緊固件保險的標準比較

郭永強 譚夏萍

摘 ?要：緊固件保險絲特別是雙股保險絲是航空實踐中應用最廣泛的保險措施。國外的標準有波音標準、空客標準、CFM（國際發動機公司）標準和IAE（國際航空發動機公司）標準等，國內的標準有CAAC（中國民航）標準、中航工業標準等。不同的標準各有優劣，通過橫向對比不同標準的特點，分析其在實踐中的合理性，比較各自的優劣，為中國民航維修標準和實訓授課的改進提供思路。

關鍵詞：保險絲；標準；中國民航；緊固件；保險措施

中圖分類號：TH131 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：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

緊固件是指螺帽、螺釘、螺桿等起緊固作用的部件。緊固件常見于零部件的連接以及機匣與機匣之間、零部件與機匣之間的安裝配合。通常，零件需要通過螺帽、螺栓等緊固件才可以固定在機匣上。螺帽固定后，需要先拿手按照一定的順序擰緊，即對角線原則。為了有統一的擰緊標準，飛機制造商會給出一個標準力矩值或者力矩范圍，這樣可以保證不同的施工人員最終擰緊的效果是一樣的。然而，達到規定力矩值，并不能保證該緊固件一定不會松動。特別是對于一些像發動機和飛行舵面這樣的高振動區域，緊固件總是會出現松動的趨勢。這時候就需要采用保險措施，來達到防松的效果[1]。

1 ?常見的緊固件保險措施

常見的保險措施如下。

摩擦類保險：彈簧墊片、雙螺帽、自鎖螺帽和簧板式墊圈。

機械類保險：保險絲、保險鋼索、開口銷、鎖片、卡環和別針式卡簧。

其中，保險特別是雙股保險絲是實踐應用最廣泛的保險。關于緊固件保險的拆裝標準，我國民航業目前采用的為CAAC（中國民航）標準，主要是結合了波音標準和空客標準。除此之外，還有中航工業的標準。國外的主流標準有波音標準、空客標準，發動機廠商的標準（如CFM標準、IAE標準）。這些標準對保險絲的打法規定大致相同，但是也有些區別，每種標準都有其合理和不合理的地方。針對這些標準做一個橫向的比對，以探討其合理性，可以更好地指導實踐工作。

發動機上的保險絲要求比較高，一般手冊中會單獨規定。

2 ?CAAC標準保險絲的使用方法介紹

以CAAC中國民航的標準為例介紹保險絲的使用方法。根據施工方法，保險絲分為單股保險絲和雙股保險絲，雙股保險絲的使用范圍比較廣泛，單股保險絲的使用場景比較局限，具體要根據AMM手冊的規定來選擇保險絲的施工方法。

2.1 ?保險絲的使用的基本規則

1）每次打保險必須用新的保險絲，不能重復使用。

2）對將用于保險部位的保險絲應進行檢查：無腐蝕、無壓痕、無損傷和急劇彎折變形，在編結段不得有任何損傷（否則會因振動斷裂）。

3）保險絲按MS20995使用鎳合金，除非手冊另有規定外，見表1。

4）為防止電位腐蝕，在與鎂接觸的保險絲上使用5056鋁合金覆蓋層。

5）防腐和防熱的保險鋼索僅當手冊說明允許時可作為保險絲的替代品。這些說明只允許保險鋼索安裝在直徑小于和等于0.250英寸的螺栓和螺釘上，其頭部中央有鉆通的孔。保險鋼索不能安裝在六角頭角邊有鉆孔的緊固件上。

6）保險絲、保險鋼索拆下后不能再繼續使用。

7）保險絲結尾長度打3～6個花（保險絲直徑大小于0.032英寸）。向后或向下打彎以保護保險絲的端部并使其不能鉤住別的東西[3]。

8）在用保險絲鎖定零件前，必須正確擰緊緊固件的力矩；擰緊力矩時正確對準保險絲孔。在對準保險絲孔時，不得降低或增加零件的力矩。

2.2 ?雙股保險絲的應用

1）除了手冊說明中有規定，所有保險絲均需用雙股的方法，保險絲編結如圖1、表2所示。

2）對于直徑大于等于0.032英寸保險絲，保險絲直徑必須占將要穿過的孔徑的1/3～3/4。

3）直徑0.020英寸的保險絲能用于保險絲孔直徑0.045英寸或更小的裝置上，或者是零件相距小于2英寸并且保險絲孔直徑是0.045～0.062英寸。

4）對多個緊固件組。如果多個緊固件彼此間隔4～6英寸，用同一根保險絲的保險的緊固件不能超過3個。如果多個緊固件彼此間隔超過6英寸（152 mm），不能把其串在一起打保險，如果多個緊固件彼此間隔小于4英寸（101 mm）時，最長允許使用一根24 英尺的保險絲將不多于 4個緊固件連在一起打保險。

2.3 ?雙股保險絲的施工方法

以手工編花為例，工作前要確認所有的緊固件已經擰緊到指定力矩值，且所有的保險孔是可用的，如圖2、圖3所示。

剪一段保險絲，長度為實施保險長度的1.5～2倍，若不能確定可適當加長（實際施工中，下料長度約為施工長度的3～5倍）。

將保險絲穿入保險孔，繞螺栓頭后打折，用孔出口的一頭壓住繞螺栓頭的另一頭， 而后打結（穿線壓繞線），結必須打在保險絲的出口，結的第一扣角度為： 對穿孔，第一扣為120°；邊角孔，第一扣為60°。

以60°的角度繼續編結保險絲，編結過程要保持拉緊保險絲。當所編結的辮子末端距離下一個螺栓距離小于3 mm時即可停止編結。

將在上面的一頭穿入螺栓孔，重復上面步驟。

保險絲從最后一個螺栓頭穿出后，以 80°的角度繼續進行編結，最后留 3～6 個扣作為收尾，多余的部分剪掉。

收尾段順保險絲的走向彎曲即可。

2.4 ?單股保險絲的應用

1）單股保險絲通常用于窄小空間內閉環結構、電子系統上的零件和不適用雙股保險經常拆卸的地方，如圖4所示。

2）當使用單股方法時，使用能通過保險孔的最大標準尺寸的保險絲。

3）用單根保險絲串聯時要注意保險絲穿孔時的走向，當螺釘、螺帽開始松動時，封閉的保險絲圈將受力阻止松動。這種串聯的螺釘數以保險絲長24英寸（609 mm）為限。

4）單股保險絲結尾長度應在1/4至1/2英寸之間，要求不少于4個花。

3 ?波音標準保險絲的打法

波音標準的雙股保險和單股保險如圖5所示。

4 ?空客標準保險絲的打法

空客標準的雙股保險和單股保險如圖6、圖7所示。

5 ?發動機公司的標準

5.1 ?CFM發動機的規定

只能打雙股保險，不能有過多的張力，每英寸的編花數不得超過15個，可以使用保險絲鉗子[5]，如圖8所示。

5.2 ?IAE發動機的規定

IAE標準的保險絲示例和對編花數量的要求如圖9、圖10所示。

6 ?中航工業標準

中航工業標準的保險絲示例和對編花數量的要求如圖11所示。

7 ?各標準的優劣對比與分析

7.1 ?保險絲適用高溫限制

CAAC標準規定在高溫區域使用蒙奈爾、鎳鉻合金材質的不銹鋼。而波音標準和IAE公司的標準提到高溫區域可以使用不銹鋼材質的保險絲，特別是IAE公司的標準對使用不銹鋼材質的保險絲的溫度限制最詳細：不超過648.9 ℃，可以使用不銹鋼材質保險絲，如牌號AMS5689。不超過982.2 ℃，可以使用耐熱不銹鋼合金材質保險絲，如AMS5687。不管使用何種材質，必須遵守直徑偏差。

7.2 ?雙股保險

關于保險絲總長度：CAAC標準總長度不超過24 英寸（609 mm）；波音標準沒有規定；空客標準不超過600 mm；CFM公司與IAE公司無論單股雙股保險，總長不超過24 英寸（0.6 m）；中航工業標準無。這點對于不同的標準，基本一致，空客的標準要求略高。

相鄰緊固件的最遠距離：CAAC標準不超過6英寸（152 mm）；波音標準沒有規定；空客標準不超過100 mm，超過則中間必須穿過一個固定點（圖12）；IAE公司，除特殊規定，相鄰緊固件之間的距離不得超過6 英寸（152.4 mm）。

編花的角度或捻數：CAAC標準對穿孔第一扣為120°，邊角孔第一扣為60°，其余均為60°；波音標準無；空客標準，如果使用保險絲鉗，最大的編花角度不得超過60°；CFM公司每英寸的捻數不得超過15個；IAE公司根據保險絲直徑不同，每英寸的捻數不同，參考圖9；中航工業標準未提及。總體說，CAAC規定的實操性比較強，CFM的規定比較籠統，空客、IAE規定了不同直徑保險絲的捻數，但一線施工人員實際操作起來不太方便。

保險絲結尾長度：CAAC標準3～6個花（保險絲直徑大小于0.032英寸）；波音標準；空客標準介于10 ～15 mm之間；IAE不少于4個花，但為防止振動，保險絲收尾盡量短。CFM收尾0.5英寸（12.7 mm）；實踐中機務人員通常會留5～7個花。綜合各標準的觀點及發動機等高振動區域，一般4～5個花為宜，太多有可能導致發動機振動；其他非發動機區域則可以留長一些，5～7圈或者13 mm，這樣可以防止收尾松脫。

對管路保險的要求：角度45°，如圖12所示。

三聯保：波音標準第二段并沒有嚴格按照“穿線壓繞線”的原則執行，如圖13所示。

空客標準規定第二段編花順序要和第一段編花順序相反。

IAE標準無論哪一段都嚴格按照“穿線壓繞線”的原則。按照實踐原則，更推薦IAE的標準。

T型管：空客更推薦雙聯保的打法。CAAC和中航工業的標準大相徑庭，不過中航工業對穿線壓繞線這一標準把握得不太嚴格，如圖14所示。

是否允許4聯保：CAAC標準，如果多個緊固件彼此間隔4～6英寸，用同一根保險絲的保險的緊固件不能超過3個。如果多個緊固件彼此間隔小于4英寸（101 mm）時，最長允許使用一根24 英寸的保險絲將不多于4個緊固件連在一起打保險。波音標準沒有規定，示例沒有給出；空客標準不允許，最多只能連接3個緊固件；CFM公司沒提到；IAE公司允許，且無論單股保險還是雙股保險。最多能連接的緊固件數量為總長度24英寸（0.6 m）的保險絲所能連接的數量；中航工業標準允許。

以上標準均不允許通過增大或者減小力矩的方式來對孔。可以擰松重新打力矩或者更換一個螺帽。

7.3 ?單股保險

對單股保險絲的態度：CAAC標準部分允許，如窄小空間內閉環結構、電子系統上的零件和不適用雙股保險經常拆卸的地方；波音標準除特殊規定外，一般使用雙股保險，但是給出了單股保險絲的示例；空客標準只適用于特定工卡；CFM公司不允許打單股保險；IAE公司部分允許，單股保險絲通常使用在特別注明的場合，如緊固件比較集中且形成規則圖形（圓形、矩形、正方形和三角形），以及電氣系統或其他推薦使用單股保險絲的地方。

結尾長度：CAAC標準要求要求結尾長度應在1/4至1/2英寸之間，要求不少于4個花；波音標準沒有明確說明，但是示例在4圈左右；空客標準提到一種單股雙聯保險，要求第一段編花最少4次，第二段編花2～4次；IAE公司收尾至少4個花，為防止振動，保險絲收尾盡量短。

8 ?結束語

總體來講，CAAC的標準借鑒了波音和空客的標準。由于行業特殊性，國家標準或者行業標準并不自動適應于中國民航的標準。發動機上的施工標準通常高于飛機機身標準，如果兩者沖突則以發動機標準為準。通過探討各標準的合理性，可以為中國民航的標準改進提供一些借鑒。

參考文獻：

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