垂尾液壓油濾裝配不協調原因分析

常秀堂 周曉星 田寅

摘 要：某型飛機垂尾外側壁板上安裝回油液壓油濾的底座，該底座是固定回油液壓油濾成品，并且有兩根ф22的硬鋁導管相連。導管的裝配要求精度很高，同軸度不能超過0.5mm。超出該尺寸范圍就不能將導管與液壓油濾成品相連，需要現場打導管實樣進行專機專配，嚴重影響飛機交付進度和周期。為了解決上述問題，提高飛機質量，我們采取改善定位尺寸的定位工裝，將二維圖紙與三維數模結合進行優化工裝申請。成功解決改成定位難的問題。提升了飛機的裝配質量。

關鍵詞：液壓油濾，底座，硬鋁導管，定位工裝

引言

飛機液壓系統是指飛機上以油液為工作介質，靠油壓驅動執行機構完成特定操縱動作的整套裝置。為保證液壓系統工作可靠，特別是提高飛行操縱系統的液壓動力源的可靠性，現代飛機上大多裝有兩套（或多套）相互獨立的液壓系統。它們分別稱為公用液壓系統和助力（操縱）液壓系統。[1]公用液壓系統用于起落架、襟翼和減速板的收放，前輪轉彎操縱，驅動風擋雨刷和燃油泵的液壓馬達等；同時還用于驅動部分副翼、升降舵（或全動平尾）和方向舵的助力器。助力液壓系統僅用于驅動上述飛行操縱系統的助力器和阻尼舵機等，助力液壓系統本身也可包含兩套獨立的液壓系統。為進一步提高液壓系統的可靠性，全面分析研究液壓系統故障產生的原因，并針對性地提出預防措施，對確保飛行安全具有重要意義。[2]

一、現代液壓系統簡介

為提高可靠性和生存性，現代飛機液壓系統一般都有兩套。一套稱為主系統，主要用于起落架、減速板、增升裝置的收放，并向飛機操縱系統助力器作動筒的一腔供壓；另一套稱為助力系統，主要用于對飛機舵面的操縱。為保證發動機停車時系統還能工作，還有一套應急系統。應急系統的液壓由單獨的電瓶驅動電動液壓泵或靠風動渦輪驅動的液壓泵提供。

現代液壓系統都用耐高溫、無腐蝕的石油基油液。液壓系統的壓力已從第二代殲擊機的21 000千帕發展到蘇-27等飛機用的28 000千帕，其功率從幾十千瓦發展到大飛機用的幾百千瓦。

液壓系統中比較重要的是高壓下各環節的密封。由于液壓分配開關、作動筒等部件配合精度要求高，因此液壓油必須有高的清潔度，除靠高精度油濾外，還要經常檢查，超過清潔度規定的液壓油要及時更換。再有就是液壓油的高壓流動容易在管路中產生液壓沖擊，引起導管的強烈振動，為此導管必須按規定間隔固定牢靠。還有就是液壓系統工作時，因高壓油液通過各種活門、開關、作動器時阻力較大，會產生高溫，因此液壓油需要冷卻。現在飛機的液壓系統導管一般都用鈦合金制造。[3]

二、液壓油濾安裝位置與裝配介紹

2.1液壓油濾安裝位置

在某型飛機生產裝配過程中，兩側垂尾回油油濾成品的底座，安裝設計要求應安裝到左右垂尾外側壁板上，與壁板筋條搭接相連，用畫線的定位方式確定油濾底座的安裝位置。垂尾外側壁板安裝到尾梁外側壁板上，用螺栓連接固定。

2.2液壓油濾裝配介紹

介紹液壓油濾裝配的裝配流程：首先將尾梁與機體加強框進行連接，形成飛機機體結構的整體；然后將垂尾外側壁板固定到尾梁上；再將液壓油濾底座安裝到垂尾外側壁板的筋條上；飛機到總裝車間后將回油液壓油濾成品固定到油濾底座上，并通過兩根ф22的硬鋁導管穿過尾梁上端的兩個ф23的開孔與尾梁內部的回油導管相連相連。

2.3故障分析

在連接兩根ф22的硬鋁導管與回油液壓油濾成品后，發現導管另一端與尾梁上臂板的ф23開孔相差很多，主要表現在開孔的孔中心與導管中心的同軸度的偏差和ф22的硬鋁導管與尾梁壁板搭接區的搭接量不一致的現象。

三、原因分析

為了解決回油液壓成品在垂尾外側壁板上安裝時出現導管孔中心偏移的問題，我們決定從垂尾外側壁板的安裝的準確性、回油油濾底座的裝配方法進行分析。

3.1垂尾外側壁板的制造問題

垂尾外側壁板上的筋條全是數控銑切出來的，它相對尾梁的位置存在偏差的可能，這樣容易造成垂尾外側壁板上固定的底座相對尾梁的位置有一定的偏差。故對該壁板的生產流程進行分析和檢測。結果發現零件的制造符合制造依據。故可以排除垂尾外側壁板的零件制造誤差對該問題的影響。

3.2垂尾外側壁板的裝配問題

在跟蹤垂尾外側壁板的裝配過程中，我們發現垂尾外側壁板根基數模進行畫線定位，定位完畢后用螺栓將其固定到尾梁壁板上。這樣的定位方式主要依靠個人的操作手法，與理論位置存在一定的裝配誤差，誤差范圍在±1mm范圍內，屬于可避免的誤差。但是這個偏差值相對附表1中的偏差值的現象不符。所以該處的偏差不是導致回油液壓油濾成品與ф22的硬鋁導管孔中心偏差大的主要因素。

3.3回油液壓油濾成品底座的裝配問題

在將回油液壓油濾成品底座安裝到垂尾外側壁板上時，設計給的尺寸是一個參考尺寸，即回油液壓油濾成品底座下端距飛機水平基準軸線為137mm，并且還是個參考尺寸。然而在飛機的實際裝配過程中是無法找到飛機水平基準軸線的。在實際裝配過程中，回油液壓油濾成品底座的定位是通過垂尾外側壁板上的筋條與之緊密貼合來保證回油液壓油濾成品底座的航向方向的。垂直方向的尺寸靠數模中尺寸轉換而來，這樣就出現了回油液壓油濾成品底座的裝配與圖紙所示的尺寸定位基準不統一的情況。

經討論認為，回油液壓油濾成品底座實際裝配基準與圖紙所給出的定位基準不統一是造成回油液壓油濾成品與ф22的硬鋁導管中心孔存在偏差不協調的主要原因。

四、解決措施

在分析出問題的原因后，我們為了既能保證回油液壓油濾成品底座的裝配基準與設計基準相統一的原則，又能保證回油液壓油濾成品與ф22的硬鋁導管中心符合裝配要求，決定按照回油液壓油濾成品三維數模作為參考依據，申請回油液壓油濾成品底座的定位模型。此模型要既能保證垂尾外側壁板在安裝過程中與數模相符，又要保證回油液壓油濾成品底座的垂直方向的尺寸符合設計要求。

具體解決措施如下：

（1）保證回油液壓油濾成品底座的定位基準與裝配基準想統一

通過申請垂尾外壁板油濾底座輔助定位夾具，保證回油液壓油濾成品底座在裝配前按照垂尾外壁板油濾底座輔助定位夾具進行定位，裝配過程中通過垂尾外壁板油濾底座輔助定位夾具來保證垂尾外壁板與回油液壓油濾成品底座的相對位置。保證定位基準與裝配基準想統一。

（2）保證垂尾外側壁板相對尾梁上壁板的位置符合理論尺寸

完善了垂尾外側壁板裝配的工藝規程，將垂尾外側壁板油濾底座輔助定位夾具的使用方法納入工藝規程中，要求在安裝垂尾外側壁板和回油液壓油濾成品底座時保證模型與尾梁上壁板的開孔間隙在0-0.5mm范圍內。從而保證垂尾外側壁板和回油液壓油濾成品底座的相對位置。

五、總結

通過本次技術改進，確定了ф22的硬鋁導管與回油液壓油濾成品中心孔出現偏差的原因，制定了相應的解決措施，通過垂尾外壁板油濾底座輔助定位夾具定位的回油液壓油濾成品底座已滿足ф22的硬鋁導管與回油液壓油濾成品的裝配要求，保證了回油液壓油濾成品的安裝質量，提升了飛機液壓系統的裝配質量。

參考文獻：

[1] 程寶蕖.飛機制造協調準確度與容差分配 [M].北京：航空工業出版社，1987.

[2] 范玉青.現代飛機制造技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2001.

[3] 路甬祥 .液壓氣動手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.