U-3-15（L）型飛機調速器回槳活門維修技術探析與總結

孫一

U-3-15（L）型飛機調速器回槳活門維修技術探析與總結

孫一

（中國民航飛行學院飛機修理廠，四川廣漢618300）

調速器是保證飛機螺旋槳正常工作的核心部件，其中調速器的回槳活門組件通過對油路的控制來實現螺旋槳的槳葉角變化，即變大距、變小距、順槳和回槳，進而達到保持或改變發動機轉速的目的。主要闡述了U-3-15（L）型調速器回槳活門的基本工作原理，總結了活門銷的研磨的經驗以及具體分析了回槳活門故障實例現象、起因、排除過程，有助于維修人員加深理論認識，提高工作效率。

線密封；研磨；轉速

U-3-15和U-3-15L型調速器是由美國Hartzell公司生產的裝配于PA44-180飛機之上，是螺旋槳的核心部件之一。調速器回槳活門組件通過控制油路開關實現螺旋槳回槳順槳。在調速器翻修的實際工作中，占據工期時間最長的莫過于回槳活門銷的研磨工作。根據相關服務通告的要求，必須在每次對調速器的翻修過程中對其進行更換，并保證新安裝的回槳活門銷與活門座之間具有良好的密封性能。所以完善和總結其修理環節是提高效率保證質量的捷徑，掌握活門研磨的方法和技巧必將有利于調速器的翻修工作，大大縮短翻修時間，提高工作效率。

1 回槳活門組件的基本工作原理

調速器回槳活門組件通過控制油路開關改變滑油壓力來推動變距活塞使螺旋槳回槳順槳。調速器、回槳活門組件與儲壓器的位置如圖1所示。

當調速器內操縱軸上的凸臺與回槳活門組件的活門銷分離，活門處于關閉位，儲壓器和調速器之間的通路被切斷，經調速器內的滑油泵增壓，推開釋壓活門，壓力油進入機匣內循環流動，螺旋槳變小距油路將完全打開，螺旋槳內的壓力滑油將排出，使螺旋槳在氣動力、彈簧力和離心力有共同作用下順槳[1]。

當操作調速器內的活門銷被頂開遠離活門座，此時儲壓器與調速器間油路連通。隨著前推變距手柄的角度增大，活門的開度也將繼續增大，先前儲存在儲壓器內的壓力油流入螺旋槳變距油缸推動變距活塞工作，使螺旋槳回槳[2]。

圖1 活門釋壓回槳原理圖

2 回槳活門銷研磨工作經驗總結

（1）研磨工作中設備環境的影響因素

臺鉆作為回槳活門銷的旋轉夾具，對于臺鉆的基本要求是：工作平穩，質量密度大，轉速可調節，在實際工作中更為便捷。先進小巧的國外進口臺鉆，其優點是具有激光定中可有效確保臺鉆夾置時與活門銷的同心度；工作噪音小，轉速調節方法簡單，體積小輕便，易根據實際工作需要轉移。但其與我國六七十年代所造的國產臺鉆相比較，它工作時抖動太多，鉆頭不能很平穩的旋轉，而在活門銷的研磨工作中，對于旋轉夾具的工作平穩度卻有著極高的要求，這決定了震動偏擺的大小，導致活門銷與活門座不能很好的貼合，不在同心面，從而使得它們之間的線密封失效，導致無法達到良好的密封。所以最終還是選擇國產老臺鉆作為旋轉夾具。

作為研磨的工作環境選擇，有以下兩個方面值得考慮：整潔干凈及光線充足。保持工作周圍環境的清潔有序，大部分情況下，臺鉆供整個工作小組的各個工種使用，難免會產生金屬屑或是拋光輪飛屑等雜質，而這些雜質若不小心進入了用于活門銷研磨調制好研磨膏，會造成研磨膏的污染。活門銷是鋼質材料，而活門座是銅質材料，在研磨過程中活門銷球面體與活門座的接觸面存在雜質硬物，在高速旋轉下會劃傷銅制活門座，若是金屬屑則會損傷座造成不可逆的破壞，無法實現良好的密封性。保證光線充足除了要便于查看研磨膏的純凈情況，更要便于工作者肉眼清楚的觀察活門銷球面的密封線情況，及時調整研磨方式。

（2）研磨方法的影響因素

在將活門銷夾置于鉆頭上時，鉆頭與活門體之間的距離如果太近會造成摩擦阻力過大，且鉆頭與工作者手相接觸存在不安全隱患，但若此間隙留的過大，則在旋轉中不易控制活門保持同心運動，從而產生活門體的偏擺，造成接觸面偏移，密封失敗。所以在實際工作中通過數次比較試驗，最終鉆頭與活門體之間的間隙控制在為最佳工作距離間隙。在這個工作間隙下旋轉更穩定，工作者也方便操作。研磨安裝圖參見圖2所示。

圖2 活門研磨安裝圖

在研磨膏型號的選擇上，首先使用氧化鉻研磨膏M28（800#）和金剛砂研磨粉M5（1200#）加SAE-20W-50的滑油進行調配[3]，順時針不斷攪拌使得粉末與滑油充分融合沒有結塊，使整個膏體類似于奶油醬質地，直到用攪拌棒將膏體拉起后可順暢的牽線流下為止，然后將調配好的研磨膏在干凈的環境下放置20多分鐘使研磨粉可在其中充分起發。研磨中先使用M28（800#）的粗顆粒進行初磨，臺鉆轉速設置為800～1000 r/min，每個位子停留3～4 s，旋轉研磨4至6圈后，取下活門銷，用汽油進行清洗，注意活門銷的球面用軟毛刷清洗干凈，活門座用針筒注射器沖洗3次以上，以洗凈其中的研磨膏。再涂上M28（800#）研磨膏重復上述步驟進行研磨，直到握住活門座的手感覺其運行平穩，感覺不到明顯振動為止。再次清洗干凈后，換用金剛砂研磨粉M5（1200#）小顆粒進行精磨，同時將臺鉆轉速調為1300～1500 r/min.

3 活門銷斷裂事故分析

PA-44-180飛機定檢時發現右發回槳儲壓器氣壓高于標準值，且該機右發回槳儲壓器曾發生過多起回槳儲壓器滲油故障，結合回槳儲壓器質量調查，決定對該發調速器（型號G37YJ）送廠檢查，從調速器的內部結構分析，初步斷定故障位于調速器釋壓活門，活門性能缺失導致回槳儲壓器長期保持較高的壓力，不能在發動機停車后自動卸荷，長時間位于高壓狀態會導致回槳儲壓器滲油[4]。隨后飛機修理廠在對該發調速器分解檢查過程中也證明了之前初步判斷的準確性，調速器內部回槳活門銷發生斷裂部分缺失，以至調速器控制軸轉動至規定位置其凸臺也無法觸及回槳活門銷并將其頂開，即始終處于關閉位，造成性能失效故障。而活門銷的脫落物存在通過調速器變矩控制油路進入發動機、螺旋槳內部的可能性。這更是會引發極為嚴重的安全事故，后果不堪設想。

該故障作為典型回槳活門故障進行深入分析，從中可以總結出以下經驗教訓。

（1）針對外場維修人員

該機回槳儲壓器漏油故障重復發生的安全隱患和排故歷程暴露的問題，應加強相關維護人員對“PA-44-180飛機回槳儲壓器和調速器系統構造和工作原理”等飛機理論知識學習，提高相關部門和人員對重復性故障的重視。飛機回槳儲壓器壓力檢查和滑油滲漏檢查工作時，任何時候發現回槳儲壓器壓力超標或滑油滲漏，應注意對調速器順回槳控制功能的檢查。

（2）針對大修廠維修人員

嚴格按照工藝，按要求完成各項工作，每次在安裝新的回槳活門銷釘之前，要認真檢查有無裂紋。針對本次故障暴露出的活門銷材料本身的強度硬度等問題，建議今后增加對活門銷進行探傷，以確保其安全性。

（3）針對相關工程技術人員

對相關工作記錄單卡進行完善，增加“滲漏檢查”工作。

4 結束語

通過上述工作原理及故障實例的詳細分析，可使相關人員提高對回槳活門組件的理論認識，在飛機日常維護工作中，機務維護人員可以根據本文介紹的理論對所發現的相關故障進行分析，有助于迅速找到故障原因并徹底予以排除。

[1]龍小輝.PA44-180飛機調速器維修技術研究及信息管理系統開發[D].成都：電子科技大學，2010.

[2]Governor Maintenance Manual[Z].2008，586－592.

[3]PA44-180Seminole Maintenance Manual[Z].2008，25－26.

[4]杜洪增，白杰.民用航空器維修人員執照基礎培訓教材[Z].中國民航學院機電工程學院，2002，328-350.

Analysis and Summary of the Maintenance Technology of the Return Paddle Valve of U-3-15（L）Aircraft

SUN Yi
（Aircraft Repair Plant of China Civil Aviation Flying College，Guanghan Sichuan 618300，China）

The governor is to ensure the normal operation of the core components of an aircraft propeller blade，the recovery valve assembly governor through control of the circuit to realize the propeller angle，i.e.larger distance, smaller distance，feathering and recovering，so as to maintain or change the speed of the engine.Mainly expounds the basic working principle of U-3-15（L）type governor recovery valve，summed up the experience of grinding valve pin and analyzes the recovery valve fault phenomenon，cause，process of elimination，help maintenance personnel theory understanding，improve work efficiency.

wire sealing；lapping；rotating speed

V22

B

1672-545X（2017）07-0194-02

2017-04-14

孫一（1991－），女，四川廣漢人，助理工程師，本科，研究方向通用飛機附件維修。