垂尾液压油滤装配不协调原因分析

常秀堂 周晓星 田寅

摘 要：某型飞机垂尾外侧壁板上安装回油液压油滤的底座，该底座是固定回油液压油滤成品，并且有两根ф22的硬铝导管相连。导管的装配要求精度很高，同轴度不能超过0.5mm。超出该尺寸范围就不能将导管与液压油滤成品相连，需要现场打导管实样进行专机专配，严重影响飞机交付进度和周期。为了解决上述问题，提高飞机质量，我们采取改善定位尺寸的定位工装，将二维图纸与三维数模结合进行优化工装申请。成功解决改成定位难的问题。提升了飞机的装配质量。

关键词：液压油滤，底座，硬铝导管，定位工装

引言

飞机液压系统是指飞机上以油液为工作介质，靠油压驱动执行机构完成特定操纵动作的整套装置。为保证液压系统工作可靠，特别是提高飞行操纵系统的液压动力源的可靠性，现代飞机上大多装有两套（或多套）相互独立的液压系统。它们分别称为公用液压系统和助力（操纵）液压系统。[1]公用液压系统用于起落架、襟翼和减速板的收放，前轮转弯操纵，驱动风挡雨刷和燃油泵的液压马达等；同时还用于驱动部分副翼、升降舵（或全动平尾）和方向舵的助力器。助力液压系统仅用于驱动上述飞行操纵系统的助力器和阻尼舵机等，助力液压系统本身也可包含两套独立的液压系统。为进一步提高液压系统的可靠性，全面分析研究液压系统故障产生的原因，并针对性地提出预防措施，对确保飞行安全具有重要意义。[2]

一、现代液压系统简介

为提高可靠性和生存性，现代飞机液压系统一般都有两套。一套称为主系统，主要用于起落架、减速板、增升装置的收放，并向飞机操纵系统助力器作动筒的一腔供压；另一套称为助力系统，主要用于对飞机舵面的操纵。为保证发动机停车时系统还能工作，还有一套应急系统。应急系统的液压由单独的电瓶驱动电动液压泵或靠风动涡轮驱动的液压泵提供。

现代液压系统都用耐高温、无腐蚀的石油基油液。液压系统的压力已从第二代歼击机的21 000千帕发展到苏-27等飞机用的28 000千帕，其功率从几十千瓦发展到大飞机用的几百千瓦。

液压系统中比较重要的是高压下各环节的密封。由于液压分配开关、作动筒等部件配合精度要求高，因此液压油必须有高的清洁度，除靠高精度油滤外，还要经常检查，超过清洁度规定的液压油要及时更换。再有就是液压油的高压流动容易在管路中产生液压冲击，引起导管的强烈振动，为此导管必须按规定间隔固定牢靠。还有就是液压系统工作时，因高压油液通过各种活门、开关、作动器时阻力较大，会产生高温，因此液压油需要冷却。现在飞机的液压系统导管一般都用钛合金制造。[3]

二、液压油滤安装位置与装配介绍

2.1液压油滤安装位置

在某型飞机生产装配过程中，两侧垂尾回油油滤成品的底座，安装设计要求应安装到左右垂尾外侧壁板上，与壁板筋条搭接相连，用画线的定位方式确定油滤底座的安装位置。垂尾外侧壁板安装到尾梁外侧壁板上，用螺栓连接固定。

2.2液压油滤装配介绍

介绍液压油滤装配的装配流程：首先将尾梁与机体加强框进行连接，形成飞机机体结构的整体；然后将垂尾外侧壁板固定到尾梁上；再将液压油滤底座安装到垂尾外侧壁板的筋条上；飞机到总装车间后将回油液压油滤成品固定到油滤底座上，并通过两根ф22的硬铝导管穿过尾梁上端的两个ф23的开孔与尾梁内部的回油导管相连相连。

2.3故障分析

在连接两根ф22的硬铝导管与回油液压油滤成品后，发现导管另一端與尾梁上臂板的ф23开孔相差很多，主要表现在开孔的孔中心与导管中心的同轴度的偏差和ф22的硬铝导管与尾梁壁板搭接区的搭接量不一致的现象。

三、原因分析

为了解决回油液压成品在垂尾外侧壁板上安装时出现导管孔中心偏移的问题，我们决定从垂尾外侧壁板的安装的准确性、回油油滤底座的装配方法进行分析。

3.1垂尾外侧壁板的制造问题

垂尾外侧壁板上的筋条全是数控铣切出来的，它相对尾梁的位置存在偏差的可能，这样容易造成垂尾外侧壁板上固定的底座相对尾梁的位置有一定的偏差。故对该壁板的生产流程进行分析和检测。结果发现零件的制造符合制造依据。故可以排除垂尾外侧壁板的零件制造误差对该问题的影响。

3.2垂尾外侧壁板的装配问题

在跟踪垂尾外侧壁板的装配过程中，我们发现垂尾外侧壁板根基数模进行画线定位，定位完毕后用螺栓将其固定到尾梁壁板上。这样的定位方式主要依靠个人的操作手法，与理论位置存在一定的装配误差，误差范围在±1mm范围内，属于可避免的误差。但是这个偏差值相对附表1中的偏差值的现象不符。所以该处的偏差不是导致回油液压油滤成品与ф22的硬铝导管孔中心偏差大的主要因素。

3.3回油液压油滤成品底座的装配问题

在将回油液压油滤成品底座安装到垂尾外侧壁板上时，设计给的尺寸是一个参考尺寸，即回油液压油滤成品底座下端距飞机水平基准轴线为137mm，并且还是个参考尺寸。然而在飞机的实际装配过程中是无法找到飞机水平基准轴线的。在实际装配过程中，回油液压油滤成品底座的定位是通过垂尾外侧壁板上的筋条与之紧密贴合来保证回油液压油滤成品底座的航向方向的。垂直方向的尺寸靠数模中尺寸转换而来，这样就出现了回油液压油滤成品底座的装配与图纸所示的尺寸定位基准不统一的情况。

经讨论认为，回油液压油滤成品底座实际装配基准与图纸所给出的定位基准不统一是造成回油液压油滤成品与ф22的硬铝导管中心孔存在偏差不协调的主要原因。

四、解决措施

在分析出问题的原因后，我们为了既能保证回油液压油滤成品底座的装配基准与设计基准相统一的原则，又能保证回油液压油滤成品与ф22的硬铝导管中心符合装配要求，决定按照回油液压油滤成品三维数模作为参考依据，申请回油液压油滤成品底座的定位模型。此模型要既能保证垂尾外侧壁板在安装过程中与数模相符，又要保证回油液压油滤成品底座的垂直方向的尺寸符合设计要求。

具体解决措施如下：

（1）保证回油液压油滤成品底座的定位基准与装配基准想统一

通过申请垂尾外壁板油滤底座辅助定位夹具，保证回油液压油滤成品底座在装配前按照垂尾外壁板油滤底座辅助定位夹具进行定位，装配过程中通过垂尾外壁板油滤底座辅助定位夹具来保证垂尾外壁板与回油液压油滤成品底座的相对位置。保证定位基准与装配基准想统一。

（2）保证垂尾外侧壁板相对尾梁上壁板的位置符合理论尺寸

完善了垂尾外侧壁板装配的工艺规程，将垂尾外侧壁板油滤底座辅助定位夹具的使用方法纳入工艺规程中，要求在安装垂尾外侧壁板和回油液压油滤成品底座时保证模型与尾梁上壁板的开孔间隙在0-0.5mm范围内。从而保证垂尾外侧壁板和回油液压油滤成品底座的相对位置。

五、总结

通过本次技术改进，确定了ф22的硬铝导管与回油液压油滤成品中心孔出现偏差的原因，制定了相应的解决措施，通过垂尾外壁板油滤底座辅助定位夹具定位的回油液压油滤成品底座已满足ф22的硬铝导管与回油液压油滤成品的装配要求，保证了回油液压油滤成品的安装质量，提升了飞机液压系统的装配质量。

参考文献：

[1] 程宝蕖.飞机制造协调准确度与容差分配 [M].北京：航空工业出版社，1987.

[2] 范玉青.现代飞机制造技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.

[3] 路甬祥 .液压气动手册[M].北京：机械工业出版社，2002.