密封元件材质随温度变化而形变的探讨
2021-04-04唐东
唐 东
(四川航空重庆分公司 重庆 401120)
1 引言
飞机上应用的密封元件主要有气体密封和液体密封两种,前者主要用于机身增压仓,后者主要用于结构油箱,但无论哪种密封元件,其对于飞行安全的影响都不容忽视,需要及时发现密封结构损伤并采取合适的修理措施,确保密封元件能够发挥正常性能,保障飞机安全航行[1]。
2 密封元件在飞机中的应用与发展
就目前航空工业中密封元件的材质来看,主要有聚硫橡胶、聚氨酯、硅橡胶密封剂等,这些材质都具有良好的物理性能。其中聚硫橡胶常作为机翼和机身整体油箱的密封;聚氨酯具有良好的抗低温性能,可以在低温条件下维持良好的性能,常用于飞机的座舱、窗门、仪表舱、电子元件以及电磁铁等。硅橡胶对于低温、高温、辐射、真空等条件均具有良好的耐受性,在各种密封舱中加以运用[2]。
飞机密封元件能防止油液、空气渗漏,通常密封元件分密封橡胶件和金属材料密封件,以及各种不同的密封胶套、密封胶绳、密封螺帽、密封铆钉、密封螺栓等。飞机密封元件根据所选材质不同,其物理性质和所耐介质也各不相同,但其中很大一部分是合成橡胶或天然橡胶,如丁晴、氯丁、异丁和聚四氟乙烯。而密封元件的形状也分很多种,如O型密封圈、间隙密封、支撑圈、唇型密封圈、组合式密封装置[3]。
(1)间隙密封:间隙密封主要依靠配合面之间微小缝隙的原理进行密封,一般用于柱塞、活塞等。
(2)O型密封圈:O型密封圈密封性能较好,也是当下使用较多的一种密封形式,其组成材料多为耐油橡胶,横截面多呈现为圆形。
(3)唇型密封圈:唇型密封圈包括多种,根据其横截面的形状可分为Y形、V形、U形、L形。
(4)组合式密封装置:组合式密封装置多用于管接头联接密封,主要有WD弹性密封、O型密封圈、硬密封等[4]。
密封元件的使用中要注意温度、介质和环境对它们的影响,及时更换老化、龟裂、变形及保质期限等事宜。
3 密封元件材质随温度变化而形变所致渗漏的维修办法
3.1 密封结构修理
密封元件的维修形式包括缝内密封维修、缝外密封维修、紧固性密封维修三种。缝内密封维修的应用过程中,如密封装置的渗漏损伤情况较小,可以通过缝内涂抹密封胶的方式来加以修复,也可以对外表面的渗漏点进行清洗后,在对应位置上涂抹上密封胶,粘贴上密封布。对于密封装置渗漏情况较为严重的损伤,需要对密封结构进行分离,完成后清洗密封装置、再次组装后使用密封胶进行固定[5]。缝外密封维修过程中,如果密封装置的渗漏损伤较小,可以在原有基础上使用密封胶来修补渗漏点,密封胶的涂抹面积可以适当扩大。对于密封装置渗漏较为严重的损伤,需要将原有的密封层完全去除,重新涂抹密封胶达到修复的目的。紧固密封维修的过程中,如果紧固件的渗漏损伤情况不严重,可以使用专用的工具,自密封结构的外侧缝隙注射密封剂,也可以加用缝外密封维修,进一步提升密封装置的密封性能[6]。
3.2 结构油箱的损伤及修理
现代飞机多选用结构油箱,其通过将飞机机翼进行密封并做好防腐处理制成,用于储存燃油。由于油箱属于飞机结构的一部分,故称之为结构油箱。飞机结构油箱内的密封方式有紧固件固定、胶接等,同时借助密封胶来进一步提升密封性能。
飞机结构油箱渗漏部位主要有油箱口、接缝处、紧固件、翼梁和翼肋连接的转角处等。导致其渗漏的原因主要是结构变形、振动等,长时间的燃油浸泡也会造成密封装置老化,密封胶逐渐龟裂并从紧固件上剥离,影响到其密封性能。
4 密封元件维修中的注意事项
密封元件的维修过程中要严格按照维修手册进行操作,具体操作过程中有以下几点注意事项。
(1)渗漏点查找时需要注意做到仔细认真,确保发现所有渗漏点。
(2)处理旧胶层的过程中,要做到完全铲除,保证光滑。
(3)清洗渗漏点时清洗的范围一般为涂胶面积的两倍以上,清洗完成后使用干净的毛巾擦去水分。
(4)密封胶的调制要确保严格按照比例,避免使用过期的密封胶,还要注意调胶过程中不能混入其他物质。
(5)涂抹密封胶时要注意不能产生气泡,影响到密封性能。
5 结语
综上所述,飞机密封结构损伤的维修技术受到某些因素的制约,有些问题仍然需要后续探讨,例如氦气查漏法的研究,但氦气查漏法具有良好的应用前景,可以尝试将氦气查漏法与其他方法相结合使用,进一步提升检查效率。随着我国航空工业的飞速发展,对结构油箱的维修技术也要随之发展,密封元件受温度影响而形变的因素也要考虑进去,通过引进高新技术来减少这类问题,或者实现密封元件及结构油箱快速维修,不拆卸式快速维修。