民用飞机EWIS金属卡箍研究

赵国斌

(上海飞机设计研究院 联络工程部，上海 200436)

民用飞机EWIS金属卡箍研究

赵国斌

(上海飞机设计研究院 联络工程部，上海 200436)

电气线路互联系统(EWIS)是用于飞机机载设备之间传输电能和电信号的元器件及其辅助材料的统称。民用飞机EWIS系统线束的敷设和安装中使用的金属卡箍是支撑电缆或线束，提供应力释放、吸收振动与冲击、更改敷设路径等的器件。针对民用飞机中使用的AS23190/4带垫金属卡箍的结构、参数、安装和使用限制进行分析说明，为电气线路互联系统线束敷设金属卡箍的使用提供参考。

民用飞机；电气线路互联系统；金属卡箍

电气互联系统(Electrical Wiring Interconnection System)由美国联邦航空当局(FAA)于2007年底在25-123修正案中正式提出，同时新增了H分部，并将其提高到飞机系统级别[1]。在电气线路互联系统线束敷设安装过程中，为了确保正确的敷设路径，防止线束与线束、线束与导管、线束与结构、线束与设备之间的有害磨损，应合理设置主支撑。布线主支撑应采用带垫金属卡箍或带垫开口塑料卡箍。构成卡箍和其他主支撑器件的材料必须与其安装环境如温度、耐液体性、暴露于紫外光线下和线束的机械载荷相适应。本文针对民用飞机中使用的AS23190/4带垫金属卡箍进行分析研究，为电气互联系统线路线束敷设时金属卡箍的使用提供参考。

1 卡箍的定义

卡箍是用以支撑电缆或线束，提供应力释放、吸收振动与冲击、更改敷设路径等的器件。民用飞机电缆敷设常用的卡箍有带垫金属卡箍和塑料开口卡箍。1.1 带垫金属卡箍

带垫金属卡箍主要用于防火区、高温强振区、SWAMP区以及主馈电线、高频同轴电缆等。卡箍规格应能保持线束定位且不损坏所固定线束的绝缘或射频电缆的电介质特性。使用带垫金属卡箍时，应注意卡带和橡胶垫的材料符合环境要求，胶垫不可有严重的变形。

1.2塑料开口卡箍

塑料卡箍主要用于低温、低振区的布线。非水平方向使用塑料卡箍应确保卡箍固定点之间线束的松弛量不会累加。塑料开口卡箍的主要特点是对线束的直径不敏感。同轴电缆、光缆、馈电线不得使用开口卡箍。

2 卡箍的选用原则

根据安装环境(温度、振动、污染物等)的不同，应选用不同类型的卡箍。由于线束直径难以准确确定，因而要求卡箍直径有一定的调节范围，或允许在线束与卡箍之间缠绕衬垫物。严禁线束中的导线被夹在卡箍的两个安装片之间，以免损坏导线。通常选择卡箍的原则是：(1)机身气密区和常温、低振动区一般选用尼龙卡箍；(2)非气密区和高温、高振动区一般选用金属带垫卡箍；(3)主电源的馈电线等工作时发热较大的电线，要求选用金属卡箍，不得选用尼龙卡箍、卡带；(4)特殊区域如火区、燃油区等需选用专用卡箍。

3 AS23190/4金属带垫卡箍[2]

以M23190/4 S R 25 FW B为例，说明零件号各部分的含义：“M23190/4”为指定基本规范号；“S”为卡箍环的材料；“R”为半圆垫块，若是“-”，则为无垫块；“25”为卡箍尺寸；“FW”为带楔衬垫材料；“B”为全包衬垫，若是“S”，则为开口衬垫。带垫环形卡箍如图1所示。

对于图1所示的环形卡箍，需作以下说明：(1)锁扣桥的最大高度按表3的注3规定；(2)卡箍衬垫在显示的半圆垫块相对应区应有切口(0.125in.高)；(3)减轻孔的长度应限制在规定的270°内(如图1)。在规定区内的孔应居中，允许形成一个全半径(相切圆)的孔，各规格卡箍的孔数见表3；(4)按以下规定加强横梁，卡箍尺寸5～12(无梁)，卡箍尺寸13～27(1个梁)，卡箍尺寸28～40(2个梁)，卡箍尺寸42～54(3个梁)，卡箍尺寸56～66(4个梁)，间隔桥宽是0.090；(5)在卡箍的脚上安装半圆垫块，应采用焊接(至少2处)或其他非粘接的替代方法永久连接，不锈钢材料允许粘接；(6)在卡箍的锁定位置衬垫应交叠；(7)图中所标数值的单位为英寸。

注:(1)直径尺寸D如图1所示，偏离垂直线45°测量。(2)对于模压TW(聚四氟乙烯)带垫块的衬垫尺寸S是0.030 ± 0.005。(3)锁扣桥的最大高度对于T=0.032为0.076，T=0.040为0.096，T=0.050为0.120，T=0.063为0.150。舌片厚度最小应为尺寸T的1/3。(4)螺钉未拧紧时的间隙、弯曲半径、衬垫厚度参见图1的G，R(公差±0.016)与S(公差+0.020)。(5)尺寸为英寸。

4 AS23190/4型金属卡箍的限制与应用

a.仅带有半圆垫块(代号R)的铝(A型)和不锈钢(S型)圆环卡箍，可以在起落架舱、任意振动区以及可能遭受强风冲击的区域使用。

b.仅带有半圆垫块不锈钢圆环卡箍，可以在高振动区、发动机舱、APU舱、机翼前后缘区或者线束直径大于等于0.750in.或多卡箍叠加处使用。

c.不带有半圆垫块的铝和不锈钢圆环卡箍，可以在低振动环境条件下使用，例如驾驶舱、电子舱或线束在上述环境下直径小于0.750in.。

d.聚四氟乙烯PTFE衬垫(代号TW)，因其抗臭氧性极好，不耐石油基流体，被用于遭遇磷酸脂液压油的区域。

e.乙丙烯衬垫(代号EW),它仅用于液压油或特种油污染的区域。聚四氟乙烯PTFE衬垫可以代替乙丙烯衬垫。

f.硅橡胶衬垫(代号HW)，用于流体不可能发生泄露的区域。

g.氟硅衬垫(代号FW)，用于流体不可能发生泄露的区域。

h.氯丁衬垫(代号GW)新设计不用。

i.氯丁衬垫(代号GW)通常用于石油基液压流体暴露和燃油偶发飞溅区，其有极好的抗臭氧性，但不耐磷酸酯基流体，不可用于钛材料导管上。

5 卡箍的安装

卡箍在安装过程中需按图2所示完全锁住，用紧固件安装在一个平面上，卡箍带平面部分与安装平面之间不应有缝隙。金属卡带在扣件的伸出处不允许有可见的间隙。扣件远端弯曲半径处的间隙不得超过0.020in.。衬垫边的橡胶应与线束可靠接触，预防线束/电线与金属带接触。

安装过程中要将卡箍紧贴在线束或电缆上，卡箍应与电缆敷设方向成90°±5°安装，卡箍相对于线束的位置如图3所示。金属卡箍上的橡胶垫必须正确放置，不得扭转、变形或撕裂。为防止卡箍安装后橡胶垫错位或受损，不得将电缆从安装好的卡箍中拉出。如果电缆要重新放置，应首先将已安装的卡箍拆下后再进行调整。在多个线束共用一个卡箍时，易发生卡箍太小与电缆直径不匹配的问题，因而需选择适当大小的卡箍确保电缆束直径匹配，以防受到中等程度的拉力时电缆束在卡箍中移动，确保卡箍不会损坏导线绝缘层。

6 结束语

金属卡箍保证了民用飞机电缆或线束的可靠固定，对于不同安装环境中金属卡箍的选择对民用飞机的安全和可靠具有重要意义。本文以AS23190/4型金属卡箍为例，对其性能参数进行说明与研究，给出了AS23190/4型金属卡箍在不同安装环境中选用及安装要求，为AS23190/4型金属卡箍的使用提供参考。

[1] 中国民用航空总局.CCAR-25-R4 中国民用航空规章第25部：运输类飞机适航标准[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

赵国斌(1983—)，男，黑龙江北安人，上海飞机设计研究院工程师，硕士，主要研究方向为飞机电气线路设计和安装。

V22

A

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