紧固件保险的标准比较

郭永强 谭夏萍

摘  要：紧固件保险丝特别是双股保险丝是航空实践中应用最广泛的保险措施。国外的标准有波音标准、空客标准、CFM（国际发动机公司）标准和IAE（国际航空发动机公司）标准等，国内的标准有CAAC（中国民航）标准、中航工业标准等。不同的标准各有优劣，通过横向对比不同标准的特点，分析其在实践中的合理性，比较各自的优劣，为中国民航维修标准和实训授课的改进提供思路。

关键词：保险丝；标准；中国民航；紧固件；保险措施

中图分类号：TH131      文献标志码：A          文章编号：2095-2945（2024）14-0023-06

Abstract： Lockwire， especially double-stranded lockwire， is the most widely used insurance measure in aviation practice. Foreign standards include Boeing standard， Airbus standard， CFM （International Engine Company） standard， IAE （International Aero Engines） standard， and so on. Domestic standards include CAAC （Civil Aviation Administration of China） standard， AVIC （Aviation Industry Corporation of China） standard， and so on. Different standards have their own advantages and disadvantages. Through horizontal comparison of the characteristics of different standards， this paper analyzes their rationality in practice， and compares their advantages and disadvantages， so as to provide ideas for CAAC maintenance standards andthe improvement of practical training.

Keywords： lockwire; standard; CAAC; fastener; insurance measure

紧固件是指螺帽、螺钉、螺杆等起紧固作用的部件。紧固件常见于零部件的连接以及机匣与机匣之间、零部件与机匣之间的安装配合。通常，零件需要通过螺帽、螺栓等紧固件才可以固定在机匣上。螺帽固定后，需要先拿手按照一定的顺序拧紧，即对角线原则。为了有统一的拧紧标准，飞机制造商會给出一个标准力矩值或者力矩范围，这样可以保证不同的施工人员最终拧紧的效果是一样的。然而，达到规定力矩值，并不能保证该紧固件一定不会松动。特别是对于一些像发动机和飞行舵面这样的高振动区域，紧固件总是会出现松动的趋势。这时候就需要采用保险措施，来达到防松的效果[1]。

1  常见的紧固件保险措施

常见的保险措施如下。

摩擦类保险：弹簧垫片、双螺帽、自锁螺帽和簧板式垫圈。

机械类保险：保险丝、保险钢索、开口销、锁片、卡环和别针式卡簧。

其中，保险特别是双股保险丝是实践应用最广泛的保险。关于紧固件保险的拆装标准，我国民航业目前采用的为CAAC（中国民航）标准，主要是结合了波音标准和空客标准。除此之外，还有中航工业的标准。国外的主流标准有波音标准、空客标准，发动机厂商的标准（如CFM标准、IAE标准）。这些标准对保险丝的打法规定大致相同，但是也有些区别，每种标准都有其合理和不合理的地方。针对这些标准做一个横向的比对，以探讨其合理性，可以更好地指导实践工作。

发动机上的保险丝要求比较高，一般手册中会单独规定。

2  CAAC标准保险丝的使用方法介绍

以CAAC中国民航的标准为例介绍保险丝的使用方法。根据施工方法，保险丝分为单股保险丝和双股保险丝，双股保险丝的使用范围比较广泛，单股保险丝的使用场景比较局限，具体要根据AMM手册的规定来选择保险丝的施工方法。

2.1  保险丝的使用的基本规则

1）每次打保险必须用新的保险丝，不能重复使用。

2）对将用于保险部位的保险丝应进行检查：无腐蚀、无压痕、无损伤和急剧弯折变形，在编结段不得有任何损伤（否则会因振动断裂）。

3）保险丝按MS20995使用镍合金，除非手册另有规定外，见表1。

4）为防止电位腐蚀，在与镁接触的保险丝上使用5056铝合金覆盖层。

5）防腐和防热的保险钢索仅当手册说明允许时可作为保险丝的替代品。这些说明只允许保险钢索安装在直径小于和等于0.250英寸的螺栓和螺钉上，其头部中央有钻通的孔。保险钢索不能安装在六角头角边有钻孔的紧固件上。

6）保险丝、保险钢索拆下后不能再继续使用。

7）保险丝结尾长度打3～6个花（保险丝直径大小于0.032英寸）。向后或向下打弯以保护保险丝的端部并使其不能钩住别的东西[3]。

8）在用保险丝锁定零件前，必须正确拧紧紧固件的力矩；拧紧力矩时正确对准保险丝孔。在对准保险丝孔时，不得降低或增加零件的力矩。

2.2  双股保险丝的应用

1）除了手册说明中有规定，所有保险丝均需用双股的方法，保险丝编结如图1、表2所示。

2）对于直径大于等于0.032英寸保险丝，保险丝直径必须占将要穿过的孔径的1/3～3/4。

3）直径0.020英寸的保险丝能用于保险丝孔直径0.045英寸或更小的装置上，或者是零件相距小于2英寸并且保险丝孔直径是0.045～0.062英寸。

4）对多个紧固件组。如果多个紧固件彼此间隔4～6英寸，用同一根保险丝的保险的紧固件不能超过3个。如果多个紧固件彼此间隔超过6英寸（152 mm），不能把其串在一起打保险，如果多个紧固件彼此间隔小于4英寸（101 mm）时，最长允许使用一根24 英尺的保险丝将不多于 4个紧固件连在一起打保险。

2.3  双股保险丝的施工方法

以手工编花为例，工作前要确认所有的紧固件已经拧紧到指定力矩值，且所有的保险孔是可用的，如图2、图3所示。

剪一段保险丝，长度为实施保险长度的1.5～2倍，若不能确定可适当加长（实际施工中，下料长度约为施工长度的3～5倍）。

将保险丝穿入保险孔，绕螺栓头后打折，用孔出口的一头压住绕螺栓头的另一头， 而后打结（穿线压绕线），结必须打在保险丝的出口，结的第一扣角度为： 对穿孔，第一扣为120°；边角孔，第一扣为60°。

以60°的角度继续编结保险丝，编结过程要保持拉紧保险丝。当所编结的辫子末端距离下一个螺栓距离小于3 mm时即可停止编结。

将在上面的一头穿入螺栓孔，重复上面步骤。

保险丝从最后一个螺栓头穿出后，以 80°的角度继续进行编结，最后留 3～6 个扣作为收尾，多余的部分剪掉。

收尾段顺保险丝的走向弯曲即可。

2.4  单股保险丝的应用

1）单股保险丝通常用于窄小空间内闭环结构、电子系统上的零件和不适用双股保险经常拆卸的地方，如图4所示。

2）当使用单股方法时，使用能通过保险孔的最大标准尺寸的保险丝。

3）用单根保险丝串联时要注意保险丝穿孔时的走向，当螺钉、螺帽开始松动时，封闭的保险丝圈将受力阻止松动。这种串联的螺钉数以保险丝长24英寸（609 mm）为限。

4）单股保险丝结尾长度应在1/4至1/2英寸之间，要求不少于4个花。

3  波音标准保险丝的打法

波音标准的双股保险和单股保险如图5所示。

4  空客标准保险丝的打法

空客标准的双股保险和单股保险如图6、图7所示。

5  发动机公司的标准

5.1  CFM发动机的规定

只能打双股保险，不能有过多的张力，每英寸的编花数不得超过15个，可以使用保险丝钳子[5]，如图8所示。

5.2  IAE发动机的规定

IAE标准的保险丝示例和对编花数量的要求如图9、图10所示。

6  中航工业标准

中航工业标准的保险丝示例和对编花数量的要求如图11所示。

7  各标准的优劣对比与分析

7.1  保险丝适用高温限制

CAAC标准规定在高温区域使用蒙奈尔、镍铬合金材质的不锈钢。而波音标准和IAE公司的标准提到高温区域可以使用不锈钢材质的保险丝，特别是IAE公司的标准对使用不锈钢材质的保险丝的温度限制最详细：不超过648.9 ℃，可以使用不锈钢材质保险丝，如牌号AMS5689。不超过982.2 ℃，可以使用耐热不锈钢合金材质保险丝，如AMS5687。不管使用何种材质，必须遵守直径偏差。

7.2  双股保险

关于保险丝总长度：CAAC标准总长度不超过24 英寸（609 mm）；波音标准没有规定；空客标准不超过600 mm；CFM公司与IAE公司无论单股双股保险，总长不超过24 英寸（0.6 m）；中航工业标准无。这点对于不同的标准，基本一致，空客的标准要求略高。

相邻紧固件的最远距离：CAAC标准不超过6英寸（152 mm）；波音标准没有规定；空客标准不超过100 mm，超过则中间必须穿过一个固定点（图12）；IAE公司，除特殊规定，相邻紧固件之间的距离不得超过6 英寸（152.4 mm）。

编花的角度或捻数：CAAC标准对穿孔第一扣为120°，边角孔第一扣为60°，其余均为60°；波音标准无；空客标准，如果使用保险丝钳，最大的编花角度不得超过60°；CFM公司每英寸的捻数不得超过15个；IAE公司根据保险丝直径不同，每英寸的捻数不同，参考图9；中航工业标准未提及。总体说，CAAC规定的实操性比较强，CFM的规定比较笼统，空客、IAE规定了不同直径保险丝的捻数，但一线施工人员实际操作起来不太方便。

保险丝结尾长度：CAAC标准3～6个花（保险丝直径大小于0.032英寸）；波音标准；空客标准介于10 ～15 mm之间；IAE不少于4个花，但为防止振动，保险丝收尾盡量短。CFM收尾0.5英寸（12.7 mm）；实践中机务人员通常会留5～7个花。综合各标准的观点及发动机等高振动区域，一般4～5个花为宜，太多有可能导致发动机振动；其他非发动机区域则可以留长一些，5～7圈或者13 mm，这样可以防止收尾松脱。

对管路保险的要求：角度45°，如图12所示。

三联保：波音标准第二段并没有严格按照“穿线压绕线”的原则执行，如图13所示。

空客标准规定第二段编花顺序要和第一段编花顺序相反。

IAE标准无论哪一段都严格按照“穿线压绕线”的原则。按照实践原则，更推荐IAE的标准。

T型管：空客更推荐双联保的打法。CAAC和中航工业的标准大相径庭，不过中航工业对穿线压绕线这一标准把握得不太严格，如图14所示。

是否允许4联保：CAAC标准，如果多个紧固件彼此间隔4～6英寸，用同一根保险丝的保险的紧固件不能超过3个。如果多个紧固件彼此间隔小于4英寸（101 mm）时，最长允许使用一根24 英寸的保险丝将不多于4个紧固件连在一起打保险。波音标准没有规定，示例没有给出；空客标准不允许，最多只能连接3个紧固件；CFM公司没提到；IAE公司允许，且无论单股保险还是双股保险。最多能连接的紧固件数量为总长度24英寸（0.6 m）的保险丝所能连接的数量；中航工业标准允许。

以上标准均不允许通过增大或者减小力矩的方式来对孔。可以拧松重新打力矩或者更换一个螺帽。

7.3  单股保险

对单股保险丝的态度：CAAC标准部分允许，如窄小空间内闭环结构、电子系统上的零件和不适用双股保险经常拆卸的地方；波音标准除特殊规定外，一般使用双股保险，但是给出了单股保险丝的示例；空客标准只适用于特定工卡；CFM公司不允许打单股保险；IAE公司部分允许，单股保险丝通常使用在特别注明的场合，如紧固件比较集中且形成规则图形（圆形、矩形、正方形和三角形），以及电气系统或其他推荐使用单股保险丝的地方。

结尾长度：CAAC标准要求要求结尾长度应在1/4至1/2英寸之间，要求不少于4个花；波音标准没有明确说明，但是示例在4圈左右；空客标准提到一种单股双联保险，要求第一段编花最少4次，第二段编花2～4次；IAE公司收尾至少4个花，为防止振动，保险丝收尾尽量短。

8  结束语

总体来讲，CAAC的标准借鉴了波音和空客的标准。由于行业特殊性，国家标准或者行业标准并不自动适应于中国民航的标准。发动机上的施工标准通常高于飞机机身标准，如果两者冲突则以发动机标准为准。通过探讨各标准的合理性，可以为中国民航的标准改进提供一些借鉴。

参考文献：

[1] AIRBUS S.A.S. Technical Data Support and Services.A318/319/320/321Aircraft Maintenance Manual （AMM）[S].2023.

[2] 任仁良.维修基本技能（ME、AV）[M].北京：清华大学出版社，2010.

[3] 民用航空器维修基础系列教材编写委员会.航空器维修基本技能 Basic Aircraft Maintenance Skills[M].2020.

[4] BOEING COMMERCIAL AIRPLANES GROUP.B737 Aircraft Maintenance Manuaｌ（ＡＭＭ）[S].2023.

[5] CFMＢ．（ＣＦＭＢ）－ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＰＲＡＣＴＩＣＥＳ －ENGINE GENERAL[S].2023.

[6] ＩＡＥ．（ＩＡＥ） － ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＰＲＡＣTICES - ENGINE  GENERAL[S].2023

[7] 擴口管路连接件通用规范：HB41-1-1999[S].中国航空工业总公司，1999.