淺談飛機(jī)維修口蓋鎖安裝工藝

王 聲，肖望東，陳 軍，楊 毅

(陜西飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司 制造工程部，陜西 漢中 723213)

隨著航空技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)上成品、設(shè)備附件等愈來愈多，要求在機(jī)體上設(shè)置各種各樣的使用維修口蓋(以下簡稱口蓋)，它們主要用于每次飛行前、后檢查的項(xiàng)目，如發(fā)動機(jī)艙口蓋[1]；定期檢查的項(xiàng)目，用于修理、調(diào)整、填充、分解或更換設(shè)備的項(xiàng)目，如助力器艙口蓋；為機(jī)體結(jié)構(gòu)本身定期進(jìn)行檢查的項(xiàng)目，如為檢查關(guān)鍵件和重要件的裂紋、變形、腐蝕等方面而提供的良好通道。由此以來，飛機(jī)口蓋鎖的選用十分重要，在選用口蓋鎖時(shí)，既要滿足口蓋的維修要求，又要保證口蓋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，以保證裝機(jī)使用的維修性和安全性。典型的維修口蓋如圖1[2]所示。

1 口蓋鎖安裝的技術(shù)難點(diǎn)

口蓋鎖在安裝過程中存在如下技術(shù)難點(diǎn)：1)飛機(jī)口蓋鎖尚無統(tǒng)一的分類方法，缺乏頂層標(biāo)準(zhǔn)的支撐與指導(dǎo)；2)飛機(jī)口蓋鎖在安裝過程中容易出現(xiàn)機(jī)械損傷(孔壁劃傷、安裝孔超差)和銹蝕(安裝密封性差)等問題；3)飛機(jī)口蓋鎖安裝后調(diào)試過程中往往存在間隙晃動、超差、開啟卡滯或松動的故障。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，這些故障在口蓋鎖安裝故障中的占比如圖2所示。

圖1 典型維修口蓋示意圖

圖2 口蓋鎖故障占比圖

2 口蓋的分類及連接特點(diǎn)

口蓋的種類很多，連接的形式也各不相同，目前沒有具體的分法與定義。筆者通過查閱各類相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，在HB 7231《軍用飛機(jī)維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》5.1.2.1條及HB 7083《飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)備定義圖表要求》中4.2.2.13條給出相對比較權(quán)威的定義，即：按照維修口蓋打開與關(guān)閉的時(shí)間分為3大類。A類口蓋：打開或關(guān)閉時(shí)間小于1 min，這類口蓋一般使用鉸鏈鎖；B類口蓋：打開或關(guān)閉時(shí)間為1～10 min，這類口蓋既可用鉸鏈鎖，又可用快卸緊固件；C類口蓋：打開或關(guān)閉時(shí)間取決于口蓋上的螺釘數(shù)量，這類口蓋應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)螺釘，而不使用鉸鏈鎖或快卸緊固件[3]。

這三類口蓋的連接形式、特點(diǎn)及適用范圍如下。

1)A類口蓋。一般使用鉸鏈鎖或非承力的快卸鎖連接；主要用于飛行前后維修頻繁且受力小的口蓋，一般結(jié)構(gòu)簡單、重量較輕，開啟、閉鎖方便。例如：液壓油濾污染指示觀察口蓋、充氧口蓋、地面電源插座口蓋等。

2)B類口蓋。Ⅰ型：承力快卸鎖；連接可靠，口蓋開啟、閉鎖方便，用于維修較頻繁的中等受力口蓋，如：設(shè)備艙口蓋。Ⅱ型：鉸鏈(或搖臂)或非或小型承力快卸鎖連接；連接可靠，口蓋開啟、閉鎖方便，用于飛行前后頻繁受力大的口蓋，鉸鏈布置在口蓋的前邊或側(cè)邊，便于維修[4]，如：發(fā)動機(jī)維護(hù)口蓋、雷達(dá)艙口蓋。C類口蓋：螺釘(或螺栓)加托板螺母連接形式，連接可靠，有利于傳力，結(jié)構(gòu)重量較輕，但口蓋拆卸不方便，用于定期檢查的口蓋[5]，如：油箱艙口蓋，液壓附件艙門口蓋。

3 口蓋鎖的分類

口蓋鎖的分類有不同的種類及劃分，例如：按照使用要求分為密封性口蓋鎖、非密封性口蓋鎖；按照受力形式分為承力口蓋鎖[6]、非承力口蓋鎖(包含承力小也屬于此類)；按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為鉤形鎖(主要承力件為鉤形構(gòu)件)、插銷鎖、云形鎖；按照鎖緊方式分為雙頭螺紋式口蓋鎖(口蓋鎖鎖釘為雙頭螺紋)、1/4轉(zhuǎn)口蓋鎖(口蓋鎖開啟或閉合僅需旋轉(zhuǎn)1/4轉(zhuǎn))；按照開啟方式分為觸發(fā)式口蓋鎖、工具式口蓋鎖。結(jié)合上述口蓋的分類及連接特點(diǎn)，筆者對口蓋鎖進(jìn)行系統(tǒng)的劃分，口蓋鎖分類框架圖如圖3所示。

圖3 口蓋鎖分類框架圖

口蓋鎖按照圖2的劃分，可分為如下四大類：1)觸發(fā)式口蓋鎖(非工具式)；2)工具式承力型非密封口蓋鎖；3)工具式承力型密封口蓋鎖；4)工具式非或小承力型口蓋鎖。

4 口蓋鎖的安裝工藝

根據(jù)上述口蓋鎖的分類，選取典型的口蓋鎖對其安裝工藝進(jìn)行分類描述。

4.1 觸發(fā)式口蓋鎖安裝工藝

4.1.1 典型的觸發(fā)式口蓋鎖結(jié)構(gòu)

典型的觸發(fā)式口蓋鎖結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 典型的觸發(fā)式口蓋鎖結(jié)構(gòu)圖

4.1.2 典型的觸發(fā)式口蓋鎖安裝工藝流程

觸發(fā)式口蓋鎖安裝工藝流程圖如圖5所示。

圖5 觸發(fā)式口蓋鎖安裝工藝流程圖

4.1.3 典型的觸發(fā)式口蓋鎖安裝工藝概述

1)安裝前的準(zhǔn)備。

按工程圖樣的要求選擇、核對需安裝口蓋鎖的牌號及規(guī)格，同時(shí)檢查觸發(fā)式口蓋鎖，口蓋鎖開啟和閉合應(yīng)靈活，且不允許有機(jī)械損傷和銹蝕的現(xiàn)象。最后按工程圖樣的要求選擇配套緊固件，作好安裝前的準(zhǔn)備。

2)制孔。

根據(jù)工程圖樣要求的方向、部位制孔，在口蓋上制口蓋孔和安裝孔，孔徑、孔位及孔邊距尺寸應(yīng)符合工程圖樣要求。在精制安裝孔(見圖6)前，應(yīng)先對鎖座及口蓋位置進(jìn)行預(yù)裝配，在確保兩者協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行精制兩者的安裝孔，同時(shí)允許現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況采用專用工裝(鉆模或制孔樣板等)進(jìn)行精制安裝孔，制孔可采用“二擴(kuò)一鉸”的方式(即：先制導(dǎo)孔，再擴(kuò)孔，最后鉸孔)。若需要锪窩，锪窩尺寸應(yīng)符合工程圖樣規(guī)定，锪窩時(shí)應(yīng)配套使用限窩器，為避免锪窩的導(dǎo)柱對孔壁造成損傷，锪窩工序應(yīng)安排在鉆、擴(kuò)孔之后，鉸孔工序前進(jìn)行。

圖6 精度孔的尺寸公差示意圖

3)安裝。

按工程圖樣規(guī)定的方向?qū)⒂|發(fā)式口蓋鎖開啟、閉合部位安裝于口蓋孔中，同時(shí)根據(jù)觸發(fā)式口蓋鎖上安裝孔的位置，制出緊固件安裝孔。選用規(guī)定的緊固件將觸發(fā)式口蓋鎖安裝于口蓋上，鉚接、螺接應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范要求。

4)調(diào)整。

觸發(fā)式口蓋鎖與口框搭接處可根據(jù)口框厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)；觸發(fā)式口蓋鎖與口框搭接處厚度調(diào)節(jié)范圍按設(shè)計(jì)技術(shù)文件及鎖的安裝說明書的相關(guān)要求進(jìn)行，例如：圖3中觸發(fā)式口蓋鎖的口蓋鎖與口框搭接處厚度調(diào)節(jié)范圍為0～6.60 mm。

在開啟按鈕處施加力，觸發(fā)式口蓋鎖打開。開啟過程如圖7所示；在閉合按鈕處施加力，觸發(fā)式口蓋鎖閉合。閉合過程如圖8所示。

圖7 開啟過程示意圖

圖8 閉合過程示意圖

5)安裝后的檢查。

口蓋鎖開啟靈活，應(yīng)能一次閉合到位，運(yùn)動過程中不應(yīng)有阻滯現(xiàn)象。閉合按鈕不能凸出結(jié)構(gòu)表面，未達(dá)到要求可根據(jù)現(xiàn)場情況加墊調(diào)整。觸發(fā)式口蓋鎖鎖緊后，口蓋與口框不能產(chǎn)生晃動及間隙，如有晃動或間隙可調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺釘。調(diào)節(jié)過程如圖9所示。

圖9 調(diào)節(jié)過程示意圖

4.2 工具式承力型口蓋鎖

4.2.1 典型的工具式承力型口蓋鎖結(jié)構(gòu)

典型的工具式承力型口蓋鎖結(jié)構(gòu)如圖10所示。

a) 非密封型

b) 密封型

4.2.2 典型的工具式口蓋鎖安裝工藝流程

工具式口蓋鎖安裝通用工藝流程如圖11所示。

圖11 工具式口蓋鎖安裝主要工藝流程圖

4.2.3 典型的工具式口蓋鎖安裝工藝概述

1)安裝前的準(zhǔn)備。

按工程圖樣的要求選擇、核對需安裝口蓋鎖的牌號及規(guī)格并對鎖體的外觀進(jìn)行檢查，檢查鎖體上有無機(jī)械損傷或銹蝕現(xiàn)象，若有則更換；核對所安裝的標(biāo)準(zhǔn)件，檢查口蓋與口框的厚度是否符合工程圖樣要求，按產(chǎn)品圖樣或裝配指令規(guī)定的方法，詳細(xì)檢查零件(或組合件)的定位與夾緊是否正確；按工程圖樣的要求準(zhǔn)備并完成密封劑的配制。

2)制孔。

根據(jù)工程圖樣要求的方向、部位，采用劃線、制孔樣板或?qū)Ｓ霉ぱb在口框上制鎖座安裝孔。同樣，采用劃線、制孔樣板或?qū)Ｓ霉ぱb在口蓋上制口蓋鎖安裝孔，孔邊距應(yīng)符合工程圖樣要求，當(dāng)工程圖未規(guī)定時(shí)，最小邊距不得小于2D(D為口蓋鎖開孔孔徑)。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝配關(guān)系確定上、下鎖體間(口蓋與口框孔)對接孔的制孔順序，制孔時(shí)，為保證口蓋與口框孔的同心度，先將口蓋與口框按工程圖樣定位夾緊，按工程圖樣尺寸劃出鎖的中心線，再用鉆頭鉆出初孔，制初孔時(shí)應(yīng)使用鉆模或制孔限位器，以保證孔的垂直度。然后分解口蓋與口框，最后按各自的尺寸要求制出終孔。一般情況下用擴(kuò)孔鉆制出終孔，擴(kuò)孔鉆導(dǎo)桿直徑應(yīng)與初孔直徑相同。當(dāng)孔表面粗糙度要求高，需要精制安裝孔時(shí)，應(yīng)在精制安裝孔前，先對鎖座及口蓋位置進(jìn)行預(yù)裝配，在確保兩者協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行精制兩者的安裝孔，同時(shí)允許現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況采用專用工裝進(jìn)行制精制安裝孔，制孔可采用“二擴(kuò)一鉸”的方式。

當(dāng)圖樣未規(guī)定時(shí)，上、下鎖體對接孔孔徑同軸度公差應(yīng)不大于0.2 mm，以確保鎖釘能鎖緊鎖體。锪窩后的尺寸應(yīng)符合工程圖樣的規(guī)定，锪窩時(shí)應(yīng)配套使用限窩器，為避免锪窩的導(dǎo)柱對孔壁造成損傷，锪窩工序應(yīng)安排在鉆、擴(kuò)孔之后、鉸孔工序前進(jìn)行。制孔結(jié)束后，先去除孔口毛刺，再檢查制孔的質(zhì)量，孔必須無毛刺，且孔壁光滑無裂紋。除非工程圖樣另有規(guī)定，口蓋與口框孔的表面粗糙度≤Ra1.6 μm。

3)安裝下鎖體。

按工程圖樣所選用的緊固件將鎖座安裝于口框上，鉚接或螺接的要求應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求。

4)安裝上鎖體。

按工程圖樣所選用的緊固件將口蓋鎖安裝于口蓋上，同樣，鉚接或螺接的要求也應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求。

5)密封劑的涂覆。

口蓋與口框之間如需涂密封劑，密封劑的牌號、厚度應(yīng)符合工程圖樣的規(guī)定，密封劑的涂敷方法按企業(yè)工藝規(guī)范的要求執(zhí)行。在涂密封劑時(shí)，不允許將膠液流到緊固件(螺栓)上及下鎖體內(nèi)部，特別是緊固件(螺栓)槽內(nèi)[7]。另外，密封劑涂覆時(shí)，工作表面溫度應(yīng)在要求的施工環(huán)境溫度范圍內(nèi)，密封劑的涂覆應(yīng)在密封膠的活性期內(nèi)完成。

6)安裝。

應(yīng)在密封劑的施工期內(nèi)，按工程圖樣要求完成上、下鎖體的安裝。含鎖環(huán)類的鎖體在正式安裝前應(yīng)進(jìn)行預(yù)裝配，安裝完成后，應(yīng)檢查鎖環(huán)的安裝情況，安裝好的鎖環(huán)不允許在孔中轉(zhuǎn)動，不允許有裂紋產(chǎn)生。安裝時(shí)，應(yīng)使用專用工具擰緊螺栓，不能將其用力壓入，用力拉拔螺栓，以免造成鎖體螺栓損壞或拉脫。安裝時(shí)，有安裝力矩要求的應(yīng)滿足安裝力矩要求，無安裝力矩要求的應(yīng)擰緊，連接緊固件突出機(jī)體部分應(yīng)滿足飛機(jī)表面質(zhì)量的要求。

7)安裝后的檢查。

檢查安裝配套鎖及其緊固件的數(shù)目、安裝位置是否與工程圖樣一致。按工程圖樣及技術(shù)文件要求檢查目視鉚接質(zhì)量及安裝鎖外觀質(zhì)量。口蓋鎖開啟靈活，應(yīng)能一次閉合到位，運(yùn)動過程中不應(yīng)有阻滯現(xiàn)象。若圖樣有開鎖力檢查要求，應(yīng)檢查在口蓋鎖安裝后檢測力值是否符合工程圖樣規(guī)定。當(dāng)工程圖樣及設(shè)計(jì)文件無規(guī)定時(shí)，快卸鎖類的開鎖力與閉鎖力的檢查應(yīng)按照GJB 2027有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。口蓋鎖鎖緊后，口蓋與口框不能產(chǎn)生晃動及間隙，如有晃動、間隙、松動[8]可采用調(diào)節(jié)工具及裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.3 工具式小承力型口蓋鎖安裝工藝

4.3.1 典型的工具式小承力型口蓋鎖結(jié)構(gòu)

典型的工具式小承力型口蓋鎖結(jié)構(gòu)如圖12所示。

圖12 典型的工具式承力型口蓋鎖結(jié)構(gòu)示意圖

4.3.2 典型的工具式小承力型口蓋鎖安裝工藝流程

安裝的工藝流程可參考4.2.2節(jié)的工藝流程圖進(jìn)行。

4.3.3 典型的工具式小承力型口蓋鎖安裝工藝概述

1)安裝前的準(zhǔn)備。

安裝前的準(zhǔn)備參照4.2.3節(jié)中1)的內(nèi)容，除此之外還應(yīng)將彈簧片與殼體鉚接在一起。

2)制孔。

制孔內(nèi)容參照4.2.3節(jié)中2)的內(nèi)容，除此之外，在制上、下鎖體的鉚釘孔時(shí)，可先鉆其中一個鉚釘孔，再用鉚釘或劃針插入已鉆好的一個鉚釘孔中，進(jìn)行輔助定位，然后鉆另一個孔，示意圖如圖13所示[9]。

a) 鉆制上鎖體的鉚釘孔

b) 鉆制下鎖體的鉚釘孔

3)安裝。

按工程圖樣及技術(shù)文件要求，在分別鉚接上、下鎖體時(shí)，可單個鉚釘鉚接或2個鉚釘同時(shí)鉚接。安裝完成后，根據(jù)工程圖樣要求進(jìn)行防銹或其他處理[10]。

4)安裝后檢查。

安裝后檢查按照4.2.3節(jié)中7)的內(nèi)容進(jìn)行。

5 口蓋鎖安裝后的質(zhì)量控制

口蓋鎖安裝所使用的專用工具在使用前應(yīng)使用不低于10倍的放大鏡檢查所有工具，確認(rèn)完好無損；檢查口蓋鎖開啟和閉合是否靈活，口蓋鎖及口蓋表面是否存在機(jī)械損傷和銹蝕現(xiàn)象。安裝快卸鎖前應(yīng)檢查口框邊距及厚度是否滿足要求。此外，鎖環(huán)安裝完成后，應(yīng)檢查鎖環(huán)的安裝情況，安裝好的襯套、鎖環(huán)不允許在孔中轉(zhuǎn)動，當(dāng)用不低于10倍的放大鏡檢查襯套、鎖環(huán)時(shí)，不允許襯套、鎖環(huán)出現(xiàn)裂紋。口蓋上安裝孔的尺寸和位置應(yīng)符合工程圖樣的要求。

6 口蓋鎖運(yùn)輸和貯存要求

口蓋鎖在領(lǐng)取及工序間周轉(zhuǎn)過程中應(yīng)采用柔軟材料包裹后運(yùn)輸；另外，口蓋鎖不允許堆放，避免零件變形及表面磕碰傷；口蓋鎖僅在安裝前拆除包裝袋或聚氯乙烯塑料袋。

7 實(shí)施后的效果

通過對本次口蓋鎖的安裝技術(shù)總結(jié)，制造主管部門編制了飛機(jī)口蓋鎖的安裝工藝技術(shù)規(guī)范，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，飛機(jī)口蓋鎖的安裝故障與之前相比明顯下降，安裝故障率下降情況如圖14所示。

圖14 改進(jìn)前后故障數(shù)量對比圖

8 結(jié)語

本文通過深入研究各大主機(jī)廠編制的各類口蓋鎖的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本廠口蓋鎖的研制及安裝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了一套對口蓋鎖的系統(tǒng)分類法，根據(jù)分類分別選取了典型的口蓋鎖進(jìn)行舉例闡述其安裝工藝、步驟及流程。通過本文的研究，將對飛機(jī)所涉及的口蓋鎖及其安裝工藝有普遍、規(guī)律性的認(rèn)識，對快速適應(yīng)不同工作環(huán)境下口蓋鎖安裝操作有著積極的指導(dǎo)意義。