U-3-15（L）型飛機(jī)調(diào)速器回槳活門維修技術(shù)探析與總結(jié)

孫一

U-3-15（L）型飛機(jī)調(diào)速器回槳活門維修技術(shù)探析與總結(jié)

孫一

（中國民航飛行學(xué)院飛機(jī)修理廠，四川廣漢618300）

調(diào)速器是保證飛機(jī)螺旋槳正常工作的核心部件，其中調(diào)速器的回槳活門組件通過對(duì)油路的控制來實(shí)現(xiàn)螺旋槳的槳葉角變化，即變大距、變小距、順槳和回槳，進(jìn)而達(dá)到保持或改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。主要闡述了U-3-15（L）型調(diào)速器回槳活門的基本工作原理，總結(jié)了活門銷的研磨的經(jīng)驗(yàn)以及具體分析了回槳活門故障實(shí)例現(xiàn)象、起因、排除過程，有助于維修人員加深理論認(rèn)識(shí)，提高工作效率。

線密封；研磨；轉(zhuǎn)速

U-3-15和U-3-15L型調(diào)速器是由美國Hartzell公司生產(chǎn)的裝配于PA44-180飛機(jī)之上，是螺旋槳的核心部件之一。調(diào)速器回槳活門組件通過控制油路開關(guān)實(shí)現(xiàn)螺旋槳回槳順槳。在調(diào)速器翻修的實(shí)際工作中，占據(jù)工期時(shí)間最長的莫過于回槳活門銷的研磨工作。根據(jù)相關(guān)服務(wù)通告的要求，必須在每次對(duì)調(diào)速器的翻修過程中對(duì)其進(jìn)行更換，并保證新安裝的回槳活門銷與活門座之間具有良好的密封性能。所以完善和總結(jié)其修理環(huán)節(jié)是提高效率保證質(zhì)量的捷徑，掌握活門研磨的方法和技巧必將有利于調(diào)速器的翻修工作，大大縮短翻修時(shí)間，提高工作效率。

1 回槳活門組件的基本工作原理

調(diào)速器回槳活門組件通過控制油路開關(guān)改變滑油壓力來推動(dòng)變距活塞使螺旋槳回槳順槳。調(diào)速器、回槳活門組件與儲(chǔ)壓器的位置如圖1所示。

當(dāng)調(diào)速器內(nèi)操縱軸上的凸臺(tái)與回槳活門組件的活門銷分離，活門處于關(guān)閉位，儲(chǔ)壓器和調(diào)速器之間的通路被切斷，經(jīng)調(diào)速器內(nèi)的滑油泵增壓，推開釋壓活門，壓力油進(jìn)入機(jī)匣內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，螺旋槳變小距油路將完全打開，螺旋槳內(nèi)的壓力滑油將排出，使螺旋槳在氣動(dòng)力、彈簧力和離心力有共同作用下順槳[1]。

當(dāng)操作調(diào)速器內(nèi)的活門銷被頂開遠(yuǎn)離活門座，此時(shí)儲(chǔ)壓器與調(diào)速器間油路連通。隨著前推變距手柄的角度增大，活門的開度也將繼續(xù)增大，先前儲(chǔ)存在儲(chǔ)壓器內(nèi)的壓力油流入螺旋槳變距油缸推動(dòng)變距活塞工作，使螺旋槳回槳[2]。

圖1 活門釋壓回槳原理圖

2 回槳活門銷研磨工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）研磨工作中設(shè)備環(huán)境的影響因素

臺(tái)鉆作為回槳活門銷的旋轉(zhuǎn)夾具，對(duì)于臺(tái)鉆的基本要求是：工作平穩(wěn)，質(zhì)量密度大，轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)，在實(shí)際工作中更為便捷。先進(jìn)小巧的國外進(jìn)口臺(tái)鉆，其優(yōu)點(diǎn)是具有激光定中可有效確保臺(tái)鉆夾置時(shí)與活門銷的同心度；工作噪音小，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法簡單，體積小輕便，易根據(jù)實(shí)際工作需要轉(zhuǎn)移。但其與我國六七十年代所造的國產(chǎn)臺(tái)鉆相比較，它工作時(shí)抖動(dòng)太多，鉆頭不能很平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)，而在活門銷的研磨工作中，對(duì)于旋轉(zhuǎn)夾具的工作平穩(wěn)度卻有著極高的要求，這決定了震動(dòng)偏擺的大小，導(dǎo)致活門銷與活門座不能很好的貼合，不在同心面，從而使得它們之間的線密封失效，導(dǎo)致無法達(dá)到良好的密封。所以最終還是選擇國產(chǎn)老臺(tái)鉆作為旋轉(zhuǎn)夾具。

作為研磨的工作環(huán)境選擇，有以下兩個(gè)方面值得考慮：整潔干凈及光線充足。保持工作周圍環(huán)境的清潔有序，大部分情況下，臺(tái)鉆供整個(gè)工作小組的各個(gè)工種使用，難免會(huì)產(chǎn)生金屬屑或是拋光輪飛屑等雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)若不小心進(jìn)入了用于活門銷研磨調(diào)制好研磨膏，會(huì)造成研磨膏的污染。活門銷是鋼質(zhì)材料，而活門座是銅質(zhì)材料，在研磨過程中活門銷球面體與活門座的接觸面存在雜質(zhì)硬物，在高速旋轉(zhuǎn)下會(huì)劃傷銅制活門座，若是金屬屑則會(huì)損傷座造成不可逆的破壞，無法實(shí)現(xiàn)良好的密封性。保證光線充足除了要便于查看研磨膏的純凈情況，更要便于工作者肉眼清楚的觀察活門銷球面的密封線情況，及時(shí)調(diào)整研磨方式。

（2）研磨方法的影響因素

在將活門銷夾置于鉆頭上時(shí)，鉆頭與活門體之間的距離如果太近會(huì)造成摩擦阻力過大，且鉆頭與工作者手相接觸存在不安全隱患，但若此間隙留的過大，則在旋轉(zhuǎn)中不易控制活門保持同心運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生活門體的偏擺，造成接觸面偏移，密封失敗。所以在實(shí)際工作中通過數(shù)次比較試驗(yàn)，最終鉆頭與活門體之間的間隙控制在為最佳工作距離間隙。在這個(gè)工作間隙下旋轉(zhuǎn)更穩(wěn)定，工作者也方便操作。研磨安裝圖參見圖2所示。

圖2 活門研磨安裝圖

在研磨膏型號(hào)的選擇上，首先使用氧化鉻研磨膏M28（800#）和金剛砂研磨粉M5（1200#）加SAE-20W-50的滑油進(jìn)行調(diào)配[3]，順時(shí)針不斷攪拌使得粉末與滑油充分融合沒有結(jié)塊，使整個(gè)膏體類似于奶油醬質(zhì)地，直到用攪拌棒將膏體拉起后可順暢的牽線流下為止，然后將調(diào)配好的研磨膏在干凈的環(huán)境下放置20多分鐘使研磨粉可在其中充分起發(fā)。研磨中先使用M28（800#）的粗顆粒進(jìn)行初磨，臺(tái)鉆轉(zhuǎn)速設(shè)置為800～1000 r/min，每個(gè)位子停留3～4 s，旋轉(zhuǎn)研磨4至6圈后，取下活門銷，用汽油進(jìn)行清洗，注意活門銷的球面用軟毛刷清洗干凈，活門座用針筒注射器沖洗3次以上，以洗凈其中的研磨膏。再涂上M28（800#）研磨膏重復(fù)上述步驟進(jìn)行研磨，直到握住活門座的手感覺其運(yùn)行平穩(wěn)，感覺不到明顯振動(dòng)為止。再次清洗干凈后，換用金剛砂研磨粉M5（1200#）小顆粒進(jìn)行精磨，同時(shí)將臺(tái)鉆轉(zhuǎn)速調(diào)為1300～1500 r/min.

3 活門銷斷裂事故分析

PA-44-180飛機(jī)定檢時(shí)發(fā)現(xiàn)右發(fā)回槳儲(chǔ)壓器氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)值，且該機(jī)右發(fā)回槳儲(chǔ)壓器曾發(fā)生過多起回槳儲(chǔ)壓器滲油故障，結(jié)合回槳儲(chǔ)壓器質(zhì)量調(diào)查，決定對(duì)該發(fā)調(diào)速器（型號(hào)G37YJ）送廠檢查，從調(diào)速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，初步斷定故障位于調(diào)速器釋壓活門，活門性能缺失導(dǎo)致回槳儲(chǔ)壓器長期保持較高的壓力，不能在發(fā)動(dòng)機(jī)停車后自動(dòng)卸荷，長時(shí)間位于高壓狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致回槳儲(chǔ)壓器滲油[4]。隨后飛機(jī)修理廠在對(duì)該發(fā)調(diào)速器分解檢查過程中也證明了之前初步判斷的準(zhǔn)確性，調(diào)速器內(nèi)部回槳活門銷發(fā)生斷裂部分缺失，以至調(diào)速器控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)至規(guī)定位置其凸臺(tái)也無法觸及回槳活門銷并將其頂開，即始終處于關(guān)閉位，造成性能失效故障。而活門銷的脫落物存在通過調(diào)速器變矩控制油路進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳內(nèi)部的可能性。這更是會(huì)引發(fā)極為嚴(yán)重的安全事故，后果不堪設(shè)想。

該故障作為典型回槳活門故障進(jìn)行深入分析，從中可以總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

（1）針對(duì)外場維修人員

該機(jī)回槳儲(chǔ)壓器漏油故障重復(fù)發(fā)生的安全隱患和排故歷程暴露的問題，應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)維護(hù)人員對(duì)“PA-44-180飛機(jī)回槳儲(chǔ)壓器和調(diào)速器系統(tǒng)構(gòu)造和工作原理”等飛機(jī)理論知識(shí)學(xué)習(xí)，提高相關(guān)部門和人員對(duì)重復(fù)性故障的重視。飛機(jī)回槳儲(chǔ)壓器壓力檢查和滑油滲漏檢查工作時(shí)，任何時(shí)候發(fā)現(xiàn)回槳儲(chǔ)壓器壓力超標(biāo)或滑油滲漏，應(yīng)注意對(duì)調(diào)速器順回槳控制功能的檢查。

（2）針對(duì)大修廠維修人員

嚴(yán)格按照工藝，按要求完成各項(xiàng)工作，每次在安裝新的回槳活門銷釘之前，要認(rèn)真檢查有無裂紋。針對(duì)本次故障暴露出的活門銷材料本身的強(qiáng)度硬度等問題，建議今后增加對(duì)活門銷進(jìn)行探傷，以確保其安全性。

（3）針對(duì)相關(guān)工程技術(shù)人員

對(duì)相關(guān)工作記錄單卡進(jìn)行完善，增加“滲漏檢查”工作。

4 結(jié)束語

通過上述工作原理及故障實(shí)例的詳細(xì)分析，可使相關(guān)人員提高對(duì)回槳活門組件的理論認(rèn)識(shí)，在飛機(jī)日常維護(hù)工作中，機(jī)務(wù)維護(hù)人員可以根據(jù)本文介紹的理論對(duì)所發(fā)現(xiàn)的相關(guān)故障進(jìn)行分析，有助于迅速找到故障原因并徹底予以排除。

[1]龍小輝.PA44-180飛機(jī)調(diào)速器維修技術(shù)研究及信息管理系統(tǒng)開發(fā)[D].成都：電子科技大學(xué)，2010.

[2]Governor Maintenance Manual[Z].2008，586－592.

[3]PA44-180Seminole Maintenance Manual[Z].2008，25－26.

[4]杜洪增，白杰.民用航空器維修人員執(zhí)照基礎(chǔ)培訓(xùn)教材[Z].中國民航學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，2002，328-350.

Analysis and Summary of the Maintenance Technology of the Return Paddle Valve of U-3-15（L）Aircraft

SUN Yi
（Aircraft Repair Plant of China Civil Aviation Flying College，Guanghan Sichuan 618300，China）

The governor is to ensure the normal operation of the core components of an aircraft propeller blade，the recovery valve assembly governor through control of the circuit to realize the propeller angle，i.e.larger distance, smaller distance，feathering and recovering，so as to maintain or change the speed of the engine.Mainly expounds the basic working principle of U-3-15（L）type governor recovery valve，summed up the experience of grinding valve pin and analyzes the recovery valve fault phenomenon，cause，process of elimination，help maintenance personnel theory understanding，improve work efficiency.

wire sealing；lapping；rotating speed

V22

B

1672-545X（2017）07-0194-02

2017-04-14

孫一（1991－），女，四川廣漢人，助理工程師，本科，研究方向通用飛機(jī)附件維修。