某型飞机终点电门机构失效故障分析与改进

李炜 陈林

摘 要：针对某型飞机终点电门机构失效故障，通过最小失效单元定位，进行外观检查、参数测量、X射线检查、开封检查及SEM形貌分析等，找到了故障原因，针对故障原因制定了改进措施，消除了故障隐患，保证了飞机飞行安全。

关键词：飞机;电门;机构;失效

Abstract：Aiming at the terminal switch mechanism failure fault of an aircraft，through the minimum failure unit location，visual inspection，parameter measurement，X-ray inspection，unsealing inspection and SEM morphology analysis，the cause of the problem has been found，the improvement measures are made according to the fault causes，the hidden trouble is eliminated，ensure the flight safety of the aircraft.

Keywords：aircraft;switch;mechanism;failure

1 故障概况

终点电门机构主要用于某型飞机起落架控制和位置信号指示系统，除此之外，还用于机外照明、发动机状态控制、电传操纵等飞机系统[1]。某型飞机起落架舱门收上位置锁在开锁位置时出现指示灯不亮现象，进一步检查发现终点电门机构失效，其插头5、6号插针间电路未接通。

终点电门机构电路原理见图1，产品内部装有2个微动开关（A、B），每个微动开关有2组触点（1组常开、1组常闭）。B微动开关常开触点连接到插头3、4号插针，常闭触点连接到插头5、6号插针，故障电路为B微动开关的2-3常闭触点到插头5、6号插针之间的电路。

2 工作机理

终点电门机构结构见图2，主要由转动轴、滚动小轴、摇臂、弹簧、弹片、微动开关、壳体、插头等零部件组成。

终点电门机构内部微动开关电路状态变化是通过转动轴的旋转以及转动轴凸轮台阶面高度变化来实现的。当转动轴旋转到高台阶面位置时，通过挤压滚动小轴，并带动摇臂动作，使得微动开关按钮头释放，此时弹片与微动开关按钮头之间应有不小于0.1mm的间隙，终点电门机构插头5、6号插针之间的电路应由断开状态转变为接通状态。

结合电路原理和工作过程分析，终点电门机构故障的可能原因见图3。

3 最小失效单元定位

对终点电门机构进行线路电阻检查，实测电阻值远大于规定值，且按GB/T 13419-1998[2]的规定检查微动开关工作瞬时性差（触点转换过程中存在指示灯微闪现象）。对终点电门机构进一步分解检查：目视检查插头及插针外观，未发现明显异常;目视检查导线及焊接情况，未发现导线损伤、触点虚焊等现象;目视检查转动轴工作状态，转动轴在高台阶面位置时，摇臂和弹片处于弹开状态，符合要求;弹片处于弹开状态时，检查开关按钮头与弹片之间间隙，该间隙不小于0.1mm，符合要求，如图4所示。

经上述检查，终点电门机构内部传动机构、导线、焊点均正常，基本可以定位为微动开关电气性能失效。更换微动开关后，终点电门机构功能和线路电阻检查均正常。

4 微动开关故障原因分析

4.1 外观检查

经观察，微动开关外观良好。微动开关外观形貌见图5。

4.2 参数测量

室温下，利用微欧计对微动开关触点接触电阻进行测量，2-3常闭触点的接触电阻不符合技术要求（远大于规定值），具体测量情况见表1。

4.3 X射线检查

利用X-ray设备对微动开关进行X射线检查，检查微动开关封装内的缺陷、损伤[3]，经观察，未发现微动开关异常情况。典型的X-ray照片见图6。

4.4 开封检查及SEM形貌分析

对微动开关进行开封检查，内部未发现明显多余物，内部结构未见明显异常，如图7所示。

对微动开关进行SEM形貌分析，2号触点（静触点）在接触的位置表面吸附有异物[4]，采用EDS进行成分分析，异物主要含C、O等元素[5]，红外光谱分析结果表明，异物的主要成分为环氧树脂。触点表面有轻微烧蚀熔融形貌。具体见图8、图9。

4.5 分析结果

通过以上检查，分析故障原因为：微动开关出现触点接触电阻超差失效是由于触点表面吸附有不导电异物引起的。

5 改进措施

5.1 增加微动开关同步性检测要求

开展终点电门机构检查修理时，在修理前性能测试工序、修理后试验工序增加“微动开关瞬时同步性检查”“微动开关动作同步性检查”等内容。通过增加微动开关同步性检查，提高微动开关可靠性检测深度，提前发现故障隐患。

5.2 研制微动开关自动化检测设备

以往微动开关均采用纯手工测试，因此存在微动开关瞬时性无法检测、测试准确度不高等缺陷。通过研制微动开关自动化检测设备，实现对微动开关瞬时性、工作行程、动作力等性能参数的自动检测，预防在修理时因微动开关性能检测不全、测试不准导致的飞机故障。

6 结语

综上所述，终点电门机构失效的主要原因是微动开关触点表面吸附有不导电异物引起微动开关触点接触电阻超差。落实改进措施后，该型飞机终点电门机构暂未发生微動开关失效故障，改进措施基本有效，进一步消除了产品故障隐患，保证了飞机飞行安全。

参考文献：

[1]H.E茹柯夫斯基.汪文举译.航空技术装备外场修理[M].北京：国防工业出版社，2002.

[2]全国电子设备用机电元件标准化技术委员会.电子设备用机电开关第6部分微动开关分规范：GB/T 13419-1998[S].北京：中国标准出版社，1998.

[3]周庆波，王晓敏.电子元器件破坏性物理分析中几个问题的探讨[J].太赫兹科学与电子信息学报，2016，14（1）：155-158.

[4]范卓颖，林承焰，于之深，等.基于PSO-GRG的背散射模式扫描电镜的数字处理及应用[J].中国石油大学学报（自然科学版），2015，39（2）：9-15.

[5]冯萃峰，周怡琳.失效连接器触点表面的SEM和EDS分析[J].电子显微学报，2004，23（4）：490.

作者简介：李炜（1980— ），男，汉族，硕士，高级工程师。