U-3-15（L）型飞机调速器回桨活门维修技术探析与总结

孙一

U-3-15（L）型飞机调速器回桨活门维修技术探析与总结

孙一

（中国民航飞行学院飞机修理厂，四川广汉618300）

调速器是保证飞机螺旋桨正常工作的核心部件，其中调速器的回桨活门组件通过对油路的控制来实现螺旋桨的桨叶角变化，即变大距、变小距、顺桨和回桨，进而达到保持或改变发动机转速的目的。主要阐述了U-3-15（L）型调速器回桨活门的基本工作原理，总结了活门销的研磨的经验以及具体分析了回桨活门故障实例现象、起因、排除过程，有助于维修人员加深理论认识，提高工作效率。

线密封；研磨；转速

U-3-15和U-3-15L型调速器是由美国Hartzell公司生产的装配于PA44-180飞机之上，是螺旋桨的核心部件之一。调速器回桨活门组件通过控制油路开关实现螺旋桨回桨顺桨。在调速器翻修的实际工作中，占据工期时间最长的莫过于回桨活门销的研磨工作。根据相关服务通告的要求，必须在每次对调速器的翻修过程中对其进行更换，并保证新安装的回桨活门销与活门座之间具有良好的密封性能。所以完善和总结其修理环节是提高效率保证质量的捷径，掌握活门研磨的方法和技巧必将有利于调速器的翻修工作，大大缩短翻修时间，提高工作效率。

1 回桨活门组件的基本工作原理

调速器回桨活门组件通过控制油路开关改变滑油压力来推动变距活塞使螺旋桨回桨顺桨。调速器、回桨活门组件与储压器的位置如图1所示。

当调速器内操纵轴上的凸台与回桨活门组件的活门销分离，活门处于关闭位，储压器和调速器之间的通路被切断，经调速器内的滑油泵增压，推开释压活门，压力油进入机匣内循环流动，螺旋桨变小距油路将完全打开，螺旋桨内的压力滑油将排出，使螺旋桨在气动力、弹簧力和离心力有共同作用下顺桨[1]。

当操作调速器内的活门销被顶开远离活门座，此时储压器与调速器间油路连通。随着前推变距手柄的角度增大，活门的开度也将继续增大，先前储存在储压器内的压力油流入螺旋桨变距油缸推动变距活塞工作，使螺旋桨回桨[2]。

图1 活门释压回桨原理图

2 回桨活门销研磨工作经验总结

（1）研磨工作中设备环境的影响因素

台钻作为回桨活门销的旋转夹具，对于台钻的基本要求是：工作平稳，质量密度大，转速可调节，在实际工作中更为便捷。先进小巧的国外进口台钻，其优点是具有激光定中可有效确保台钻夹置时与活门销的同心度；工作噪音小，转速调节方法简单，体积小轻便，易根据实际工作需要转移。但其与我国六七十年代所造的国产台钻相比较，它工作时抖动太多，钻头不能很平稳的旋转，而在活门销的研磨工作中，对于旋转夹具的工作平稳度却有着极高的要求，这决定了震动偏摆的大小，导致活门销与活门座不能很好的贴合，不在同心面，从而使得它们之间的线密封失效，导致无法达到良好的密封。所以最终还是选择国产老台钻作为旋转夹具。

作为研磨的工作环境选择，有以下两个方面值得考虑：整洁干净及光线充足。保持工作周围环境的清洁有序，大部分情况下，台钻供整个工作小组的各个工种使用，难免会产生金属屑或是抛光轮飞屑等杂质，而这些杂质若不小心进入了用于活门销研磨调制好研磨膏，会造成研磨膏的污染。活门销是钢质材料，而活门座是铜质材料，在研磨过程中活门销球面体与活门座的接触面存在杂质硬物，在高速旋转下会划伤铜制活门座，若是金属屑则会损伤座造成不可逆的破坏，无法实现良好的密封性。保证光线充足除了要便于查看研磨膏的纯净情况，更要便于工作者肉眼清楚的观察活门销球面的密封线情况，及时调整研磨方式。

（2）研磨方法的影响因素

在将活门销夹置于钻头上时，钻头与活门体之间的距离如果太近会造成摩擦阻力过大，且钻头与工作者手相接触存在不安全隐患，但若此间隙留的过大，则在旋转中不易控制活门保持同心运动，从而产生活门体的偏摆，造成接触面偏移，密封失败。所以在实际工作中通过数次比较试验，最终钻头与活门体之间的间隙控制在为最佳工作距离间隙。在这个工作间隙下旋转更稳定，工作者也方便操作。研磨安装图参见图2所示。

图2 活门研磨安装图

在研磨膏型号的选择上，首先使用氧化铬研磨膏M28（800#）和金刚砂研磨粉M5（1200#）加SAE-20W-50的滑油进行调配[3]，顺时针不断搅拌使得粉末与滑油充分融合没有结块，使整个膏体类似于奶油酱质地，直到用搅拌棒将膏体拉起后可顺畅的牵线流下为止，然后将调配好的研磨膏在干净的环境下放置20多分钟使研磨粉可在其中充分起发。研磨中先使用M28（800#）的粗颗粒进行初磨，台钻转速设置为800～1000 r/min，每个位子停留3～4 s，旋转研磨4至6圈后，取下活门销，用汽油进行清洗，注意活门销的球面用软毛刷清洗干净，活门座用针筒注射器冲洗3次以上，以洗净其中的研磨膏。再涂上M28（800#）研磨膏重复上述步骤进行研磨，直到握住活门座的手感觉其运行平稳，感觉不到明显振动为止。再次清洗干净后，换用金刚砂研磨粉M5（1200#）小颗粒进行精磨，同时将台钻转速调为1300～1500 r/min.

3 活门销断裂事故分析

PA-44-180飞机定检时发现右发回桨储压器气压高于标准值，且该机右发回桨储压器曾发生过多起回桨储压器渗油故障，结合回桨储压器质量调查，决定对该发调速器（型号G37YJ）送厂检查，从调速器的内部结构分析，初步断定故障位于调速器释压活门，活门性能缺失导致回桨储压器长期保持较高的压力，不能在发动机停车后自动卸荷，长时间位于高压状态会导致回桨储压器渗油[4]。随后飞机修理厂在对该发调速器分解检查过程中也证明了之前初步判断的准确性，调速器内部回桨活门销发生断裂部分缺失，以至调速器控制轴转动至规定位置其凸台也无法触及回桨活门销并将其顶开，即始终处于关闭位，造成性能失效故障。而活门销的脱落物存在通过调速器变矩控制油路进入发动机、螺旋桨内部的可能性。这更是会引发极为严重的安全事故，后果不堪设想。

该故障作为典型回桨活门故障进行深入分析，从中可以总结出以下经验教训。

（1）针对外场维修人员

该机回桨储压器漏油故障重复发生的安全隐患和排故历程暴露的问题，应加强相关维护人员对“PA-44-180飞机回桨储压器和调速器系统构造和工作原理”等飞机理论知识学习，提高相关部门和人员对重复性故障的重视。飞机回桨储压器压力检查和滑油渗漏检查工作时，任何时候发现回桨储压器压力超标或滑油渗漏，应注意对调速器顺回桨控制功能的检查。

（2）针对大修厂维修人员

严格按照工艺，按要求完成各项工作，每次在安装新的回桨活门销钉之前，要认真检查有无裂纹。针对本次故障暴露出的活门销材料本身的强度硬度等问题，建议今后增加对活门销进行探伤，以确保其安全性。

（3）针对相关工程技术人员

对相关工作记录单卡进行完善，增加“渗漏检查”工作。

4 结束语

通过上述工作原理及故障实例的详细分析，可使相关人员提高对回桨活门组件的理论认识，在飞机日常维护工作中，机务维护人员可以根据本文介绍的理论对所发现的相关故障进行分析，有助于迅速找到故障原因并彻底予以排除。

[1]龙小辉.PA44-180飞机调速器维修技术研究及信息管理系统开发[D].成都：电子科技大学，2010.

[2]Governor Maintenance Manual[Z].2008，586－592.

[3]PA44-180Seminole Maintenance Manual[Z].2008，25－26.

[4]杜洪增，白杰.民用航空器维修人员执照基础培训教材[Z].中国民航学院机电工程学院，2002，328-350.

Analysis and Summary of the Maintenance Technology of the Return Paddle Valve of U-3-15（L）Aircraft

SUN Yi
（Aircraft Repair Plant of China Civil Aviation Flying College，Guanghan Sichuan 618300，China）

The governor is to ensure the normal operation of the core components of an aircraft propeller blade，the recovery valve assembly governor through control of the circuit to realize the propeller angle，i.e.larger distance, smaller distance，feathering and recovering，so as to maintain or change the speed of the engine.Mainly expounds the basic working principle of U-3-15（L）type governor recovery valve，summed up the experience of grinding valve pin and analyzes the recovery valve fault phenomenon，cause，process of elimination，help maintenance personnel theory understanding，improve work efficiency.

wire sealing；lapping；rotating speed

V22

B

1672-545X（2017）07-0194-02

2017-04-14

孙一（1991－），女，四川广汉人，助理工程师，本科，研究方向通用飞机附件维修。