民用飞机液压接头选用及安装探讨

李长春

管接头是飞机液压系统中使用极为广泛的一类元件，使用数量众多。它起着管路与管路连接、管路与设备连接的作用。对于飞机液压系统研制而言，特别是对于复杂的大型客机，每架飞机接头选用通常多达数千个。任何接头的失效都将引起飞机部分功能的丧失，给飞机的运营带来巨大的代价。因此，接头的选用必须得到重视。

1 接头选用基本要求

接头首先应满足的是液压系统压力等级的要求。对于航空接头，CCAR 1435（a）（1）条款[1]明确要求，液压接头应满足1.5倍验证压力下不产生塑性变形和3倍爆破压力下不产生破裂。因此，要求进入选用目录的接头本身均需按照AS18280[2]等规范完成连接强度、挠曲、耐压、密封等试验。

在满足基本功能的前提下，接头的选用主要从材料兼容性、可靠性、工艺性等方面进行考虑。

2 常用航空液压接头

航空液压接头分类[3]较多，此处按压接形式分类的方式进行分类，对民机常用的接头进行介绍。

2.1 外侧径向压接永久接头

图1 外测径向压接接头

外侧径向压接接头采用径向外压接，如图1，此类连接方式清洁、方便，工艺控制较为简便。压接能源方便易得，既可选择装配车间通用的气源，又可使用手摇液压泵或地面泵。压接后的检验主要通过目视检查导管伸入量及使用通规止规检查压接后的外径。此外，由于管路伸入接头的长度有一定的调节量，可据此调节误差累积，方便管路装配。由于此类接头用料少，外形简单，重量较轻。

2.2 外侧轴向压接永久接头

轴向压接接头是利用安装时压环的轴向运动而使接头和导管压紧的一种压接接头。轴向压接接头的压接仅仅依靠轴向运动，所需安装空间比径向压接接头更小。压接能源可选择装配车间气源、手摇泵车或地面泵。压接检查方法和外旋压接头基本相同，目视检查伸入长度和通/止规测量压接后的直径。和外旋压径向压接接头相同，也可提供最大0.3in的伸入调节量。它的外形见图2，此类接头可用于5080psi系统。

图2 外侧轴向压接接头

2.3 可拆卸接头

可拆卸接头按其和管路的连接方式分为内旋压接头、外旋压接头和螺纹连接接头。由于一个接头本身有两端，接头的可拆卸端通常为螺纹连接形式。

2.3.1 内旋压可拆卸接头

图3中所示为左端内旋压，右端为螺纹连接端内旋压接头。内旋压接头通过冷挤压将管路压入接头的凹槽中。由于通常接头所用材料比管路壁厚更厚，从理论上讲，内旋压接头比外旋压可靠性更好，但是其操作只能在导管车间，所需安装设备较大，现场调节功能较弱。

图3 内旋压可拆卸接头

2.3.2 外压接可拆卸接头

2.1节和2.2节中，压接方式和螺纹连接方式的组合即可形成多种可拆卸式接头，如图4，上方两种接头为轴向压接接头，下方两种为径向压接接头，螺纹端可为外螺纹也可是内螺纹。

图4 外压接可拆卸接头

2.3.3 双侧螺纹连接接头

双侧外螺纹接头（图5）是民机种普遍使用的一种接头，它使用满足AS8879的外螺纹，通常对于无扩口接头，使用AS33514＼AS4375标准端头。这种规格的端头通用性非常好，可以和绝大多数无扩口接头相配合使用。

图5 螺纹连接接头

2.3.4 管袖

管袖是另一类常用接头，它通过在薄壁导管上通过内压接或外压接的方式连接一个挡圈，管袖必须配合外套螺母使用。管袖见图6左，图6右为安装完成的状态。

图6 管袖及其安装

3 液压系统接头选用要点

3.1 减少泄漏点

由于接头使用量大，减少泄漏点对于提高飞机可靠性具有非常重大的意义。每一处可拆卸接头都是一处潜在的泄漏源。从减少泄露的角度，应尽可能多的使用永久连接，除非在以下情况：

1）与可拆卸元件相连处；

2）制造分离面。

3.2 材料

接头材料首先需要和管路材料相匹配，避免太强，节省重量。从理想的强度均衡角度来说，接头和管路最好同一种材料，要避免大范围地超过压力等级去选择接头材料，这将在成本和重量上带来巨大代价。但是，供应商提供的材料非常有限，如轴向外压接接头，目前只有钛制的，而径向压接外旋压接头也只有不锈钢、合金铝、钛合金三种材料。在这种情况下，只能优先保证性能，选用强度和耐压能力较高的接头材料。

由于飞机是长寿命的产品，通常按30年服役期进行设计。因此在接头和周边材料兼容性上也要重点考虑，一个重要的方面就是防止电位腐蚀。在接头选用时，应避免将接头与电位差异较大的材料接触安装。例如，钛接头不应直接和铝结构接触，锁紧螺母应和过框接头的材料一致。如无法避免，在安装时应采取防止电位腐蚀的措施。

3.3 接头选用其他原则

1）避免在气密区和燃油箱内使用可拆卸接头，它是潜在泄漏源，而气密舱无排液通道，从而导致积液的风险（若燃油箱中布置有需连接的液压设备，管路和设备的连接除外）；

2）尽量减少接头的使用种类，接头种类过多将导致压接工具共用性差，增大培训成本；

3）避免使用端头尺寸差异很大的三通接头，如161604，端头尺寸差异大，对于小尺寸端强度不容易保证；

4）接头的使用应考虑安装和拆卸空间，由于不同压接形式对空间的需求不同，建议在设计时，应利用压接工具三维模型，对安装进行模拟；

5）可拆卸接头应考虑扳手空间，过小的空间将导致接头拆卸困难或不可拆卸。

4 液压接头安装要求

4.1 拧紧力矩要求

液压接头的安装应使用定力扳手，并按照AS18280所示的拧紧力矩进行定力。过小的定力可能导致泄漏和污染，过大的拧紧力矩可能破坏接头密封面。

4.2 过框接头安装要求

过框接头处，接头和结构必然接触，若接头和结构存在电位腐蚀风险，应采取措施予以避免。通常，可以施以密封胶，采用贴面密封的形式，防止电位腐蚀。

4.3 压接要求

接头的压接应采用接头相配套的专用工具，按标准操作程序进行压接，完成后应按程序采用通/止规实施检验。

4.4 导电性

基于防闪电和静电的要求，要求所有导管是电连续的。通常的冷挤压能保证导电性良好，但由于阳极化处理不导电，若导管采用阳极化处理，则压接前应在导管和接头贴合处去导管的除阳极化层后再进行压接。

4.5 减少拆卸次数

拆卸会造成接头密封贴合面的磨损、扳手夹持六方的磨损和螺纹的磨损。通常，螺纹连接的可拆卸接头可承受8次拆卸，但由于一端永久压接另一端螺纹连接接头的使用，一旦损坏，将导致与之通过永久接头相连的整个管系的重新更换，代价十分巨大。因此，在非必须的情况下，应减少拆卸次数。

5 结语

飞机的设计是一个系统工程，设计制造周期长，更改难度大，正确地选用接头可提高飞机经济性，降低泄漏概率，增强可靠性。必须在飞机研制过程中，制定程序使设计和制造严格遵循相关规范执行，确保型号成功。

【参考文献】

[1]CCAR-25R4中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准[S]. CAAC.

[2]AS18280， E， Fittings， 24° Cone Flareless， Fluid Connection， 3000 psi[Z].

[3]王永熙.飞机设计手册[M].北京：航空工业出版社，2003.

[责任编辑：杨玉洁]