某型飞机双向液压锁故障研究

张文洲 李见

摘要：针对某型飞机地面试车时襟翼下掉不能正常收放故障现象进行了排查和分析，在分解双向液压锁后检查发现故障原因是YYS7-105螺母断裂，进一步分析确定了螺母断裂的原因，制定了相应的改进措施，避免了该型飞机类似故障的再次出现。

关键词：襟翼;双向液压锁;断裂

1故障现象

某型飞机在地面试车中发现飞机襟翼下掉，不能正常收上的情况。同时，大修时还发现，该型飞机部分YYS-7双向液压锁内部螺母（YYS7-105）在槽口处有裂纹现象。螺母一旦在工作中断裂，将导致双向液压锁失效，直接影响飞机飞行姿态的调整以及起飞着陆过程中襟翼的正常收放。经统计，近期进厂大修的20架该型飞机双向液压锁中的80个螺母，有5个发现有裂纹。后续普查5架该型飞机的双向液压锁，20个螺母中有2个发现裂纹。

2故障分析

2.1试验检查情况

将故障件按大修工艺规程在试验台上进行试验，液压锁示意图如图1所示。

1）左边活门试验：从接管嘴“3”加0.4MPa壓力，管嘴“1”不能正常出油，说明活门没有正常打开。从管嘴“1”加小于0.5MPa的压力时，管嘴“3”处漏油。

2）右边活门试验：从管嘴“4”加不大于1MPa压力，管嘴“2”中活门能正常打开;再向管嘴“2”加压，直至27±1.5MPa时活门才能打开。

3）同时向管嘴“3”“4”加压以测试左右两活门密封性时，管嘴“1”出现漏油情况，管嘴“2”不漏油，也说明左边活门性能失效。

以上试验说明液压锁左边活门存在故障，右边活门性能正常。

2.2分解检查情况

清洗并分解双向液压锁，将左侧活门组件（图2）从液压锁壳体中取出，活门组合件里的弹簧YYS7-102已经从衬套YYS7-103中分离，衬套YYS7-103、止动垫圈YYS7-104和活门头YYS7-110已经完全分离。螺母和开口销已断裂，从螺钉上脱落，直接导致活门头YYS7-110在活门座YYS7-101中不能灵活运动，失去密封作用，性能失效，如图3所示。

2.3故障原因分析

根据故障现象和检查试验，分析得出引起襟翼下掉的原因。

收放襟翼过程中，液压锁中活塞来回移动工作，螺母YYS7-105和螺钉受活塞撞击承受很大冲击力，又由于螺母设计缺陷，受力较集中，容易疲劳断裂，导致螺母全部脱出，开口销损坏，弹簧YYS7-102在没有螺母固定作用下弹出，活门头YYS7-110脱出，因此活门组合件YYS7-100失去作用。

如图1所示，放襟翼时，活门组件失效卡死，所以襟翼作动筒无法放下。收襟翼时，“收来”管嘴进油后，靠油压直接打开右侧活门，打通收上通路，同时油液压力推动活塞直接顶开左侧放下通路中的活门，打开襟翼放下通路，襟翼作动筒能收起。当收上通路电磁开关断电，来油断开后，右侧收上活门靠弹簧力回位关闭活门，能锁住作动筒收上腔液压油。但此时由于左侧活门组件失效，弹簧无法使左侧活门正常关闭，不能锁住作动筒放下腔的油液，导致双向液压锁锁闭液压油功能失效，不能将襟翼作动筒锁在某一指定角度。

综上所述，造成该型飞机襟翼下掉的原因是双向液压锁螺母断裂，而螺母断裂的原因是制造螺母的原材料45号钢淬火时在槽口尖角处存在应力集中情况，产生裂纹后在此处发生断裂。

3预防措施及验证

针对上述故障现象，经设计部门同意，我厂对大修飞机所用的双向液压锁螺母进行了修改，将原螺母材料45号钢淬火改为30CrMnSiA;热处理硬度由HRC28～32改为HRC30～35;螺母槽口处调整为圆角，以减小应力集中。修改前的零件图如图4所示，我厂改进后的图样如图5所示。

4结论

设计部门对该双向液压锁螺母进行了重新设计（见图6），外场飞机统一使用改进后的螺母。到目前为止，装有更改后螺母的双向液压锁的飞机没有出现襟翼下掉的故障，进一步佐证了我厂当初针对双向液压锁螺母断裂问题制定的一系列措施的有效性。