某型飞机襟翼自动收上故障分析

万剑波 胡奎福

摘要：通过对某型飞机发生的一起襟翼自动收上疑难故障进行分析，查明这是一起因油液污染而产生的功能故障，由此提出了油液污染的预防措施。

关键词：襟翼;电磁活门;油液污染

0引言

在飞机使用维护及修理过程中，常常遇到系统油液污染的情况。由于具有污染来源广、控制难度大、危害后果大、原因查找困难、隐患很难根除等特点，油液污染已成为航空业的头号故障。液压系统承担着飞机极其重要的功能，稍有污染就会造成起落架无法收放、舱门无法打开、襟翼无法收放等故障，严重危及飞行安全。从现有的资料来看，油液污染造成的故障已经占外场故障的半数以上。本文通过对某型飞机发生的一起襟翼自动收上疑难故障的分析，说明对油液污染控制的重要性。

1故障情况

某型飞机在外场使用过程中，将襟翼放下后，当YDF-22A电磁活门断电时，本来应在放下位置锁住的襟翼发生了自动收上故障，在更换YDF-22A电磁活门后，故障消除。

换下的YDF-22A电磁活门返回航修工厂后进行性能试验，其内漏量、工作转换性能均符合要求。对电磁活门分解检查，各零件均完好，但在电磁活门内腔发现了多余物：5颗直径0.3～0.5mm不等的细小金属颗粒。用磁铁吸附，发现5颗金属颗粒均无磁性。

2工作原理分析

2.1某型飞机襟翼收放系统工作原理

襟翼收放共有两种工作方式：正常收放襟翼、应急放襟翼。

如图1所示，正常收放襟翼由左右系统同时进行。放襟翼时，将中央仪表板上的襟翼操纵开关向下扳，左右系统的YDF-22A电磁活门2、13通电。

左系统的压力油经节流活门1、电磁活门2、转换活门3后分为两路，一路经转换活门5后又分为两支，一支经转换活门7进入襟翼传动装置8，打开摩擦制动器;另一支打开右系统的液压锁10。另一路经左系统液压锁6去往左系统液压马达9，使马达转动。马达另一腔的液压油沿液压收上管路，经过打开的液压锁6，由电磁活门2、单向活门4沟通的回油路流回左系统油箱。

右系统的压力油经节流活门14、电磁活门13后分为两路，一路经转换活门11后又分为两支，一支经转换活门7进入襟翼传动装置8，打开摩擦制动器;另一支打开左系统的液压锁6。另一路经右系统液压锁10去往右系统液压马达9，使马达转动。马达另一腔的液压油沿液压收上管路，经过打开的液压鎖10，由电磁活门13、单向活门12沟通的回油路流回右系统油箱。

两个液压马达转动，带动襟翼传动装置内齿轮轴转动，齿轮轴又带动一系列传动杆转动，将襟翼放下。节流活门1、14限制襟翼的收放速度。当襟翼释放到任意中间角度位置，将收放襟翼操纵开关扳到中立位置，可使电磁活门断电;或者是当襟翼释放到35。时，襟翼位置传感器内的终点开关使电磁活门自动断电。此时，停止向液压马达供油，而两个液压锁6、10和襟翼传动装置8上的摩擦制动器可以将襟翼可靠地固定在任一位置上。

收襟翼时，将中央仪表板上的襟翼操纵开关向上扳，其工作情况与放襟翼相似。

当正常放襟翼系统发生故障不能放下襟翼时，可以用手摇泵

电动泵系统应急放下襟翼。此时，需将三位分配开关置于“自左液压油箱”位置，七位分配开关15置于“放襟翼”位置，摇动手摇泵或开动电动泵，压力油经七位分配开关15、转换活门3，沿左系统放襟翼油路将襟翼放下，回油沿左系统收襟翼油路回油。

2.2YDF-22A电磁活门工作原理

YDF-22A是三位四通电磁活门，由装在铝合金壳体内的操纵组件和液压换向组件组成。壳体上有4个接管嘴：泵接管嘴接通高压油路，回油接管嘴接通回油路，筒1和筒2接管嘴相应地接通襟翼放下和收上管路。

如图2所示，当电磁铁断电时，高压油经泵口流入操纵组件，在高压油的作用下，钢球2被压在活门座上，将回油路堵住。此时，液压油直接进入滑阀3两端。由于滑阀两端面积相等，液压和弹簧力也都相等，所以滑阀处于中立位置，筒1和筒2均与回油管嘴相通。当右电磁铁A通电时，产生吸力使活动铁芯向左移动，通过顶杆1将钢球2推离右侧活门座并顶压在左侧活门座上，堵住压力油路，同时使滑阀3右侧的腔与回油管嘴相通，滑阀3在左侧腔的压力油作用下，右移至极限位置，滑阀3上的凸肩将筒1与泵连通，筒2仍与回油管嘴相通。

此时，如电磁铁A断电，吸力消失，钢球2在压力油的作用下，离开左侧活门座并压在右侧活门座上，使滑阀3右侧的腔与回油管嘴断开而与泵管嘴接通，使滑阀3右端又变成高压腔，滑阀3在右端弹簧4的作用下回到中立位置，使筒1和筒2与回油管嘴相通。如电磁铁B通电，工作原理与电磁铁A通电时相同，滑阀3左移，筒2通泵管嘴，筒1通回油管嘴。

此外，电磁活门还有手动操纵机构，当用手按压按钮时，相当于电磁铁通电，其工作原理与通电状态相同。

3故障原因分析

3.1外来金属颗粒卡滞部位分析

YDF-22A电磁活门里面的主要运动部件为分流活门（即图2中滑阀3）、钢球活门。当外来物进入液压系统后，由于液压油的流动性，运动部件都有被卡滞的可能。根据异物卡滞的运动部件不同、卡滞的位置不同，可能产生不同的故障结果。现对5颗金属颗粒卡在不同部位与该故障之间的因果关系加以分析。

首先想到的是分流活门卡滞，但是由于分流活门与衬筒间隙极小，异物不容易进入该间隙部位;分流活门两端与壳体之间有弹簧，而且空间较大，该部位更没有卡滞的可能。即使分流活门卡滞，也是使电磁铁通电后油路转换受阻，其直接后果是电磁活门接到收放襟翼的命令后不工作，无法收放襟翼，而不会出现断电后襟翼反而自动收上的奇怪现象。因此，断定该故障不是由于分流活门卡滞所致。

再看钢球活门卡滞的情况。如图2所示，电磁活门正常放襟翼时，电磁铁A通电，衔铁伸出使右边的钢球活门关闭，分流活门右边的高压油路被阻断，从“泵”管嘴来的高压油通过左边的钢球活门到达分流活门左边，推动分流活门右移，使“筒1”（放襟翼）与“泵”管嘴相通，“筒2”（收襟翼）与“回”管嘴相通，高压油到“筒1”管嘴执行放襟翼任务。

襟翼放到位后，将电磁铁A断电，如果油路中没有多余物卡滞，从“泵”管嘴来的高压油分为两路，通过左右两个钢球活门，分别到达分流活门左右两边，分流活门左右的液压力和弹簧力相等而平衡，使分流活门回到中立位置，“泵”管嘴被阻断，“筒1”、“筒2”均与“回”油管嘴相通，由于液压锁和襟翼传动装置上的摩擦制动器作用，襟翼被锁定在放下位置。

襟翼产生了自动收上的故障，说明两个电磁铁均断电时，实际上“筒2”与“泵”管嘴相通，“筒1”与“回”油管嘴相通。这是因為外来金属颗粒正好卡滞在左边（B端）钢球活门处，往左的一路高压油因为钢球活门没关严而向回油腔泄漏，而往右的一路高压油因为钢球活门密封完好而到达分流活门右边，因此分流活门左边的液压力远远低于右边的液压力，推动分流活门左移，使“筒2”与“泵”管嘴相通，“筒1”与“回”管嘴相通，“泵”管嘴来的高压油通往“筒2”管嘴，因此产生了襟翼自动收上的故障。

3.2外来金属颗粒来源分析

通过吸铁石检测5颗金属颗粒均无磁性，从颜色初步断定为铝合金。而YDF 22A电磁活门除壳体为铝合金外，其余零件均为钢件。分解检查铝合金壳体状态完好，而且也无导致铝合金壳体破裂的外因，因此可初步判断5颗铝合金颗粒不是来自YDF 22A电磁活门，而是来自液压系统其他部位。最大可能是来自铝导管、铝管嘴的螺纹部分在装配时的掉块，或者是混入系统的其他杂质。

4结论

从以上分析可以看出，该起襟翼自动收上的故障是YDF 22A电磁活门被液压系统中铝合金颗粒卡滞引起，卡滞部位为（B端）钢球活门左边。（B端）钢球活门与活门座之间无法密封，由于液压力的推动，使本应中立的分流活门右移，使“筒2”与“泵”管嘴相通，导致本该在放下位置锁住的襟翼出现了自动收上故障。

由于该YDF-22A电磁活门故障是因油液污染产生的功能故障，所以是偶发故障。经检查其零件均完好，性能检测合格，经大修后该电磁活门可以装于其他飞机使用。

机上故障虽然已经消除，但是系统中可能还留有残余污染物。建议维修厂根据油液流动轨迹，有针对性地清洗系统，确保消除安全隐患。建议用户在后续飞机加油、定检等维护过程中加强油液污染控制，以免再发生类似故障，并在使用中进行监控，发现异常立即与维修厂联系，研究解决措施。