周蕾
摘 要:本文將簡要分析飛機液壓管路連接的結構原理,分別介紹擴口式和無擴口式的飛機液壓管理連接方式和制造裝配工藝,研究液壓管路連接性能的影響因素,以充分優化飛機液壓管路設計,為提升飛機液壓管理連接質量提供參考。
關鍵詞:液壓;管路連接;擴口式;無擴口式
在制造裝配過程中極易產生較大的間隙,且結構表面粗糙度及形狀誤差十分突出,導致導管結構普遍不具備良好的密封性能,且極易被平管嘴根部所壓傷,造成導管擴口端斷裂,帶來嚴重的飛行安全隱患。
1、飛機液壓管路連接結構原理
為了讓飛機液壓系統得以維持良好的工作狀態,需要積極優化系統管路連接的性能,以促進液壓管路連接,進而保障飛機駕駛的安全性。飛機液壓管理系統的主要元部件為不同類型的導管及連接件,管路連接結構一般包含擴口式和無擴口式兩種形式,我國所應用的多數液壓管路系統均采用擴口式連接的形式,主要利用鋁管和不銹鋼導管實現配合連接。擴口式連接主要利用74°喇叭口與錐面結構進行連接,可以充分壓緊密封擴口結構,且密封面積相對較大。
1.1 擴口式
擴口式管路中的主要零部件為外套螺母、74°管接頭和擴口式管袖,其管路連接方式為剛性連接。需要將外套螺母套在平管嘴外部,與管接頭位置上的螺紋進行充分連接,促進導管擴口端內錐面與外錐面的結合,構建密封帶。一般而言,導管擴口成型后的變形量會相對較大,需要不斷提升導管的延伸率,降低導管開裂風險。同時,應盡量降低導管結構強度,以免影響高強度材料的使用效果。要求充分利用保險絲裝置,針對外套螺母進行有效限制,以免由于外套螺母松轉而導致風機管路系統重量大幅增加。
1.2 無擴口式
其主要構成結構為管接頭、導管、外套螺母及管套裝置,采取無擴口式的管路連接方式,可以讓環槽導管表面硬度優勢得到充分展現,同時,其塑形優勢也較為明顯,可以適應管路連接的收縮變形要求。應用無擴口式管路手段進行連接,可以充分利用外套螺母的壓力,讓管套弧形面得以與管接頭之中的錐面實現充分銜接。在管路液體壓力影響下,可能導致管套結構出現變形,讓管套得以向軸向壓緊的方向自由收縮,并形成一道密封的銜接線,讓管路連接結構得以實現充分密封。采取此類方式進行連接,通常無需采取其他放松技術手段便可以達到螺紋自鎖的效果,以促進管接頭結構和外套螺母的連接。
2、擴口式液壓管路連接制造裝配工藝
對于現役飛機液壓系統而言,最為常見的一種管路連接方式便是擴口式管路連接,該系統中的主要連接器具為管接頭和37°的擴口導管,也有部分管路中主要利用45°、60°或雙錐度擴口式液壓管路實現連接。在正式進行擴口式管路連接前,要求積極開展連接件潤滑措施,利用冷擠壓手段實現導管端口優化,將其設計為喇叭口形式,同時,適當輔助管套和外套螺母裝置,以促進導管擴口錐面與管接頭錐面的銜接,使其得以構成統一的金屬接觸面密封結構。最后,要求擰緊導管裝置,以免由于振動影響而導致管套在金屬接觸面密封結構中過度集中,以便分散裝置中的剪切應力,讓管路裝置的連接強度得以全面提升。
設計、裝配及加工工作效率都可能直接影響管路連接制造裝配工作的效率,進而影響擴口式管路的連接性能。由于管理裝配過程中可能產生一定的軸向預緊力,可能直接影響擴口式管路連接的有效性,使其連接性能受到嚴重影響。在管路裝配過程中所生成的軸向預緊力可能對管路結構連接的緊密性產生直接影響,需要充分利用扭矩法進行裝配處理,針對管路連接扭矩規模進行嚴格管控,以實現充分的軸向預緊力控制。如果飛機液壓管路中的軸向預緊力相對較小,則可能相應影響密封區域內的接觸應力,難以實現充分的密封處理;如果管路中的軸向預緊壓力過大,向其中施加過多的接觸應力則可能在一定程度上影響材料性能,甚至可能超出材料的承載極限,導致管路結構完整性嚴重受損,進而引發管路泄漏問題。為此,要求針對軸向預緊力狀態進行充分管控,以充分提升擴口式管路連接結構的密封性能。
3、無擴口液壓管路連接制造裝配工藝
開展無擴口液壓管路連接,要求將管路設計制造和管路件工藝參數作為主要的制作工藝手段,在進行裝配設計時,主要采用固定零件夾具和擠壓擴張器兩類設備,需要盡量確保夾具結構設計的合理性,以實現高效的零件固定。
在經過多次試驗操作后,可以確定無擴口管路件的實際工藝參數,要求為不同規格的管路件提供差異化的工藝參數指標信息,在此基礎上開展試驗并與目標值進行深入對比,以確定具體的參數值。如果液壓管路沒有擴口需求,則需要相應調整導管端頭的內倒角指標,以免因為尖角及毛刺因素而影響液壓管路質量。為了讓管套得以順利套入導管之中,以免管端結構發生變形,要求充分關注導管結構的標準值,并在成形處理的過程中做好導管軸線管控措施,使其得以始終垂直于導管上端面,以滿足導管施工規范要求。
4、飛機液壓管路連接性能研究
如果導管冷擴口及擴口段的精度較低,則可能由于彎曲振動及疲勞因素而影響擴口式管路的連接強度,導致液壓管路的回復應力值相對較小,難以維持良好的均勻回復狀態。如果回復應力相對較小,也可能直接影響管路連接性能,需要利用熔煉工藝和加工變形工藝手段進行控制。
對結構分離面處有結合要求的導管,應考慮互換要求,以結構交點或部件的定位基準為導管的定位基準,參考數模理論站位,協調定位導管自由端。部件分離面導管若與成品連接,可使用成品模型進行分離面導管自由端定位控制。部件分離面導管若與導管連接,可使用工裝定位器進行分離面導管自由端定位控制。
除此之外,無擴口式管路的連接性能也可能被管套長度及壁厚等因素所影響,隨著管套長度的持續增加,可能相應增加管路的連接強度,同時,管套壁厚厚度越大,相應的連接強度也就越強。
結語:
本文簡要介紹了兩種不同的液壓管路連接方式,也即擴口式管路連接和無擴口式管路連接,針對兩種連接方式的結構原理及制造裝配工藝進行了分析,同時,研究了液壓管路的連接性能,最終認定,無擴口式管路連接方式是一種更為先進的管路連接形式,相比于擴口式管路連接方式,其裝配過程更為簡潔,安全性也相對更高,因此可以廣泛應用到新型飛機研制過程中。
參考文獻:
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