淺談飛機維修口蓋鎖安裝工藝

王 聲，肖望東，陳 軍，楊 毅

(陜西飛機工業有限責任公司 制造工程部，陜西 漢中 723213)

隨著航空技術的迅速發展，機上成品、設備附件等愈來愈多，要求在機體上設置各種各樣的使用維修口蓋(以下簡稱口蓋)，它們主要用于每次飛行前、后檢查的項目，如發動機艙口蓋[1]；定期檢查的項目，用于修理、調整、填充、分解或更換設備的項目，如助力器艙口蓋；為機體結構本身定期進行檢查的項目，如為檢查關鍵件和重要件的裂紋、變形、腐蝕等方面而提供的良好通道。由此以來，飛機口蓋鎖的選用十分重要，在選用口蓋鎖時，既要滿足口蓋的維修要求，又要保證口蓋的強度設計指標，以保證裝機使用的維修性和安全性。典型的維修口蓋如圖1[2]所示。

1 口蓋鎖安裝的技術難點

口蓋鎖在安裝過程中存在如下技術難點：1)飛機口蓋鎖尚無統一的分類方法，缺乏頂層標準的支撐與指導；2)飛機口蓋鎖在安裝過程中容易出現機械損傷(孔壁劃傷、安裝孔超差)和銹蝕(安裝密封性差)等問題；3)飛機口蓋鎖安裝后調試過程中往往存在間隙晃動、超差、開啟卡滯或松動的故障。經統計，這些故障在口蓋鎖安裝故障中的占比如圖2所示。

圖1 典型維修口蓋示意圖

圖2 口蓋鎖故障占比圖

2 口蓋的分類及連接特點

口蓋的種類很多，連接的形式也各不相同，目前沒有具體的分法與定義。筆者通過查閱各類相關資料發現，在HB 7231《軍用飛機維修性設計準則》5.1.2.1條及HB 7083《飛機系統設備定義圖表要求》中4.2.2.13條給出相對比較權威的定義，即：按照維修口蓋打開與關閉的時間分為3大類。A類口蓋：打開或關閉時間小于1 min，這類口蓋一般使用鉸鏈鎖；B類口蓋：打開或關閉時間為1～10 min，這類口蓋既可用鉸鏈鎖，又可用快卸緊固件；C類口蓋：打開或關閉時間取決于口蓋上的螺釘數量，這類口蓋應使用標準螺釘，而不使用鉸鏈鎖或快卸緊固件[3]。

這三類口蓋的連接形式、特點及適用范圍如下。

1)A類口蓋。一般使用鉸鏈鎖或非承力的快卸鎖連接；主要用于飛行前后維修頻繁且受力小的口蓋，一般結構簡單、重量較輕，開啟、閉鎖方便。例如：液壓油濾污染指示觀察口蓋、充氧口蓋、地面電源插座口蓋等。

2)B類口蓋。Ⅰ型：承力快卸鎖；連接可靠，口蓋開啟、閉鎖方便，用于維修較頻繁的中等受力口蓋，如：設備艙口蓋。Ⅱ型：鉸鏈(或搖臂)或非或小型承力快卸鎖連接；連接可靠，口蓋開啟、閉鎖方便，用于飛行前后頻繁受力大的口蓋，鉸鏈布置在口蓋的前邊或側邊，便于維修[4]，如：發動機維護口蓋、雷達艙口蓋。C類口蓋：螺釘(或螺栓)加托板螺母連接形式，連接可靠，有利于傳力，結構重量較輕，但口蓋拆卸不方便，用于定期檢查的口蓋[5]，如：油箱艙口蓋，液壓附件艙門口蓋。

3 口蓋鎖的分類

口蓋鎖的分類有不同的種類及劃分，例如：按照使用要求分為密封性口蓋鎖、非密封性口蓋鎖；按照受力形式分為承力口蓋鎖[6]、非承力口蓋鎖(包含承力小也屬于此類)；按照結構特點分為鉤形鎖(主要承力件為鉤形構件)、插銷鎖、云形鎖；按照鎖緊方式分為雙頭螺紋式口蓋鎖(口蓋鎖鎖釘為雙頭螺紋)、1/4轉口蓋鎖(口蓋鎖開啟或閉合僅需旋轉1/4轉)；按照開啟方式分為觸發式口蓋鎖、工具式口蓋鎖。結合上述口蓋的分類及連接特點，筆者對口蓋鎖進行系統的劃分，口蓋鎖分類框架圖如圖3所示。

圖3 口蓋鎖分類框架圖

口蓋鎖按照圖2的劃分，可分為如下四大類：1)觸發式口蓋鎖(非工具式)；2)工具式承力型非密封口蓋鎖；3)工具式承力型密封口蓋鎖；4)工具式非或小承力型口蓋鎖。

4 口蓋鎖的安裝工藝

根據上述口蓋鎖的分類，選取典型的口蓋鎖對其安裝工藝進行分類描述。

4.1 觸發式口蓋鎖安裝工藝

4.1.1 典型的觸發式口蓋鎖結構

典型的觸發式口蓋鎖結構如圖4所示。

圖4 典型的觸發式口蓋鎖結構圖

4.1.2 典型的觸發式口蓋鎖安裝工藝流程

觸發式口蓋鎖安裝工藝流程圖如圖5所示。

圖5 觸發式口蓋鎖安裝工藝流程圖

4.1.3 典型的觸發式口蓋鎖安裝工藝概述

1)安裝前的準備。

按工程圖樣的要求選擇、核對需安裝口蓋鎖的牌號及規格，同時檢查觸發式口蓋鎖，口蓋鎖開啟和閉合應靈活，且不允許有機械損傷和銹蝕的現象。最后按工程圖樣的要求選擇配套緊固件，作好安裝前的準備。

2)制孔。

根據工程圖樣要求的方向、部位制孔，在口蓋上制口蓋孔和安裝孔，孔徑、孔位及孔邊距尺寸應符合工程圖樣要求。在精制安裝孔(見圖6)前，應先對鎖座及口蓋位置進行預裝配，在確保兩者協調的基礎上，再進行精制兩者的安裝孔，同時允許現場根據實際情況采用專用工裝(鉆?；蛑瓶讟影宓?進行精制安裝孔，制孔可采用“二擴一鉸”的方式(即：先制導孔，再擴孔，最后鉸孔)。若需要锪窩，锪窩尺寸應符合工程圖樣規定，锪窩時應配套使用限窩器，為避免锪窩的導柱對孔壁造成損傷，锪窩工序應安排在鉆、擴孔之后，鉸孔工序前進行。

圖6 精度孔的尺寸公差示意圖

3)安裝。

按工程圖樣規定的方向將觸發式口蓋鎖開啟、閉合部位安裝于口蓋孔中，同時根據觸發式口蓋鎖上安裝孔的位置，制出緊固件安裝孔。選用規定的緊固件將觸發式口蓋鎖安裝于口蓋上，鉚接、螺接應符合相應的技術規范要求。

4)調整。

觸發式口蓋鎖與口框搭接處可根據口框厚度進行調節；觸發式口蓋鎖與口框搭接處厚度調節范圍按設計技術文件及鎖的安裝說明書的相關要求進行，例如：圖3中觸發式口蓋鎖的口蓋鎖與口框搭接處厚度調節范圍為0～6.60 mm。

在開啟按鈕處施加力，觸發式口蓋鎖打開。開啟過程如圖7所示；在閉合按鈕處施加力，觸發式口蓋鎖閉合。閉合過程如圖8所示。

圖7 開啟過程示意圖

圖8 閉合過程示意圖

5)安裝后的檢查。

口蓋鎖開啟靈活，應能一次閉合到位，運動過程中不應有阻滯現象。閉合按鈕不能凸出結構表面，未達到要求可根據現場情況加墊調整。觸發式口蓋鎖鎖緊后，口蓋與口框不能產生晃動及間隙，如有晃動或間隙可調節調節螺釘。調節過程如圖9所示。

圖9 調節過程示意圖

4.2 工具式承力型口蓋鎖

4.2.1 典型的工具式承力型口蓋鎖結構

典型的工具式承力型口蓋鎖結構如圖10所示。

a) 非密封型

b) 密封型

4.2.2 典型的工具式口蓋鎖安裝工藝流程

工具式口蓋鎖安裝通用工藝流程如圖11所示。

圖11 工具式口蓋鎖安裝主要工藝流程圖

4.2.3 典型的工具式口蓋鎖安裝工藝概述

1)安裝前的準備。

按工程圖樣的要求選擇、核對需安裝口蓋鎖的牌號及規格并對鎖體的外觀進行檢查，檢查鎖體上有無機械損傷或銹蝕現象，若有則更換；核對所安裝的標準件，檢查口蓋與口框的厚度是否符合工程圖樣要求，按產品圖樣或裝配指令規定的方法，詳細檢查零件(或組合件)的定位與夾緊是否正確；按工程圖樣的要求準備并完成密封劑的配制。

2)制孔。

根據工程圖樣要求的方向、部位，采用劃線、制孔樣板或專用工裝在口框上制鎖座安裝孔。同樣，采用劃線、制孔樣板或專用工裝在口蓋上制口蓋鎖安裝孔，孔邊距應符合工程圖樣要求，當工程圖未規定時，最小邊距不得小于2D(D為口蓋鎖開孔孔徑)。按結構特點和裝配關系確定上、下鎖體間(口蓋與口框孔)對接孔的制孔順序，制孔時，為保證口蓋與口框孔的同心度，先將口蓋與口框按工程圖樣定位夾緊，按工程圖樣尺寸劃出鎖的中心線，再用鉆頭鉆出初孔，制初孔時應使用鉆?；蛑瓶紫尬黄鳎员ＷC孔的垂直度。然后分解口蓋與口框，最后按各自的尺寸要求制出終孔。一般情況下用擴孔鉆制出終孔，擴孔鉆導桿直徑應與初孔直徑相同。當孔表面粗糙度要求高，需要精制安裝孔時，應在精制安裝孔前，先對鎖座及口蓋位置進行預裝配，在確保兩者協調的基礎上，再進行精制兩者的安裝孔，同時允許現場根據實際情況采用專用工裝進行制精制安裝孔，制孔可采用“二擴一鉸”的方式。

當圖樣未規定時，上、下鎖體對接孔孔徑同軸度公差應不大于0.2 mm，以確保鎖釘能鎖緊鎖體。锪窩后的尺寸應符合工程圖樣的規定，锪窩時應配套使用限窩器，為避免锪窩的導柱對孔壁造成損傷，锪窩工序應安排在鉆、擴孔之后、鉸孔工序前進行。制孔結束后，先去除孔口毛刺，再檢查制孔的質量，孔必須無毛刺，且孔壁光滑無裂紋。除非工程圖樣另有規定，口蓋與口框孔的表面粗糙度≤Ra1.6 μm。

3)安裝下鎖體。

按工程圖樣所選用的緊固件將鎖座安裝于口框上，鉚接或螺接的要求應滿足技術規范的要求。

4)安裝上鎖體。

按工程圖樣所選用的緊固件將口蓋鎖安裝于口蓋上，同樣，鉚接或螺接的要求也應滿足技術規范的要求。

5)密封劑的涂覆。

口蓋與口框之間如需涂密封劑，密封劑的牌號、厚度應符合工程圖樣的規定，密封劑的涂敷方法按企業工藝規范的要求執行。在涂密封劑時，不允許將膠液流到緊固件(螺栓)上及下鎖體內部，特別是緊固件(螺栓)槽內[7]。另外，密封劑涂覆時，工作表面溫度應在要求的施工環境溫度范圍內，密封劑的涂覆應在密封膠的活性期內完成。

6)安裝。

應在密封劑的施工期內，按工程圖樣要求完成上、下鎖體的安裝。含鎖環類的鎖體在正式安裝前應進行預裝配，安裝完成后，應檢查鎖環的安裝情況，安裝好的鎖環不允許在孔中轉動，不允許有裂紋產生。安裝時，應使用專用工具擰緊螺栓，不能將其用力壓入，用力拉拔螺栓，以免造成鎖體螺栓損壞或拉脫。安裝時，有安裝力矩要求的應滿足安裝力矩要求，無安裝力矩要求的應擰緊，連接緊固件突出機體部分應滿足飛機表面質量的要求。

7)安裝后的檢查。

檢查安裝配套鎖及其緊固件的數目、安裝位置是否與工程圖樣一致。按工程圖樣及技術文件要求檢查目視鉚接質量及安裝鎖外觀質量?？谏w鎖開啟靈活，應能一次閉合到位，運動過程中不應有阻滯現象。若圖樣有開鎖力檢查要求，應檢查在口蓋鎖安裝后檢測力值是否符合工程圖樣規定。當工程圖樣及設計文件無規定時，快卸鎖類的開鎖力與閉鎖力的檢查應按照GJB 2027有關規定執行?？谏w鎖鎖緊后，口蓋與口框不能產生晃動及間隙，如有晃動、間隙、松動[8]可采用調節工具及裝置進行調節。

4.3 工具式小承力型口蓋鎖安裝工藝

4.3.1 典型的工具式小承力型口蓋鎖結構

典型的工具式小承力型口蓋鎖結構如圖12所示。

圖12 典型的工具式承力型口蓋鎖結構示意圖

4.3.2 典型的工具式小承力型口蓋鎖安裝工藝流程

安裝的工藝流程可參考4.2.2節的工藝流程圖進行。

4.3.3 典型的工具式小承力型口蓋鎖安裝工藝概述

1)安裝前的準備。

安裝前的準備參照4.2.3節中1)的內容，除此之外還應將彈簧片與殼體鉚接在一起。

2)制孔。

制孔內容參照4.2.3節中2)的內容，除此之外，在制上、下鎖體的鉚釘孔時，可先鉆其中一個鉚釘孔，再用鉚釘或劃針插入已鉆好的一個鉚釘孔中，進行輔助定位，然后鉆另一個孔，示意圖如圖13所示[9]。

a) 鉆制上鎖體的鉚釘孔

b) 鉆制下鎖體的鉚釘孔

3)安裝。

按工程圖樣及技術文件要求，在分別鉚接上、下鎖體時，可單個鉚釘鉚接或2個鉚釘同時鉚接。安裝完成后，根據工程圖樣要求進行防銹或其他處理[10]。

4)安裝后檢查。

安裝后檢查按照4.2.3節中7)的內容進行。

5 口蓋鎖安裝后的質量控制

口蓋鎖安裝所使用的專用工具在使用前應使用不低于10倍的放大鏡檢查所有工具，確認完好無損；檢查口蓋鎖開啟和閉合是否靈活，口蓋鎖及口蓋表面是否存在機械損傷和銹蝕現象。安裝快卸鎖前應檢查口框邊距及厚度是否滿足要求。此外，鎖環安裝完成后，應檢查鎖環的安裝情況，安裝好的襯套、鎖環不允許在孔中轉動，當用不低于10倍的放大鏡檢查襯套、鎖環時，不允許襯套、鎖環出現裂紋?？谏w上安裝孔的尺寸和位置應符合工程圖樣的要求。

6 口蓋鎖運輸和貯存要求

口蓋鎖在領取及工序間周轉過程中應采用柔軟材料包裹后運輸；另外，口蓋鎖不允許堆放，避免零件變形及表面磕碰傷；口蓋鎖僅在安裝前拆除包裝袋或聚氯乙烯塑料袋。

7 實施后的效果

通過對本次口蓋鎖的安裝技術總結，制造主管部門編制了飛機口蓋鎖的安裝工藝技術規范，經過一段時間的運行，飛機口蓋鎖的安裝故障與之前相比明顯下降，安裝故障率下降情況如圖14所示。

圖14 改進前后故障數量對比圖

8 結語

本文通過深入研究各大主機廠編制的各類口蓋鎖的標準，結合本廠口蓋鎖的研制及安裝實踐經驗，提出了一套對口蓋鎖的系統分類法，根據分類分別選取了典型的口蓋鎖進行舉例闡述其安裝工藝、步驟及流程。通過本文的研究，將對飛機所涉及的口蓋鎖及其安裝工藝有普遍、規律性的認識，對快速適應不同工作環境下口蓋鎖安裝操作有著積極的指導意義。