某型飛機襟翼自動收上故障分析

萬劍波 胡奎福

摘要：通過對某型飛機發(fā)生的一起襟翼自動收上疑難故障進行分析，查明這是一起因油液污染而產(chǎn)生的功能故障，由此提出了油液污染的預防措施。

關(guān)鍵詞：襟翼;電磁活門;油液污染

0引言

在飛機使用維護及修理過程中，常常遇到系統(tǒng)油液污染的情況。由于具有污染來源廣、控制難度大、危害后果大、原因查找困難、隱患很難根除等特點，油液污染已成為航空業(yè)的頭號故障。液壓系統(tǒng)承擔著飛機極其重要的功能，稍有污染就會造成起落架無法收放、艙門無法打開、襟翼無法收放等故障，嚴重危及飛行安全。從現(xiàn)有的資料來看，油液污染造成的故障已經(jīng)占外場故障的半數(shù)以上。本文通過對某型飛機發(fā)生的一起襟翼自動收上疑難故障的分析，說明對油液污染控制的重要性。

1故障情況

某型飛機在外場使用過程中，將襟翼放下后，當YDF-22A電磁活門斷電時，本來應在放下位置鎖住的襟翼發(fā)生了自動收上故障，在更換YDF-22A電磁活門后，故障消除。

換下的YDF-22A電磁活門返回航修工廠后進行性能試驗，其內(nèi)漏量、工作轉(zhuǎn)換性能均符合要求。對電磁活門分解檢查，各零件均完好，但在電磁活門內(nèi)腔發(fā)現(xiàn)了多余物：5顆直徑0.3～0.5mm不等的細小金屬顆粒。用磁鐵吸附，發(fā)現(xiàn)5顆金屬顆粒均無磁性。

2工作原理分析

2.1某型飛機襟翼收放系統(tǒng)工作原理

襟翼收放共有兩種工作方式：正常收放襟翼、應急放襟翼。

如圖1所示，正常收放襟翼由左右系統(tǒng)同時進行。放襟翼時，將中央儀表板上的襟翼操縱開關(guān)向下扳，左右系統(tǒng)的YDF-22A電磁活門2、13通電。

左系統(tǒng)的壓力油經(jīng)節(jié)流活門1、電磁活門2、轉(zhuǎn)換活門3后分為兩路，一路經(jīng)轉(zhuǎn)換活門5后又分為兩支，一支經(jīng)轉(zhuǎn)換活門7進入襟翼傳動裝置8，打開摩擦制動器;另一支打開右系統(tǒng)的液壓鎖10。另一路經(jīng)左系統(tǒng)液壓鎖6去往左系統(tǒng)液壓馬達9，使馬達轉(zhuǎn)動。馬達另一腔的液壓油沿液壓收上管路，經(jīng)過打開的液壓鎖6，由電磁活門2、單向活門4溝通的回油路流回左系統(tǒng)油箱。

右系統(tǒng)的壓力油經(jīng)節(jié)流活門14、電磁活門13后分為兩路，一路經(jīng)轉(zhuǎn)換活門11后又分為兩支，一支經(jīng)轉(zhuǎn)換活門7進入襟翼傳動裝置8，打開摩擦制動器;另一支打開左系統(tǒng)的液壓鎖6。另一路經(jīng)右系統(tǒng)液壓鎖10去往右系統(tǒng)液壓馬達9，使馬達轉(zhuǎn)動。馬達另一腔的液壓油沿液壓收上管路，經(jīng)過打開的液壓鎖10，由電磁活門13、單向活門12溝通的回油路流回右系統(tǒng)油箱。

兩個液壓馬達轉(zhuǎn)動，帶動襟翼傳動裝置內(nèi)齒輪軸轉(zhuǎn)動，齒輪軸又帶動一系列傳動桿轉(zhuǎn)動，將襟翼放下。節(jié)流活門1、14限制襟翼的收放速度。當襟翼釋放到任意中間角度位置，將收放襟翼操縱開關(guān)扳到中立位置，可使電磁活門斷電;或者是當襟翼釋放到35。時，襟翼位置傳感器內(nèi)的終點開關(guān)使電磁活門自動斷電。此時，停止向液壓馬達供油，而兩個液壓鎖6、10和襟翼傳動裝置8上的摩擦制動器可以將襟翼可靠地固定在任一位置上。

收襟翼時，將中央儀表板上的襟翼操縱開關(guān)向上扳，其工作情況與放襟翼相似。

當正常放襟翼系統(tǒng)發(fā)生故障不能放下襟翼時，可以用手搖泵

電動泵系統(tǒng)應急放下襟翼。此時，需將三位分配開關(guān)置于“自左液壓油箱”位置，七位分配開關(guān)15置于“放襟翼”位置，搖動手搖泵或開動電動泵，壓力油經(jīng)七位分配開關(guān)15、轉(zhuǎn)換活門3，沿左系統(tǒng)放襟翼油路將襟翼放下，回油沿左系統(tǒng)收襟翼油路回油。

2.2YDF-22A電磁活門工作原理

YDF-22A是三位四通電磁活門，由裝在鋁合金殼體內(nèi)的操縱組件和液壓換向組件組成。殼體上有4個接管嘴：泵接管嘴接通高壓油路，回油接管嘴接通回油路，筒1和筒2接管嘴相應地接通襟翼放下和收上管路。

如圖2所示，當電磁鐵斷電時，高壓油經(jīng)泵口流入操縱組件，在高壓油的作用下，鋼球2被壓在活門座上，將回油路堵住。此時，液壓油直接進入滑閥3兩端。由于滑閥兩端面積相等，液壓和彈簧力也都相等，所以滑閥處于中立位置，筒1和筒2均與回油管嘴相通。當右電磁鐵A通電時，產(chǎn)生吸力使活動鐵芯向左移動，通過頂桿1將鋼球2推離右側(cè)活門座并頂壓在左側(cè)活門座上，堵住壓力油路，同時使滑閥3右側(cè)的腔與回油管嘴相通，滑閥3在左側(cè)腔的壓力油作用下，右移至極限位置，滑閥3上的凸肩將筒1與泵連通，筒2仍與回油管嘴相通。

此時，如電磁鐵A斷電，吸力消失，鋼球2在壓力油的作用下，離開左側(cè)活門座并壓在右側(cè)活門座上，使滑閥3右側(cè)的腔與回油管嘴斷開而與泵管嘴接通，使滑閥3右端又變成高壓腔，滑閥3在右端彈簧4的作用下回到中立位置，使筒1和筒2與回油管嘴相通。如電磁鐵B通電，工作原理與電磁鐵A通電時相同，滑閥3左移，筒2通泵管嘴，筒1通回油管嘴。

此外，電磁活門還有手動操縱機構(gòu)，當用手按壓按鈕時，相當于電磁鐵通電，其工作原理與通電狀態(tài)相同。

3故障原因分析

3.1外來金屬顆?？课环治?/p>

YDF-22A電磁活門里面的主要運動部件為分流活門（即圖2中滑閥3）、鋼球活門。當外來物進入液壓系統(tǒng)后，由于液壓油的流動性，運動部件都有被卡滯的可能。根據(jù)異物卡滯的運動部件不同、卡滯的位置不同，可能產(chǎn)生不同的故障結(jié)果?，F(xiàn)對5顆金屬顆?？ㄔ诓煌课慌c該故障之間的因果關(guān)系加以分析。

首先想到的是分流活門卡滯，但是由于分流活門與襯筒間隙極小，異物不容易進入該間隙部位;分流活門兩端與殼體之間有彈簧，而且空間較大，該部位更沒有卡滯的可能。即使分流活門卡滯，也是使電磁鐵通電后油路轉(zhuǎn)換受阻，其直接后果是電磁活門接到收放襟翼的命令后不工作，無法收放襟翼，而不會出現(xiàn)斷電后襟翼反而自動收上的奇怪現(xiàn)象。因此，斷定該故障不是由于分流活門卡滯所致。

再看鋼球活門卡滯的情況。如圖2所示，電磁活門正常放襟翼時，電磁鐵A通電，銜鐵伸出使右邊的鋼球活門關(guān)閉，分流活門右邊的高壓油路被阻斷，從“泵”管嘴來的高壓油通過左邊的鋼球活門到達分流活門左邊，推動分流活門右移，使“筒1”（放襟翼）與“泵”管嘴相通，“筒2”（收襟翼）與“回”管嘴相通，高壓油到“筒1”管嘴執(zhí)行放襟翼任務。

襟翼放到位后，將電磁鐵A斷電，如果油路中沒有多余物卡滯，從“泵”管嘴來的高壓油分為兩路，通過左右兩個鋼球活門，分別到達分流活門左右兩邊，分流活門左右的液壓力和彈簧力相等而平衡，使分流活門回到中立位置，“泵”管嘴被阻斷，“筒1”、“筒2”均與“回”油管嘴相通，由于液壓鎖和襟翼傳動裝置上的摩擦制動器作用，襟翼被鎖定在放下位置。

襟翼產(chǎn)生了自動收上的故障，說明兩個電磁鐵均斷電時，實際上“筒2”與“泵”管嘴相通，“筒1”與“回”油管嘴相通。這是因為外來金屬顆粒正好卡滯在左邊（B端）鋼球活門處，往左的一路高壓油因為鋼球活門沒關(guān)嚴而向回油腔泄漏，而往右的一路高壓油因為鋼球活門密封完好而到達分流活門右邊，因此分流活門左邊的液壓力遠遠低于右邊的液壓力，推動分流活門左移，使“筒2”與“泵”管嘴相通，“筒1”與“回”管嘴相通，“泵”管嘴來的高壓油通往“筒2”管嘴，因此產(chǎn)生了襟翼自動收上的故障。

3.2外來金屬顆粒來源分析

通過吸鐵石檢測5顆金屬顆粒均無磁性，從顏色初步斷定為鋁合金。而YDF 22A電磁活門除殼體為鋁合金外，其余零件均為鋼件。分解檢查鋁合金殼體狀態(tài)完好，而且也無導致鋁合金殼體破裂的外因，因此可初步判斷5顆鋁合金顆粒不是來自YDF 22A電磁活門，而是來自液壓系統(tǒng)其他部位。最大可能是來自鋁導管、鋁管嘴的螺紋部分在裝配時的掉塊，或者是混入系統(tǒng)的其他雜質(zhì)。

4結(jié)論

從以上分析可以看出，該起襟翼自動收上的故障是YDF 22A電磁活門被液壓系統(tǒng)中鋁合金顆?？?，卡滯部位為（B端）鋼球活門左邊。（B端）鋼球活門與活門座之間無法密封，由于液壓力的推動，使本應中立的分流活門右移，使“筒2”與“泵”管嘴相通，導致本該在放下位置鎖住的襟翼出現(xiàn)了自動收上故障。

由于該YDF-22A電磁活門故障是因油液污染產(chǎn)生的功能故障，所以是偶發(fā)故障。經(jīng)檢查其零件均完好，性能檢測合格，經(jīng)大修后該電磁活門可以裝于其他飛機使用。

機上故障雖然已經(jīng)消除，但是系統(tǒng)中可能還留有殘余污染物。建議維修廠根據(jù)油液流動軌跡，有針對性地清洗系統(tǒng)，確保消除安全隱患。建議用戶在后續(xù)飛機加油、定檢等維護過程中加強油液污染控制，以免再發(fā)生類似故障，并在使用中進行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常立即與維修廠聯(lián)系，研究解決措施。