某型机舱门驱动系统故障问题分析

刘新元 张超锋

摘要：某型飞机在校正舱门开合度过程中发现舱门打开/闭合检测传感器电压输出值偏大，反复进行试验出现相同故障。对舱门驱动系统工作原理进行分析，最终确定了舱门检测传感器电压值偏大的原因，并提出了相应的解决办法。

关键词：舱门驱动装置;舱门检测传感器;角位移传感器

某型飞机舱门驱动装置通过接收控制器发出的打开或闭合指令信号实现舱门的打开、关闭功能，同时将舱门的位置实时反馈给控制器。舱门驱动装置正常偏转角度为x?，最大开度为（x+2）?，艙门完全打开或完全闭合时检测传感器的电压值应稳定在y值附近。一架该型飞机在更换舱门驱动装置后，需要对舱门的开合度进行校正，工作中发现舱门完全打开或完全闭合时，打开/闭合检测传感器电压值偏大，反复试验仍出现相同的故障现象。

1 舱门驱动装置工作原理简析

该型飞机舱门驱动系统的控制部分主要在控制器中实现，控制器可以实现对机上舱门的数字伺服回路计算、逻辑控制、故障记录与通报，以及舱门驱动系统与其他系统的信号交换。

舱门液压驱动装置出厂时的位置设定在开舱位置（对应飞机的舱门驱动装置x?），在连接舱门驱动装置与舱门主体结构时要求在开舱x?位置处连接。舱门驱动系统中有两个角位移传感器，用于检测舱门开度，这两个角位移传感器与两个打开检测传感器、两个闭合检测传感器一起组成检测信号，作为判断舱门完全打开或完全闭合正常的依据，一路角位移传感器位于舱门驱动装置内部（称为内侧角位移传感器），另一路角位移传感器位于舱门的外侧（称为外侧角位移传感器），如图1所示。

控制器可以对舱门驱动装置和检测传感器进行故障监控，并将监控到的故障通过总线向飞行管理系统通报。由飞行管理系统进行综合告警处理后，最终发送至任务系统，完成故障和状态的显示与通报，如图2所示。

2 故障现象

飞机在下电、下压状态下，通过地面测试设备与控制器相连接，进行相关指令的发送和数据的监控。维护人员通过特定工具，对舱门进行手动打开或关闭操作。移出特定工具后，舱门通过机械方式把持在当前位置。首先将舱门完全打开至指定位置，调节舱门打开检测传感器使之接通，显示打开检测传感器的电压值偏大;将舱门完全闭合后，发现闭合检测传感器电压值也偏大。再次将舱门完全打开后，尝试调节打开检测传感器，并调节了舱门完全打开的位置，使打开检测传感器的电压输出值接近正常值，然后将舱门完全闭合，发现闭合检测传感器电压值依然偏大，且舱门开度变小。重复以上操作几次，都出现相同的故障。

3 故障分析与排除

舱门驱动系统主要由舱门驱动装置（含内侧角位移传感器）、连接轴、旋转轴、外侧角位移传感器、两个打开检测传感器、两个闭合检测传感器、舱门等几部分组成。外观检查系统组成无明显变形、损伤，连接轴、旋转轴、舱门等几部分外观良好，驱动装置安装位置牢靠、线路连接良好，检测传感器安装位置固定牢靠、线路连接可靠。

综上分析得到如图3所示的故障树，引起舱门检测传感器电压值偏大的原因可能有以下几点：

1） 驱动装置液压系统导管连接不可靠。

2） 舱门检测传感器存在问题。

3） 外侧角位移传感器存在问题。

4） 驱动装置内侧角位移传感器存在问题。

针对可能引起故障的原因，采取相应的排故方法。经检查，舱门驱动装置工作稳定可靠，无抖动、滞涩现象。液压系统压力符合要求，与舱门驱动装置相连接的液压管路无液压油渗漏现象，管路工作状态正常。

通过地面测试设备与控制器相连接，可以在显示器中实现对相关数据的实时监控，包括舱门检测传感器的电压输出值。分别调节4个舱门检测传感器，可以观察到完全打开或完全闭合时舱门检测传感器的电压值均处于正常状态。由此得出，4个舱门检测传感器在独立状态下均可以将电压输出值稳定在y值附近，说明舱门打开/闭合检测传感器安全可靠。

在检查打开/闭合检测传感器的过程中，发现两个角位移传感器的电压值明显偏大，处于异常状态。维护人员先将舱门开启至合适的开度位置，调节打开检测传感器的测量位置，然后手动调节外侧的角位移传感器，使电压输出值处于正常范围，此时打开检测传感器，使其电压输出值降低并稳定在y值附近，舱门完全闭合后发现闭合检测传感器的电压输出值依然偏大，且无法调节。反复几次都是同样情况，且内外侧角位移传感器两个通道的差值不符合相关要求。由此确定，舱门驱动装置内侧角位移传感器异常。对舱门驱动装置进行空载模拟完全打开、完全闭合操作，发现内侧角位移传感器电压输出值正常，进一步测量后发现内侧角位移传感器零位电压异常，明显高于出厂时的设定值。最终确定故障原因是舱门驱动装置内侧角位移传感器零位电压异常，导致舱门检测传感器电压输出值异常。

为此，利用舱门驱动装置的检测仪器，重新设定内侧角位移传感器的零位电压值，使之处于正常范围，装机后再次检测正常，最终完成舱门开合度的校正。

4 总结

根据上述分析及相关操作试验，该故障的主要原因是舱门驱动装置内侧角位移传感器的零位电压值偏大，导致在舱门开度调节过程中舱门闭合检测传感器电压值偏大且无法调低。

舱门驱动系统的维修维护，可以先检测以下几方面后再进行后续工作：

1） 检测舱门打开/闭合检测传感器电压值。

2） 检测内外侧角位移传感器电压值。

3） 检测内外侧角位移传感器零位电压值。

充分细致的前期准备工作，有助于完善维修过程，优化操作流程，改善维护品质，缩小故障范围，提高工作质量。

参考文献

[1]张强.某型飞机武器舱门液压系统设计与分析[D].南京：南京航空航天大学，2009.

[2]张锐.某型飞机前起落架收放机构及舱门开度分析[D].南京：南京航空航天大学，2012.