擴(kuò)口式管路的連接性能也可能被管套長度及壁厚等因素所影響，隨著管套長度的持續(xù)增加，可能相應(yīng)增加管路的連接強(qiáng)度，同時，管套壁厚厚度越大，相應(yīng)的連接強(qiáng)度也就越強(qiáng)。

結(jié)語：

本文簡要介紹了兩種不同的液壓管路連接方式，也即擴(kuò)口式管路連接和無擴(kuò)口式管路連接，針對兩種連接方式的結(jié)構(gòu)原理及制造裝配工藝進(jìn)行了分析，同時，研究了液壓管路的連接性能，最終認(rèn)定，無擴(kuò)口式管路連接方式是一種更為先進(jìn)的管路連接形式，相比于擴(kuò)口式管路連接方式，其裝配過程更為簡潔，安全性也相對更高，因此可以廣泛應(yīng)用到新型飛機(jī)研制過程中。

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