民用飛機(jī)EWIS金屬卡箍研究

趙國(guó)斌

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 聯(lián)絡(luò)工程部，上海 200436)

民用飛機(jī)EWIS金屬卡箍研究

趙國(guó)斌

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 聯(lián)絡(luò)工程部，上海 200436)

電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)(EWIS)是用于飛機(jī)機(jī)載設(shè)備之間傳輸電能和電信號(hào)的元器件及其輔助材料的統(tǒng)稱(chēng)。民用飛機(jī)EWIS系統(tǒng)線束的敷設(shè)和安裝中使用的金屬卡箍是支撐電纜或線束，提供應(yīng)力釋放、吸收振動(dòng)與沖擊、更改敷設(shè)路徑等的器件。針對(duì)民用飛機(jī)中使用的AS23190/4帶墊金屬卡箍的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、安裝和使用限制進(jìn)行分析說(shuō)明，為電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)線束敷設(shè)金屬卡箍的使用提供參考。

民用飛機(jī)；電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)；金屬卡箍

電氣互聯(lián)系統(tǒng)(Electrical Wiring Interconnection System)由美國(guó)聯(lián)邦航空當(dāng)局(FAA)于2007年底在25-123修正案中正式提出，同時(shí)新增了H分部，并將其提高到飛機(jī)系統(tǒng)級(jí)別[1]。在電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)線束敷設(shè)安裝過(guò)程中，為了確保正確的敷設(shè)路徑，防止線束與線束、線束與導(dǎo)管、線束與結(jié)構(gòu)、線束與設(shè)備之間的有害磨損，應(yīng)合理設(shè)置主支撐。布線主支撐應(yīng)采用帶墊金屬卡箍或帶墊開(kāi)口塑料卡箍。構(gòu)成卡箍和其他主支撐器件的材料必須與其安裝環(huán)境如溫度、耐液體性、暴露于紫外光線下和線束的機(jī)械載荷相適應(yīng)。本文針對(duì)民用飛機(jī)中使用的AS23190/4帶墊金屬卡箍進(jìn)行分析研究，為電氣互聯(lián)系統(tǒng)線路線束敷設(shè)時(shí)金屬卡箍的使用提供參考。

1 卡箍的定義

卡箍是用以支撐電纜或線束，提供應(yīng)力釋放、吸收振動(dòng)與沖擊、更改敷設(shè)路徑等的器件。民用飛機(jī)電纜敷設(shè)常用的卡箍有帶墊金屬卡箍和塑料開(kāi)口卡箍。1.1 帶墊金屬卡箍

帶墊金屬卡箍主要用于防火區(qū)、高溫強(qiáng)振區(qū)、SWAMP區(qū)以及主饋電線、高頻同軸電纜等?？ü恳?guī)格應(yīng)能保持線束定位且不損壞所固定線束的絕緣或射頻電纜的電介質(zhì)特性。使用帶墊金屬卡箍時(shí)，應(yīng)注意卡帶和橡膠墊的材料符合環(huán)境要求，膠墊不可有嚴(yán)重的變形。

1.2塑料開(kāi)口卡箍

塑料卡箍主要用于低溫、低振區(qū)的布線。非水平方向使用塑料卡箍應(yīng)確?？ü抗潭c(diǎn)之間線束的松弛量不會(huì)累加。塑料開(kāi)口卡箍的主要特點(diǎn)是對(duì)線束的直徑不敏感。同軸電纜、光纜、饋電線不得使用開(kāi)口卡箍。

2 卡箍的選用原則

根據(jù)安裝環(huán)境(溫度、振動(dòng)、污染物等)的不同，應(yīng)選用不同類(lèi)型的卡箍。由于線束直徑難以準(zhǔn)確確定，因而要求卡箍直徑有一定的調(diào)節(jié)范圍，或允許在線束與卡箍之間纏繞襯墊物。嚴(yán)禁線束中的導(dǎo)線被夾在卡箍的兩個(gè)安裝片之間，以免損壞導(dǎo)線。通常選擇卡箍的原則是：(1)機(jī)身氣密區(qū)和常溫、低振動(dòng)區(qū)一般選用尼龍卡箍；(2)非氣密區(qū)和高溫、高振動(dòng)區(qū)一般選用金屬帶墊卡箍；(3)主電源的饋電線等工作時(shí)發(fā)熱較大的電線，要求選用金屬卡箍，不得選用尼龍卡箍、卡帶；(4)特殊區(qū)域如火區(qū)、燃油區(qū)等需選用專(zhuān)用卡箍。

3 AS23190/4金屬帶墊卡箍[2]

以M23190/4 S R 25 FW B為例，說(shuō)明零件號(hào)各部分的含義：“M23190/4”為指定基本規(guī)范號(hào)；“S”為卡箍環(huán)的材料；“R”為半圓墊塊，若是“-”，則為無(wú)墊塊；“25”為卡箍尺寸；“FW”為帶楔襯墊材料；“B”為全包襯墊，若是“S”，則為開(kāi)口襯墊。帶墊環(huán)形卡箍如圖1所示。

對(duì)于圖1所示的環(huán)形卡箍，需作以下說(shuō)明：(1)鎖扣橋的最大高度按表3的注3規(guī)定；(2)卡箍襯墊在顯示的半圓墊塊相對(duì)應(yīng)區(qū)應(yīng)有切口(0.125in.高)；(3)減輕孔的長(zhǎng)度應(yīng)限制在規(guī)定的270°內(nèi)(如圖1)。在規(guī)定區(qū)內(nèi)的孔應(yīng)居中，允許形成一個(gè)全半徑(相切圓)的孔，各規(guī)格卡箍的孔數(shù)見(jiàn)表3；(4)按以下規(guī)定加強(qiáng)橫梁，卡箍尺寸5～12(無(wú)梁)，卡箍尺寸13～27(1個(gè)梁)，卡箍尺寸28～40(2個(gè)梁)，卡箍尺寸42～54(3個(gè)梁)，卡箍尺寸56～66(4個(gè)梁)，間隔橋?qū)捠?.090；(5)在卡箍的腳上安裝半圓墊塊，應(yīng)采用焊接(至少2處)或其他非粘接的替代方法永久連接，不銹鋼材料允許粘接；(6)在卡箍的鎖定位置襯墊應(yīng)交疊；(7)圖中所標(biāo)數(shù)值的單位為英寸。

注:(1)直徑尺寸D如圖1所示，偏離垂直線45°測(cè)量。(2)對(duì)于模壓TW(聚四氟乙烯)帶墊塊的襯墊尺寸S是0.030 ± 0.005。(3)鎖扣橋的最大高度對(duì)于T=0.032為0.076，T=0.040為0.096，T=0.050為0.120，T=0.063為0.150。舌片厚度最小應(yīng)為尺寸T的1/3。(4)螺釘未擰緊時(shí)的間隙、彎曲半徑、襯墊厚度參見(jiàn)圖1的G，R(公差±0.016)與S(公差+0.020)。(5)尺寸為英寸。

4 AS23190/4型金屬卡箍的限制與應(yīng)用

a.僅帶有半圓墊塊(代號(hào)R)的鋁(A型)和不銹鋼(S型)圓環(huán)卡箍，可以在起落架艙、任意振動(dòng)區(qū)以及可能遭受強(qiáng)風(fēng)沖擊的區(qū)域使用。

b.僅帶有半圓墊塊不銹鋼圓環(huán)卡箍，可以在高振動(dòng)區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、APU艙、機(jī)翼前后緣區(qū)或者線束直徑大于等于0.750in.或多卡箍疊加處使用。

c.不帶有半圓墊塊的鋁和不銹鋼圓環(huán)卡箍，可以在低振動(dòng)環(huán)境條件下使用，例如駕駛艙、電子艙或線束在上述環(huán)境下直徑小于0.750in.。

d.聚四氟乙烯PTFE襯墊(代號(hào)TW)，因其抗臭氧性極好，不耐石油基流體，被用于遭遇磷酸脂液壓油的區(qū)域。

e.乙丙烯襯墊(代號(hào)EW),它僅用于液壓油或特種油污染的區(qū)域。聚四氟乙烯PTFE襯墊可以代替乙丙烯襯墊。

f.硅橡膠襯墊(代號(hào)HW)，用于流體不可能發(fā)生泄露的區(qū)域。

g.氟硅襯墊(代號(hào)FW)，用于流體不可能發(fā)生泄露的區(qū)域。

h.氯丁襯墊(代號(hào)GW)新設(shè)計(jì)不用。

i.氯丁襯墊(代號(hào)GW)通常用于石油基液壓流體暴露和燃油偶發(fā)飛濺區(qū)，其有極好的抗臭氧性，但不耐磷酸酯基流體，不可用于鈦材料導(dǎo)管上。

5 卡箍的安裝

卡箍在安裝過(guò)程中需按圖2所示完全鎖住，用緊固件安裝在一個(gè)平面上，卡箍帶平面部分與安裝平面之間不應(yīng)有縫隙。金屬卡帶在扣件的伸出處不允許有可見(jiàn)的間隙?？奂h(yuǎn)端彎曲半徑處的間隙不得超過(guò)0.020in.。襯墊邊的橡膠應(yīng)與線束可靠接觸，預(yù)防線束/電線與金屬帶接觸。

安裝過(guò)程中要將卡箍緊貼在線束或電纜上，卡箍應(yīng)與電纜敷設(shè)方向成90°±5°安裝，卡箍相對(duì)于線束的位置如圖3所示。金屬卡箍上的橡膠墊必須正確放置，不得扭轉(zhuǎn)、變形或撕裂。為防止卡箍安裝后橡膠墊錯(cuò)位或受損，不得將電纜從安裝好的卡箍中拉出。如果電纜要重新放置，應(yīng)首先將已安裝的卡箍拆下后再進(jìn)行調(diào)整。在多個(gè)線束共用一個(gè)卡箍時(shí)，易發(fā)生卡箍太小與電纜直徑不匹配的問(wèn)題，因而需選擇適當(dāng)大小的卡箍確保電纜束直徑匹配，以防受到中等程度的拉力時(shí)電纜束在卡箍中移動(dòng)，確?？ü坎粫?huì)損壞導(dǎo)線絕緣層。

6 結(jié)束語(yǔ)

金屬卡箍保證了民用飛機(jī)電纜或線束的可靠固定，對(duì)于不同安裝環(huán)境中金屬卡箍的選擇對(duì)民用飛機(jī)的安全和可靠具有重要意義。本文以AS23190/4型金屬卡箍為例，對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行說(shuō)明與研究，給出了AS23190/4型金屬卡箍在不同安裝環(huán)境中選用及安裝要求，為AS23190/4型金屬卡箍的使用提供參考。

[1] 中國(guó)民用航空總局.CCAR-25-R4 中國(guó)民用航空規(guī)章第25部：運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] AS 23190/4：Mounting Hardware, Cushion Clamp,Metal for Cable Harness Tying and Support Aerospace Standard[S].USA:SAE Technical Standards Board,2008.

Research on EWIS metallic clamp of civil aircraft

ZHAO Guobin

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai, 200436, China)

Electrical Wiring Interconnection System (EWIS) includes all of the electrical components which are responsible for transporting electrical power and signal between airborne systems. Metallic clamp used in harness routing is a device mainly used for supporting harness, and main purpose is to relax force and attract vibration and strike, change harness routing. This paper gives the research of metallic clamp AS23190/4 about structure,parameter,mount and using restrict, provides reference on the using of metallic clamp of civil aircraft.

civil aircraft; electrical wiring interconnection system; metallic clamp

10.3969/j.issn.2095-509X.2015.03.016

2015-01-05

趙國(guó)斌(1983—)，男，黑龍江北安人，上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院工程師，碩士，主要研究方向?yàn)轱w機(jī)電氣線路設(shè)計(jì)和安裝。

V22

A

2095-509X(2015)03-0073-03