某型飛機(jī)終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)失效故障分析與改進(jìn)

李煒 陳林

摘?要：針對(duì)某型飛機(jī)終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)失效故障，通過(guò)最小失效單元定位，進(jìn)行外觀檢查、參數(shù)測(cè)量、X射線檢查、開封檢查及SEM形貌分析等，找到了故障原因，針對(duì)故障原因制定了改進(jìn)措施，消除了故障隱患，保證了飛機(jī)飛行安全。

關(guān)鍵詞：飛機(jī);電門;機(jī)構(gòu);失效

Abstract：Aiming at the terminal switch mechanism failure fault of an aircraft，through the minimum failure unit location，visual inspection，parameter measurement，X-ray inspection，unsealing inspection and SEM morphology analysis，the cause of the problem has been found，the improvement measures are made according to the fault causes，the hidden trouble is eliminated，ensure the flight safety of the aircraft.

Keywords：aircraft;switch;mechanism;failure

1 故障概況

終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)主要用于某型飛機(jī)起落架控制和位置信號(hào)指示系統(tǒng)，除此之外，還用于機(jī)外照明、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)控制、電傳操縱等飛機(jī)系統(tǒng)[1]。某型飛機(jī)起落架艙門收上位置鎖在開鎖位置時(shí)出現(xiàn)指示燈不亮現(xiàn)象，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)失效，其插頭5、6號(hào)插針間電路未接通。

終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)電路原理見圖1，產(chǎn)品內(nèi)部裝有2個(gè)微動(dòng)開關(guān)（A、B），每個(gè)微動(dòng)開關(guān)有2組觸點(diǎn)（1組常開、1組常閉）。B微動(dòng)開關(guān)常開觸點(diǎn)連接到插頭3、4號(hào)插針，常閉觸點(diǎn)連接到插頭5、6號(hào)插針，故障電路為B微動(dòng)開關(guān)的2-3常閉觸點(diǎn)到插頭5、6號(hào)插針之間的電路。

2 工作機(jī)理

終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)見圖2，主要由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、滾動(dòng)小軸、搖臂、彈簧、彈片、微動(dòng)開關(guān)、殼體、插頭等零部件組成。

終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)內(nèi)部微動(dòng)開關(guān)電路狀態(tài)變化是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸凸輪臺(tái)階面高度變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)到高臺(tái)階面位置時(shí)，通過(guò)擠壓滾動(dòng)小軸，并帶動(dòng)搖臂動(dòng)作，使得微動(dòng)開關(guān)按鈕頭釋放，此時(shí)彈片與微動(dòng)開關(guān)按鈕頭之間應(yīng)有不小于0.1mm的間隙，終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)插頭5、6號(hào)插針之間的電路應(yīng)由斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻油顟B(tài)。

結(jié)合電路原理和工作過(guò)程分析，終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)故障的可能原因見圖3。

3 最小失效單元定位

對(duì)終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)進(jìn)行線路電阻檢查，實(shí)測(cè)電阻值遠(yuǎn)大于規(guī)定值，且按GB/T 13419-1998[2]的規(guī)定檢查微動(dòng)開關(guān)工作瞬時(shí)性差（觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在指示燈微閃現(xiàn)象）。對(duì)終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)進(jìn)一步分解檢查：目視檢查插頭及插針外觀，未發(fā)現(xiàn)明顯異常;目視檢查導(dǎo)線及焊接情況，未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線損傷、觸點(diǎn)虛焊等現(xiàn)象;目視檢查轉(zhuǎn)動(dòng)軸工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸在高臺(tái)階面位置時(shí)，搖臂和彈片處于彈開狀態(tài)，符合要求;彈片處于彈開狀態(tài)時(shí)，檢查開關(guān)按鈕頭與彈片之間間隙，該間隙不小于0.1mm，符合要求，如圖4所示。

經(jīng)上述檢查，終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)線、焊點(diǎn)均正常，基本可以定位為微動(dòng)開關(guān)電氣性能失效。更換微動(dòng)開關(guān)后，終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)功能和線路電阻檢查均正常。

4 微動(dòng)開關(guān)故障原因分析

4.1 外觀檢查

經(jīng)觀察，微動(dòng)開關(guān)外觀良好。微動(dòng)開關(guān)外觀形貌見圖5。

4.2 參數(shù)測(cè)量

室溫下，利用微歐計(jì)對(duì)微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻進(jìn)行測(cè)量，2-3常閉觸點(diǎn)的接觸電阻不符合技術(shù)要求（遠(yuǎn)大于規(guī)定值），具體測(cè)量情況見表1。

4.3 X射線檢查

利用X-ray設(shè)備對(duì)微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行X射線檢查，檢查微動(dòng)開關(guān)封裝內(nèi)的缺陷、損傷[3]，經(jīng)觀察，未發(fā)現(xiàn)微動(dòng)開關(guān)異常情況。典型的X-ray照片見圖6。

4.4 開封檢查及SEM形貌分析

對(duì)微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行開封檢查，內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)明顯多余物，內(nèi)部結(jié)構(gòu)未見明顯異常，如圖7所示。

對(duì)微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行SEM形貌分析，2號(hào)觸點(diǎn)（靜觸點(diǎn)）在接觸的位置表面吸附有異物[4]，采用EDS進(jìn)行成分分析，異物主要含C、O等元素[5]，紅外光譜分析結(jié)果表明，異物的主要成分為環(huán)氧樹脂。觸點(diǎn)表面有輕微燒蝕熔融形貌。具體見圖8、圖9。

4.5 分析結(jié)果

通過(guò)以上檢查，分析故障原因?yàn)椋何?dòng)開關(guān)出現(xiàn)觸點(diǎn)接觸電阻超差失效是由于觸點(diǎn)表面吸附有不導(dǎo)電異物引起的。

5 改進(jìn)措施

5.1 增加微動(dòng)開關(guān)同步性檢測(cè)要求

開展終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)檢查修理時(shí)，在修理前性能測(cè)試工序、修理后試驗(yàn)工序增加“微動(dòng)開關(guān)瞬時(shí)同步性檢查”“微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作同步性檢查”等內(nèi)容。通過(guò)增加微動(dòng)開關(guān)同步性檢查，提高微動(dòng)開關(guān)可靠性檢測(cè)深度，提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。

5.2 研制微動(dòng)開關(guān)自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備

以往微動(dòng)開關(guān)均采用純手工測(cè)試，因此存在微動(dòng)開關(guān)瞬時(shí)性無(wú)法檢測(cè)、測(cè)試準(zhǔn)確度不高等缺陷。通過(guò)研制微動(dòng)開關(guān)自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)微動(dòng)開關(guān)瞬時(shí)性、工作行程、動(dòng)作力等性能參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)，預(yù)防在修理時(shí)因微動(dòng)開關(guān)性能檢測(cè)不全、測(cè)試不準(zhǔn)導(dǎo)致的飛機(jī)故障。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)失效的主要原因是微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)表面吸附有不導(dǎo)電異物引起微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻超差。落實(shí)改進(jìn)措施后，該型飛機(jī)終點(diǎn)電門機(jī)構(gòu)暫未發(fā)生微動(dòng)開關(guān)失效故障，改進(jìn)措施基本有效，進(jìn)一步消除了產(chǎn)品故障隱患，保證了飛機(jī)飛行安全。

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作者簡(jiǎn)介：李煒（1980—?），男，漢族，碩士，高級(jí)工程師。