摘 要:飛機(jī)油箱的密封性是乘員安全、燃油儲(chǔ)存、飛行半徑、飛行壽命的重要保證,現(xiàn)代飛機(jī)在機(jī)翼內(nèi)設(shè)置內(nèi)置油箱可有效的提高飛機(jī)的各種飛行參數(shù),而如何保證機(jī)翼內(nèi)置油箱的密封性是重點(diǎn)研究項(xiàng)目,通過(guò)分析某機(jī)機(jī)翼整體油箱的裝配成型過(guò)程,穿插于油箱裝配過(guò)程中的各階段的密封工藝方法,從密封形式、密封劑、密封難點(diǎn)等方面介紹了機(jī)翼油箱密封設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),對(duì)機(jī)翼油箱的密封設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:油箱;密封;密封劑;密封性;掛點(diǎn)
機(jī)翼油箱裝配是飛機(jī)結(jié)構(gòu)裝配中的重點(diǎn)裝配流程,機(jī)翼本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,外形準(zhǔn)確度要求較高,在保證氣動(dòng)外形的同時(shí),又要保證內(nèi)部構(gòu)件之間的密封性,結(jié)構(gòu)裝配工藝與密封工藝交叉或同時(shí)進(jìn)行,這對(duì)于密封工藝是一個(gè)很大的考驗(yàn),每一步的油箱密封涂膠工藝方法及涂膠質(zhì)量都有很高的要求,才能在最終保證機(jī)翼整體油箱的密封性。油箱滲漏是困擾營(yíng)運(yùn)人和維修人員常見(jiàn)的難題,主要原因有應(yīng)力作用,機(jī)翼油箱制造工藝疏漏,飛機(jī)使用過(guò)程中密封劑老化,微生物腐蝕,機(jī)械損傷等,而油箱制造工藝疏漏可通過(guò)研究密封工工藝方法加以有效避免。
1 結(jié)構(gòu)及裝配工藝過(guò)程簡(jiǎn)介
外翼的主要承力構(gòu)件是翼盒。翼盒位于大梁和3墻之間,其只要承力構(gòu)件包括上、下壁板、前部大梁、沿翼展方向分布的縱墻、沿航向方向從翼根到翼尖分布的多個(gè)肋骨。在翼根部位布置有整體油箱,由縱墻、肋骨、上下壁板組成。
機(jī)翼油箱的成型過(guò)程在架上進(jìn)行,首先安裝油箱承力構(gòu)件,包括墻、機(jī)加肋骨、掛架接頭,然后安裝上壁板,鈑金肋骨,最后封機(jī)翼下壁板,機(jī)翼油箱架下補(bǔ)鉚。
2 油箱密封工藝分析
2.1 機(jī)翼油箱密封部位
機(jī)翼油箱的密封涂膠工作是貫穿于整個(gè)油箱裝配成型過(guò)程中,按階段分為:
(1)承力骨架裝配密封。在縱墻與機(jī)加肋骨、掛架接頭對(duì)接處途密封膠進(jìn)行密封,口蓋托板螺母密封。
(2)機(jī)翼上壁板安裝前密封。在外翼油箱區(qū)肋骨、縱墻、掛點(diǎn)與上壁板結(jié)合處表面涂密封膠密封。
(3)機(jī)翼上壁板安裝后密封。上壁板與承力骨架貼合邊緣處密封。
(4)機(jī)翼下壁板安裝前密封。在外翼油箱區(qū)肋骨、縱墻、掛點(diǎn)與下壁板結(jié)合處表面涂密封膠密封。
(5)機(jī)翼下壁板安裝后密封。下壁板與承力骨架貼合邊緣處密封,標(biāo)準(zhǔn)件密封。
2.2 機(jī)翼油箱密封工藝方法
2.2.1 油箱密封劑種類(lèi)
油箱密封采用HM109-1、HM109-2改性聚硫密封劑和NJD-3粘接底涂。HM109-1密封劑使用其刮涂型和刷涂型,而HM109-2只用刷涂型。
2.2.2 油箱密封形式
油箱的密封形式有縫內(nèi)密封、表面密封和填角??p內(nèi)密封是將刮涂型密封劑涂到結(jié)合面的某一表面上。表面密封是指在刮涂型密封劑和油箱外表面相連接的緊固件上涂敷密封劑。填角是指對(duì)縫內(nèi)密封時(shí)沿邊角擠出的密封膠進(jìn)行修整,去除毛邊,填補(bǔ)不足,行成要求的截面形狀和尺寸。填角是油箱密封的最后一道防線,能使密封膠施用充分,內(nèi)部無(wú)空隙,周邊無(wú)尖邊,是對(duì)縫內(nèi)密封存在缺陷的補(bǔ)充。
2.2.3 油箱密封要求
為保證油箱密封,零件制造、機(jī)翼裝配都應(yīng)符合三維數(shù)模要求,滿足密封劑制備和被密封表面清潔度的要求,以及操作條件、保持時(shí)間和溫度的要求。涂膠周期不應(yīng)超過(guò)已調(diào)好的密封劑的活性期,一般施工的環(huán)境條件為溫度(15~30)℃,相對(duì)濕度(30~70)%。在預(yù)裝配中必須保證零件間貼緊。裝上工藝螺栓后檢查,零件最大允許間隙不應(yīng)超過(guò)0.2mm,在結(jié)合面圓角半徑區(qū)域,間隙可到0.5mm。在裝配過(guò)程中必須嚴(yán)格控制零件的修配質(zhì)量。對(duì)每一貼合面來(lái)說(shuō),密封膠層厚度應(yīng)為(0.5~0.8)mm。密封涂膠后應(yīng)嚴(yán)格控制放置時(shí)間,放置時(shí)間應(yīng)超過(guò)密封劑的一倍活性期或密封劑失去粘性。
2.2.4 油箱密封方法
首先對(duì)機(jī)翼需密封結(jié)構(gòu)表面除去金屬屑、灰塵、毛刺,用汽油或丙酮擦拭密封表面達(dá)到清潔度要求,用NJD-3涂敷密封表面,自然放置15min干燥后即可涂抹密封劑,絕對(duì)禁止加熱烘干。在機(jī)翼骨架與骨架間、骨架與壁板間結(jié)合面處涂刮涂型密封劑HM109-1,在零件的邊角處用刮涂型密封劑涂成帶狀(斷面為三角形),將刷涂型HM109-1和HM109-2密封劑涂敷于刮涂型密封劑和緊固件上,對(duì)緊固件(托板螺母、墊圈、螺栓頭、螺母、鉚釘頭)使用密封劑密封。
2.2.5 油箱密封檢查
機(jī)翼油箱成型后,需對(duì)油箱的密封性進(jìn)行檢查,分為油密試驗(yàn)和氣密試驗(yàn),氣密試驗(yàn)可在密封結(jié)束3晝夜后進(jìn)行。油密試驗(yàn),密封劑要先在室溫下放置24h,再加熱硫化后進(jìn)行。氣密試驗(yàn)多用于空氣、空氣-氟利昂混合氣、氦氣,最終檢測(cè)方法針對(duì)氣體不同有鹵素檢漏和氦質(zhì)譜檢漏法。
2.2.6 機(jī)翼油箱密封難點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)不開(kāi)敞,密封膠涂敷不到位
機(jī)翼油箱成型后,因?yàn)樽詈蟀惭b下壁板,需對(duì)骨架與下壁板連接的緊固件進(jìn)行表面密封,并對(duì)下壁板與骨架貼合面的邊緣進(jìn)行填角密封,密封工作均通過(guò)機(jī)翼油箱上壁板口蓋進(jìn)行,口蓋開(kāi)口窄,可操作空間小不開(kāi)敞,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,給涂膠工作造成很大困擾,很多區(qū)域目視困難,只能通過(guò)內(nèi)窺鏡來(lái)進(jìn)行檢查,涂膠區(qū)域很容易發(fā)生遺漏或涂膠質(zhì)量不合格。
(2)涂膠環(huán)境不達(dá)標(biāo),涂膠后放置時(shí)間不足
涂膠環(huán)境不僅有溫濕度的要求,還必須處于無(wú)塵環(huán)境,涂膠后必須嚴(yán)格控制放置時(shí)間。
(3)油箱內(nèi)掛點(diǎn)的表面密封
機(jī)翼油箱內(nèi)掛點(diǎn)與骨架、壁板都存在結(jié)合面,裝配關(guān)系復(fù)雜,需要涂密封膠安裝的接觸面較多,在懸掛接頭安裝時(shí),需要銼修接頭,常見(jiàn)的工藝補(bǔ)償為在接頭與骨架壁板之間增加金屬墊片,但由于間隙不均勻,墊片不易修合,墊片兩側(cè)涂密封膠質(zhì)量不易得到保證,經(jīng)過(guò)研究和驗(yàn)證,我們更改了掛點(diǎn)與結(jié)構(gòu)件之間的補(bǔ)償方式,在懸掛接頭與壁板之間加J-190填料,在加填料時(shí),預(yù)先在接頭與填料間、上下壁板與填料間加聚乙烯薄膜。安裝工藝螺栓,關(guān)閉卡板,待填料固化后,將下壁板從型架中取出,將擠出的填料清洗干凈,連同填料與接頭一起從型架中取出后,將填料揭起,使填料形成一個(gè)墊片,然后銼修接頭與填料接觸處,銼修出膠層的厚度,最后安裝接頭時(shí),在填料與壁板之間、填料與接頭之間夾密封膠進(jìn)行密封。
3 機(jī)翼油箱密封缺陷排除
密封膠層出現(xiàn)膨脹、剝落、較大的氣孔和壓痕時(shí),在不損傷零件表面的前提下,用利刃切除密封劑,清洗后重新涂密封劑。在發(fā)現(xiàn)燃油滲漏時(shí),要更換緊固件或去除滲漏段的縫內(nèi)密封劑,重新密封。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)研究機(jī)翼油箱密封工藝方法,對(duì)油箱密封要求、密封方式、密封難點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié),。在實(shí)踐中總結(jié)提高工作水平,盡量提供更好的油箱密封工藝方法,這樣才能避免油箱漏油事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:商志濤(1983-),男,漢族,遼寧省沈陽(yáng)人,沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司,工程師,研究方向:飛機(jī)裝配。