浅谈飞机维修口盖锁安装工艺

王 声，肖望东，陈 军，杨 毅

(陕西飞机工业有限责任公司 制造工程部，陕西 汉中 723213)

随着航空技术的迅速发展，机上成品、设备附件等愈来愈多，要求在机体上设置各种各样的使用维修口盖(以下简称口盖)，它们主要用于每次飞行前、后检查的项目，如发动机舱口盖[1]；定期检查的项目，用于修理、调整、填充、分解或更换设备的项目，如助力器舱口盖；为机体结构本身定期进行检查的项目，如为检查关键件和重要件的裂纹、变形、腐蚀等方面而提供的良好通道。由此以来，飞机口盖锁的选用十分重要，在选用口盖锁时，既要满足口盖的维修要求，又要保证口盖的强度设计指标，以保证装机使用的维修性和安全性。典型的维修口盖如图1[2]所示。

1 口盖锁安装的技术难点

口盖锁在安装过程中存在如下技术难点：1)飞机口盖锁尚无统一的分类方法，缺乏顶层标准的支撑与指导；2)飞机口盖锁在安装过程中容易出现机械损伤(孔壁划伤、安装孔超差)和锈蚀(安装密封性差)等问题；3)飞机口盖锁安装后调试过程中往往存在间隙晃动、超差、开启卡滞或松动的故障。经统计，这些故障在口盖锁安装故障中的占比如图2所示。

图1 典型维修口盖示意图

图2 口盖锁故障占比图

2 口盖的分类及连接特点

口盖的种类很多，连接的形式也各不相同，目前没有具体的分法与定义。笔者通过查阅各类相关资料发现，在HB 7231《军用飞机维修性设计准则》5.1.2.1条及HB 7083《飞机系统设备定义图表要求》中4.2.2.13条给出相对比较权威的定义，即：按照维修口盖打开与关闭的时间分为3大类。A类口盖：打开或关闭时间小于1 min，这类口盖一般使用铰链锁；B类口盖：打开或关闭时间为1～10 min，这类口盖既可用铰链锁，又可用快卸紧固件；C类口盖：打开或关闭时间取决于口盖上的螺钉数量，这类口盖应使用标准螺钉，而不使用铰链锁或快卸紧固件[3]。

这三类口盖的连接形式、特点及适用范围如下。

1)A类口盖。一般使用铰链锁或非承力的快卸锁连接；主要用于飞行前后维修频繁且受力小的口盖，一般结构简单、重量较轻，开启、闭锁方便。例如：液压油滤污染指示观察口盖、充氧口盖、地面电源插座口盖等。

2)B类口盖。Ⅰ型：承力快卸锁；连接可靠，口盖开启、闭锁方便，用于维修较频繁的中等受力口盖，如：设备舱口盖。Ⅱ型：铰链(或摇臂)或非或小型承力快卸锁连接；连接可靠，口盖开启、闭锁方便，用于飞行前后频繁受力大的口盖，铰链布置在口盖的前边或侧边，便于维修[4]，如：发动机维护口盖、雷达舱口盖。C类口盖：螺钉(或螺栓)加托板螺母连接形式，连接可靠，有利于传力，结构重量较轻，但口盖拆卸不方便，用于定期检查的口盖[5]，如：油箱舱口盖，液压附件舱门口盖。

3 口盖锁的分类

口盖锁的分类有不同的种类及划分，例如：按照使用要求分为密封性口盖锁、非密封性口盖锁；按照受力形式分为承力口盖锁[6]、非承力口盖锁(包含承力小也属于此类)；按照结构特点分为钩形锁(主要承力件为钩形构件)、插销锁、云形锁；按照锁紧方式分为双头螺纹式口盖锁(口盖锁锁钉为双头螺纹)、1/4转口盖锁(口盖锁开启或闭合仅需旋转1/4转)；按照开启方式分为触发式口盖锁、工具式口盖锁。结合上述口盖的分类及连接特点，笔者对口盖锁进行系统的划分，口盖锁分类框架图如图3所示。

图3 口盖锁分类框架图

口盖锁按照图2的划分，可分为如下四大类：1)触发式口盖锁(非工具式)；2)工具式承力型非密封口盖锁；3)工具式承力型密封口盖锁；4)工具式非或小承力型口盖锁。

4 口盖锁的安装工艺

根据上述口盖锁的分类，选取典型的口盖锁对其安装工艺进行分类描述。

4.1 触发式口盖锁安装工艺

4.1.1 典型的触发式口盖锁结构

典型的触发式口盖锁结构如图4所示。

图4 典型的触发式口盖锁结构图

4.1.2 典型的触发式口盖锁安装工艺流程

触发式口盖锁安装工艺流程图如图5所示。

图5 触发式口盖锁安装工艺流程图

4.1.3 典型的触发式口盖锁安装工艺概述

1)安装前的准备。

按工程图样的要求选择、核对需安装口盖锁的牌号及规格，同时检查触发式口盖锁，口盖锁开启和闭合应灵活，且不允许有机械损伤和锈蚀的现象。最后按工程图样的要求选择配套紧固件，作好安装前的准备。

2)制孔。

根据工程图样要求的方向、部位制孔，在口盖上制口盖孔和安装孔，孔径、孔位及孔边距尺寸应符合工程图样要求。在精制安装孔(见图6)前，应先对锁座及口盖位置进行预装配，在确保两者协调的基础上，再进行精制两者的安装孔，同时允许现场根据实际情况采用专用工装(钻模或制孔样板等)进行精制安装孔，制孔可采用“二扩一铰”的方式(即：先制导孔，再扩孔，最后铰孔)。若需要锪窝，锪窝尺寸应符合工程图样规定，锪窝时应配套使用限窝器，为避免锪窝的导柱对孔壁造成损伤，锪窝工序应安排在钻、扩孔之后，铰孔工序前进行。

图6 精度孔的尺寸公差示意图

3)安装。

按工程图样规定的方向将触发式口盖锁开启、闭合部位安装于口盖孔中，同时根据触发式口盖锁上安装孔的位置，制出紧固件安装孔。选用规定的紧固件将触发式口盖锁安装于口盖上，铆接、螺接应符合相应的技术规范要求。

4)调整。

触发式口盖锁与口框搭接处可根据口框厚度进行调节；触发式口盖锁与口框搭接处厚度调节范围按设计技术文件及锁的安装说明书的相关要求进行，例如：图3中触发式口盖锁的口盖锁与口框搭接处厚度调节范围为0～6.60 mm。

在开启按钮处施加力，触发式口盖锁打开。开启过程如图7所示；在闭合按钮处施加力，触发式口盖锁闭合。闭合过程如图8所示。

图7 开启过程示意图

图8 闭合过程示意图

5)安装后的检查。

口盖锁开启灵活，应能一次闭合到位，运动过程中不应有阻滞现象。闭合按钮不能凸出结构表面，未达到要求可根据现场情况加垫调整。触发式口盖锁锁紧后，口盖与口框不能产生晃动及间隙，如有晃动或间隙可调节调节螺钉。调节过程如图9所示。

图9 调节过程示意图

4.2 工具式承力型口盖锁

4.2.1 典型的工具式承力型口盖锁结构

典型的工具式承力型口盖锁结构如图10所示。

a) 非密封型

b) 密封型

4.2.2 典型的工具式口盖锁安装工艺流程

工具式口盖锁安装通用工艺流程如图11所示。

图11 工具式口盖锁安装主要工艺流程图

4.2.3 典型的工具式口盖锁安装工艺概述

1)安装前的准备。

按工程图样的要求选择、核对需安装口盖锁的牌号及规格并对锁体的外观进行检查，检查锁体上有无机械损伤或锈蚀现象，若有则更换；核对所安装的标准件，检查口盖与口框的厚度是否符合工程图样要求，按产品图样或装配指令规定的方法，详细检查零件(或组合件)的定位与夹紧是否正确；按工程图样的要求准备并完成密封剂的配制。

2)制孔。

根据工程图样要求的方向、部位，采用划线、制孔样板或专用工装在口框上制锁座安装孔。同样，采用划线、制孔样板或专用工装在口盖上制口盖锁安装孔，孔边距应符合工程图样要求，当工程图未规定时，最小边距不得小于2D(D为口盖锁开孔孔径)。按结构特点和装配关系确定上、下锁体间(口盖与口框孔)对接孔的制孔顺序，制孔时，为保证口盖与口框孔的同心度，先将口盖与口框按工程图样定位夹紧，按工程图样尺寸划出锁的中心线，再用钻头钻出初孔，制初孔时应使用钻模或制孔限位器，以保证孔的垂直度。然后分解口盖与口框，最后按各自的尺寸要求制出终孔。一般情况下用扩孔钻制出终孔，扩孔钻导杆直径应与初孔直径相同。当孔表面粗糙度要求高，需要精制安装孔时，应在精制安装孔前，先对锁座及口盖位置进行预装配，在确保两者协调的基础上，再进行精制两者的安装孔，同时允许现场根据实际情况采用专用工装进行制精制安装孔，制孔可采用“二扩一铰”的方式。

当图样未规定时，上、下锁体对接孔孔径同轴度公差应不大于0.2 mm，以确保锁钉能锁紧锁体。锪窝后的尺寸应符合工程图样的规定，锪窝时应配套使用限窝器，为避免锪窝的导柱对孔壁造成损伤，锪窝工序应安排在钻、扩孔之后、铰孔工序前进行。制孔结束后，先去除孔口毛刺，再检查制孔的质量，孔必须无毛刺，且孔壁光滑无裂纹。除非工程图样另有规定，口盖与口框孔的表面粗糙度≤Ra1.6 μm。

3)安装下锁体。

按工程图样所选用的紧固件将锁座安装于口框上，铆接或螺接的要求应满足技术规范的要求。

4)安装上锁体。

按工程图样所选用的紧固件将口盖锁安装于口盖上，同样，铆接或螺接的要求也应满足技术规范的要求。

5)密封剂的涂覆。

口盖与口框之间如需涂密封剂，密封剂的牌号、厚度应符合工程图样的规定，密封剂的涂敷方法按企业工艺规范的要求执行。在涂密封剂时，不允许将胶液流到紧固件(螺栓)上及下锁体内部，特别是紧固件(螺栓)槽内[7]。另外，密封剂涂覆时，工作表面温度应在要求的施工环境温度范围内，密封剂的涂覆应在密封胶的活性期内完成。

6)安装。

应在密封剂的施工期内，按工程图样要求完成上、下锁体的安装。含锁环类的锁体在正式安装前应进行预装配，安装完成后，应检查锁环的安装情况，安装好的锁环不允许在孔中转动，不允许有裂纹产生。安装时，应使用专用工具拧紧螺栓，不能将其用力压入，用力拉拔螺栓，以免造成锁体螺栓损坏或拉脱。安装时，有安装力矩要求的应满足安装力矩要求，无安装力矩要求的应拧紧，连接紧固件突出机体部分应满足飞机表面质量的要求。

7)安装后的检查。

检查安装配套锁及其紧固件的数目、安装位置是否与工程图样一致。按工程图样及技术文件要求检查目视铆接质量及安装锁外观质量。口盖锁开启灵活，应能一次闭合到位，运动过程中不应有阻滞现象。若图样有开锁力检查要求，应检查在口盖锁安装后检测力值是否符合工程图样规定。当工程图样及设计文件无规定时，快卸锁类的开锁力与闭锁力的检查应按照GJB 2027有关规定执行。口盖锁锁紧后，口盖与口框不能产生晃动及间隙，如有晃动、间隙、松动[8]可采用调节工具及装置进行调节。

4.3 工具式小承力型口盖锁安装工艺

4.3.1 典型的工具式小承力型口盖锁结构

典型的工具式小承力型口盖锁结构如图12所示。

图12 典型的工具式承力型口盖锁结构示意图

4.3.2 典型的工具式小承力型口盖锁安装工艺流程

安装的工艺流程可参考4.2.2节的工艺流程图进行。

4.3.3 典型的工具式小承力型口盖锁安装工艺概述

1)安装前的准备。

安装前的准备参照4.2.3节中1)的内容，除此之外还应将弹簧片与壳体铆接在一起。

2)制孔。

制孔内容参照4.2.3节中2)的内容，除此之外，在制上、下锁体的铆钉孔时，可先钻其中一个铆钉孔，再用铆钉或划针插入已钻好的一个铆钉孔中，进行辅助定位，然后钻另一个孔，示意图如图13所示[9]。

a) 钻制上锁体的铆钉孔

b) 钻制下锁体的铆钉孔

3)安装。

按工程图样及技术文件要求，在分别铆接上、下锁体时，可单个铆钉铆接或2个铆钉同时铆接。安装完成后，根据工程图样要求进行防锈或其他处理[10]。

4)安装后检查。

安装后检查按照4.2.3节中7)的内容进行。

5 口盖锁安装后的质量控制

口盖锁安装所使用的专用工具在使用前应使用不低于10倍的放大镜检查所有工具，确认完好无损；检查口盖锁开启和闭合是否灵活，口盖锁及口盖表面是否存在机械损伤和锈蚀现象。安装快卸锁前应检查口框边距及厚度是否满足要求。此外，锁环安装完成后，应检查锁环的安装情况，安装好的衬套、锁环不允许在孔中转动，当用不低于10倍的放大镜检查衬套、锁环时，不允许衬套、锁环出现裂纹。口盖上安装孔的尺寸和位置应符合工程图样的要求。

6 口盖锁运输和贮存要求

口盖锁在领取及工序间周转过程中应采用柔软材料包裹后运输；另外，口盖锁不允许堆放，避免零件变形及表面磕碰伤；口盖锁仅在安装前拆除包装袋或聚氯乙烯塑料袋。

7 实施后的效果

通过对本次口盖锁的安装技术总结，制造主管部门编制了飞机口盖锁的安装工艺技术规范，经过一段时间的运行，飞机口盖锁的安装故障与之前相比明显下降，安装故障率下降情况如图14所示。

图14 改进前后故障数量对比图

8 结语

本文通过深入研究各大主机厂编制的各类口盖锁的标准，结合本厂口盖锁的研制及安装实践经验，提出了一套对口盖锁的系统分类法，根据分类分别选取了典型的口盖锁进行举例阐述其安装工艺、步骤及流程。通过本文的研究，将对飞机所涉及的口盖锁及其安装工艺有普遍、规律性的认识，对快速适应不同工作环境下口盖锁安装操作有着积极的指导意义。