大连长丰实业总公司 辽宁省 大连市 116038
摘要:某型飞机着陆滑行过程中减速伞舱门无法打开,经检查确定为阻力伞舱门锁故障,为保证质量安全,解决和预防同类故障的再次发生,开展专项故障研究,通过原理分析、试验验证,查找故障原因,排除故障,改进修理工艺。
关键字:阻力伞舱门锁 故障 研究
一、故障情况
飞机着陆滑行过程中减速伞舱门无法打开,地面多次通电检查,故障时有复现。对外观进行检查,舱门及打开机构外观正常,无变形卡滞,重复开关伞舱门,打开机构正常,排除机械传动机构卡滞可能性,确定故障由阻力伞舱门锁导致。
二、产品原理
阻力伞舱门锁用于打开和锁住减速伞舱门。阻力伞舱门锁由壳体、摇臂组件、电器总成等组成。电器总成主要由电磁铁、微动开关、电缆等组成。将阻力伞舱门锁上锁,受力钩闭合,电磁铁扇形板和锁闭摇臂啮合。通电后,电磁铁电枢产生转矩,带动扇形板旋转,使电磁铁扇形板和锁闭摇臂脱离,在弹簧力的作用下摇臂复位(开锁位置),受力钩打开,完成开锁。同时微动开关接通,输出开锁信号。
从产品原理初步分析,故障原因为可能为机械传动部分受力发生形变产生卡滞或电磁铁开锁扭矩不足导致。
三、原因分析
(一)外观检查
首先对故障件进行外观检查,壳体表面无损伤、腐蚀、裂纹;插头及电缆外观良好,无损伤、锈蚀等;手动上锁、开锁正常无卡滞;通过小窗口观察,锁闭摇臂与电磁铁扇形板的搭接长度较长,超出规定值。
(二)产品性能检查
根据故障现象及初步分析,首先对故障件进行开锁试验,为验证试验的准确性,同时对新品件进行了开锁试验,对两组数据进行对比分析。
开锁试验数据表
试验项目 | 试验条件 | 故障件试验结果 | 新品件试验结果 |
空载状态开锁 | 向产品供27V电压,工作28次。 | 锁可靠启动 | 正常开锁 |
向产品供17V电压,工作3次。 | 锁可靠启动 | 正常开锁 | |
加载状态开锁 | 向受力钩施加160N负载,供27V电压,试验3次。 | 锁可靠启动 | 正常开锁 |
向受力钩施加300N负载,供27V电压,试验3次。 | 锁可靠启动 | 正常开锁 | |
向受力钩施加450N负载,供27V电压,试验3次。 | 1次不启动 | 正常开锁 | |
受力钩施加1960N负载,供27V电压。 | 无法正常开锁 | 正常开锁 | |
向新品受力钩施加1000N负载,供27V电压,锁正常启动; | 无法开锁 | 正常开锁 | |
向新品受力钩施加1900N负载,供27V电压,锁正常启动; | 无法开锁 | 正常开锁 | |
向新品受力钩施加2000N负载,供27V电压。 | 无法开锁 | 正常开锁 |
经数据测试及对比可知,向新品锁钩施加2000N以下负载,可正常开锁;向故障件施加450N~1960N负载,不能正常开锁,当负载增加至1960N以上,原机故障锁无法开锁,故障现象明显,故障复现。
(三)故障件分解检查
分解下阻力伞舱门锁壳体盖板进行检查:锁闭摇臂、关锁曲臂、耳片外观均良好,相对运动灵活,无摩擦现象。分解电磁铁进行检查:
1.外观良好无磕碰、锈蚀止动螺钉外露螺纹较多,止动螺钉冲点保险不规范;
2.手动旋转电枢,有轻微摩擦感,检查电枢与壳体电极间间隙不合格;
3.电磁铁启动试验:向电枢轴施加初始转动力矩,供额定电压,电磁铁不能启动;
4.分解电磁铁盖板,检查内部:止动螺钉外移到极限位置,螺钉头部和电枢的转角处接触,因多次启动碰撞,电枢的转角处已出现轻微变形;缓慢转动电枢,电枢变形处与壳体两极间有轻微摩擦。
5.验证试验:调整止动螺钉,减小电磁铁旋转角度,向电枢轴施加不初始转动力矩,供额定电压,试验3次,电磁铁均能启动。
(四)故障原因分析
通过工作原理分析、故障件检查、新品对比测试、和分解检查,经研究分析故障原因如下:
1.止动螺钉冲点保险不规范,工作中止动螺钉外移,造成电枢旋转角度增大,电枢初始转矩减小;
2.因止动螺钉外移,造成阻力伞舱门锁的摇臂与扇形板啮合长度增大,摇臂与扇形板摩擦力随之增大;
3.止动螺钉头部和电枢的转角工作时发生碰撞,转角处出现轻微变形,造成电枢与壳体两极间有轻微摩擦;
该起故障直接原因为冲点保险不规范。电磁铁每一次启动时碰撞止动螺钉使之逐渐产生移动,造成电枢初始转矩减小、减速伞舱锁的摇臂与扇形板啮合长度逐渐增大、电枢损伤,由于电枢损伤后与壳体电极产生摩擦力从而增大了电磁铁的初始载荷。电磁铁初始力矩减小的同时初始载荷增大,导致通电后电磁铁不能启动,故障发生。
四、预防措施
(一)为预防因止动螺钉移动造成电磁铁转矩减小故障,在工艺文件中明确冲点保险要求:在螺钉与壳体结合处打冲点保险,冲子头60︒,冲子与螺钉夹角为30︒~45︒,冲点深度为1~1.5扣。新冲点应避开上一次打冲点位置,冲点处涂底漆防腐蚀。
(二)装配时应将摇臂与扇形板的啮合长度尽量调整在中限位置,严禁使用调整电磁铁止动螺钉的方法调整啮合尺寸。因电磁铁启动力峰值是电枢旋转角度在10︒~11︒之间,而止动螺钉的移动会引起电枢角度的变化,电磁铁调试完成后,禁止调整止动螺钉,防止因电枢转动角度发生化导致电磁铁启动力减小。
(三)严格检查额定电压下阻力伞舱门锁启动可靠性及18V电压下额定载荷下加载试验。应进行多次开锁检测,确保产品性能可靠。
参考文献:
[1] 某型飞机与发动机 李曙林 谢寿生 1998.6
[2] 飞机设计手册 航空工业
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