某型飞机液压导管与内蒙皮减轻孔翻边碰磨故障分析与预防

王小龙 郭喜军 杨兴云

摘要：液压导管磨损问题偶有发生，导管与飞机结构件间隙过小是造成导管磨损的重要影响因素。本文针对某型飞机减速板作动筒连接的液压导管与内蒙皮减轻孔边缘碰磨故障，清查产品修理过程，查找故障原因，分析其工作原理和故障模式，并提出预防措施，进一步提高了产品质量。

关键词：液压导管；内蒙皮减轻孔翻边；碰磨；预防

Keywords：hydraulic conduit；inner jacket relief hole flanging；abrasion；prevention

0 引言

液压系统是飞机的重要组成部分，液压系统中使用的导管用于传递飞机操作动力，其工作可靠性直接影响飞机整机的工作可靠性。减速板是飞机的增阻装置，由液压作动筒操作，减速板液压导管磨损将给液压系统的正常工作带来隐患，进而影响飞行安全。

1 故障描述

某型飞机在进行脱发排故时，检查发现减速板作动筒连接的液压导管与内蒙皮减轻孔边缘碰磨，导管磨出2条凹痕，如图1所示。

受损导管安装在08段内部，一端连接自封活门，另一端通过接头连接其他导管，该管路给减速板供压，主要用于控制减速板打开。

内蒙皮安装在机身内高温区，由M4的螺钉通过角片连接在飞机结构框上，上部有直径约为66mm的减轻孔，孔的翻边高度约为6mm。内蒙皮上开减轻孔可减少发动机高温对机身结构件的影响，防止机身结构件在高温环境下发生机械性能降低或失效，同时可增加刚度及防止热皱损[1]。

2 故障分析

通过查看故障现象和现场修理情况，综合分析认为导致导管与内蒙皮碰磨的因素有：导管与内蒙皮减轻孔无间隙、材料受热膨胀、飞机振动、应力装配等。根据各影响因素，列出故障树如图2所示。

2.1 导管与内蒙皮减轻孔无间隙

内蒙皮内侧空间有限，依据图样制造的液压导管在取形、装配后若存在过多余量，与内蒙皮减轻孔翻边间隙小，在使用过程中可能使导管与减轻孔翻边相互碰磨。经现场查验，导管与内蒙皮减轻孔的翻边存在大于2mm的间隙。

2.2 材料受热膨胀

2.3 飞机振动

从液压系统方面分析，受损导管为减速板打开供压管路，额定工作压力为20.6MPa。导管长度较长，约1635mm，查验发生磨损部位两端各200mm范围内无胶皮固定卡箍，手感有轻微晃动，在额定压力下工作时，导管磨损处振动量相对较大。

从飞行振动影响方面分析，内蒙皮为850mm×540mm的平板，厚度为0.3mm，固定点在蒙皮四周，减轻孔在内蒙皮中心，手压蒙皮有鼓动。分析认为，蒙皮随飞行振动发生波动使导管间距缩短的可能性较大[2，3]。

2.4 应力装配

导管安装过程中，安装应力较大会导致导管在使用过程中变形，从而影响与内蒙皮之间的间隙。

从安装操作难度分析，导管安装在08段内部，附近仅有一根导管与之并列安装在此处，空间较大，现场检查导管安装情况，并无安装应力，故此项可能性小[4]。

通过上述查验和分析论证，判定故障原因为导管与内蒙皮之间的間隙较小，在地面试车和试飞过程中，在环境因素（振动）作用下，导管与减轻孔翻边相互碰磨，出现损伤。

3 原因分析

为了查明振动导致碰磨的原因症结，进一步从修理符合性角度对相关零组件开展了工艺规程的设计符合性、修理工作记录卡要素完整性、工艺执行情况以及人员资质等方面的复查活动[5]。

3.1 复查情况

查询机械总装通用修理工艺规程和安装修理工艺规程，对导管与内蒙皮均有安装时保证2mm间隙的要求，而内蒙皮安装工作卡却没有安装时保证导管间隙的要求。

按照修理工艺规程和修理工作卡，现场模拟操作发现，导管与内蒙皮安装为上下工序，即先安装导管再覆盖安装内蒙皮，由操作人员目视检查，保证液压导管与内蒙皮减轻孔翻边的安装间隙。

3.2 复查结论

通过复查、分析，认为存在以下问题：

1）导管振动中间隙值识别不到位。飞机振动不可避免，机上振动源包括发动机空中开车、空中飞行气流及打弹等多种因素，振动作用机制复杂，振动幅度取决于多因素作用结果。因此，装配时按固定件与固定件的间隙要求2mm进行控制，难以保证两故障件不会发生接触。同时，故障部位在机身尾段，日常维护中无法检查，若受发动机振动以及高温影响间隙产生变化，无法及时发现。工艺规程编写设计过程中没有充分识别此处的风险隐患。

2）导管间隙无法有效检测。液压导管与内蒙皮减轻孔翻边安装间隙无测量工具，操作者仅凭目视难以保证其间隙可靠，缺乏检查手段。

4 措施制定

确定故障原因后，制定下列管理和控制措施。

1）优化导管长度

为避免因导管设计过长造成导管振动过程中与内蒙皮间隙过小的问题，对原导管设计长度进行优化：按照图样将该导管理论长度由1635mm改为1610mm，机上取样，制作新导管作为样件。导管修理时检查原机导管长度，如未改进则按样件制造新导管交付。

2）完善工艺规程

为了加强间隙控制要求，完善工艺文件，明确和细化内蒙皮安装前后的检查内容，新增“08段下减速板导管安装时，导管尽可能向外蒙皮方向靠拢；安装后，通过使用专用工装检查导管相对内蒙皮安装固定框凹下量，保证导管与内蒙皮结构减轻孔翻边间隙不小于5mm”要求；调整导管与内蒙皮之间的间隙标准；增设工装检查间隙和装配后孔探仪复查要求。

3）增加检查工装

为了解决内蒙皮安装后不易检查导管与内蒙皮之间间隙的问题，制作08段导管安装定位工装，以保证内蒙皮安装后导管与内蒙皮之间的间隙不小于5mm，如图3所示。

4）深入问题整改

根据该质量问题特点，举一反三，开展对类似风险隐患问题的识别分析，识别出因安装不当发生故障的导管、附件以及导管、附件安装时容易引起故障的部位16处，更改完善相应工艺规程，编写警示教育图册并开展学习。

5 总结

目前，该型飞机减速板液压导管磨损故障问题全部处理完毕。通过对该故障技术分析，明确了故障产生的主要原因。通过完善工艺、增加检查工装及风险识别等措施，有效预防了修理中同类问题的发生。作为装备修理企业监管方，以质量问题为牵引，由表及里，逐层深入，追根溯源，督促企业采取有效整改措施，防止类似质量问题发生，促进装备修理质量提升，为装备快速形成战斗力和战训任务遂行提供有力保障。

参考文献

[1]杨华保.飞机原理与构造[M].西安：西北工业大学出版社，2011.

[2]陶刘远，曾俊，张颖.某型飞机起落架舱上蒙皮振动测量与分析[J].装备环境工程，2018（9）：85-91.

[3]文敏，郭海东，牛宏伟.基于假设检验的发动机振动值统计分析[J].现代机械，2019（3）：79-83.

[4]夏鹤鸣，周昌明，韩定邦.某型飞机机翼液压管路优化设计与分析[J].航空维修与工程，2012（4）：48-50.

[5]吉时雨.航空发动机液压导管破裂故障分析与防控[J].科技创新与应用，2019（21）：116-117.