白亞玲， 胡阿林， 樊智敏

（中航飛機(jī)股份有限公司 長(zhǎng)沙起落架分公司，陜西漢中723200）

0 引 言

某飛機(jī)上位鎖是我公司研制的一種新型上位鎖，它用于主起落架，在主起落架收起時(shí)上位鎖處于上鎖狀態(tài)，將主起落架固定在收起位置；主起落架放下前將上位鎖開(kāi)鎖，實(shí)現(xiàn)起落架的順利放下，是起落架系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件。上位鎖零件多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，氣密性能要求高且承受很高的壓力（既有氣壓密封要求，又有油壓密封要求），要求檢測(cè)保證的間隙、尺寸較多。上位鎖包括左、右件等2種規(guī)格。上位鎖由鎖殼、活塞桿、鎖鉤、鎖鍵、彈簧、頂桿、搖臂、撥環(huán)、管嘴及其它零件構(gòu)成。上位鎖要求檢測(cè)的主要間隙、尺寸有：模擬上鎖狀態(tài)，檢查鎖鍵與鎖鉤的接觸面積貼合率在70%以上；模擬上鎖狀態(tài)，調(diào)整頂桿以保證頂桿與鎖鍵間隙為0.5～1.0 mm后擰緊螺母；模擬上鎖狀態(tài)，檢查鎖鉤高于鎖殼上2個(gè)平面0.7～1.2 mm；鎖鉤與鎖殼平齊時(shí)，檢查鎖鉤與鎖鍵（原貼合率70%的兩表面）之間產(chǎn)生的間隙應(yīng)為1.5～3.0 mm。這些間隙、尺寸不僅不易檢測(cè)保證，而且不同尺寸間還互相關(guān)聯(lián)。如果檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)不合理或上位鎖檢測(cè)、裝配方法不合理，不僅效率低，而且不易保證質(zhì)量，甚至造成重要件報(bào)廢。上位鎖檢測(cè)裝置在第2種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)投入現(xiàn)場(chǎng)使用后，軍方提出，為保證上位鎖在上鎖、開(kāi)鎖過(guò)程中鎖鉤與撥環(huán)間的動(dòng)態(tài)間隙，需要一個(gè)可控的技術(shù)方案。改進(jìn)后的第3種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)融合了液控上鎖、開(kāi)鎖配合手動(dòng)左、右螺紋調(diào)整，完全解決了上位鎖動(dòng)態(tài)間隙的檢測(cè)問(wèn)題,得到了軍方認(rèn)可。

1 檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)上位鎖多個(gè)間隙的檢測(cè)需要，上位鎖間隙檢測(cè)裝置經(jīng)歷了3次結(jié)構(gòu)改進(jìn)，最終定型的檢測(cè)裝置完全解決了上位鎖所有間隙的檢測(cè)和軍方提出的動(dòng)態(tài)間隙的檢測(cè)問(wèn)題，使我公司起落架的交付合格率達(dá)100%。

1.1 檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)方案一

方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，在左立板上設(shè)計(jì)有2個(gè)圓柱插孔，支撐2個(gè)小圓柱插銷(xiāo)，這種方案的優(yōu)點(diǎn)是2個(gè)小插銷(xiāo)不用太長(zhǎng)，強(qiáng)度好。缺點(diǎn)是：測(cè)量右件時(shí)，還需要一套與圖1完全對(duì)稱(chēng)的檢測(cè)裝置；裝配完成的上位鎖成品件已安裝好電磁開(kāi)關(guān)，使用該裝置檢測(cè)間隙時(shí)需要10～20 min來(lái)拆掉電磁開(kāi)關(guān)，上鎖、開(kāi)鎖試驗(yàn)完成再重新安裝電磁開(kāi)關(guān)，效率低。

圖1 檢測(cè)裝置方案一簡(jiǎn)圖

1.2 檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)方案二

方案二結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示，經(jīng)分析,上位鎖鎖殼上有一U形槽，在檢測(cè)裝置底板上設(shè)計(jì)小插銷(xiāo)支撐孔，讓開(kāi)鎖殼U形槽，左立板、右立板完全對(duì)稱(chēng)。該方案優(yōu)點(diǎn)是2個(gè)小插銷(xiāo)可以做得更短一些，強(qiáng)度更好；上位鎖安裝了電磁開(kāi)關(guān)，不會(huì)影響到各個(gè)間隙的檢測(cè)，可以從左、右立板分別插入2個(gè)小插銷(xiāo)，完成上位鎖左、右件間隙的檢測(cè)。缺點(diǎn)是：該裝置只能在模擬上位鎖上鎖、開(kāi)鎖狀態(tài)等2個(gè)狀態(tài)下檢測(cè)間隙，不能完成上位鎖在開(kāi)鎖、上鎖過(guò)程中鎖鉤與撥環(huán)動(dòng)態(tài)間隙的檢測(cè)。

圖2 檢測(cè)裝置方案二簡(jiǎn)圖

1.3 改進(jìn)后的檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3 上位鎖間隙檢測(cè)裝置

改進(jìn)后的上位鎖檢測(cè)裝置由圖3所示的21個(gè)部分組成，和第2種方案相比，增加了掛鉤1、支座2、銷(xiāo)子3、活節(jié)螺栓4、大螺母5、底座6、壓緊螺釘7（共3件）、螺釘8組成的柔性拉壓結(jié)構(gòu)，完全解決了軍方提出的動(dòng)態(tài)間隙檢測(cè)問(wèn)題。

1）拉壓部分組成。大螺母5的簡(jiǎn)圖如圖4所示，設(shè)計(jì)有左、右螺紋，左螺紋用于連接圖5所示掛鉤1，右螺紋用于連接活節(jié)螺栓4。旋轉(zhuǎn)大螺母5，帶動(dòng)掛鉤1和活節(jié)螺栓4同時(shí)向外運(yùn)動(dòng)或向里運(yùn)動(dòng)，即伸長(zhǎng)或收縮；或者固定掛鉤1或活節(jié)螺栓4，可以單獨(dú)調(diào)整掛鉤1或活節(jié)螺栓4在大螺母5中的長(zhǎng)度，依據(jù)需要可以隨時(shí)停止。掛鉤1的簡(jiǎn)圖如圖5所示，采用強(qiáng)度較好的30CrMnSiA材料，掛鉤掛在上位鎖螺栓軸上。支座2的結(jié)構(gòu)如圖6所示，與活節(jié)螺栓4用銷(xiāo)子3連接成一體，底板上開(kāi)有腰形孔，可以在底座6側(cè)面移動(dòng)到需要位置后用壓緊螺釘7固定；圖3所示的上位鎖左件間隙檢測(cè)完成后，松開(kāi)壓緊螺釘7，支座2帶著掛鉤1、活節(jié)螺栓4、大螺母5再安裝到底座6左面，由壓緊螺釘7固定鎖緊[1]，檢測(cè)上位鎖右件間隙?；罟?jié)螺栓4螺紋部分與大螺母5右螺紋連接，球面安裝在支座2頭部銷(xiāo)子孔處，可以繞銷(xiāo)子3旋轉(zhuǎn)調(diào)整位置。

2）支撐部分。左立板9和右立板18、上平板14和下平板21，由12個(gè)內(nèi)六方螺釘16和8個(gè)銷(xiāo)子17連接固定為一個(gè)整體框架。其中左立板9和右立板18完全對(duì)稱(chēng)，設(shè)計(jì)有中心距7 mm的腰形槽，便于上位鎖在上鎖、開(kāi)鎖時(shí)壓緊插銷(xiāo)10的上下調(diào)整；上平板14安裝叉形件11；下平板21用4個(gè)螺釘8安裝在底座6上，底座6安放在工作臺(tái)上，保證檢測(cè)裝置平穩(wěn)。

3）壓緊部分。為使上位鎖在檢測(cè)過(guò)程中相對(duì)于檢測(cè)裝置保持正確的檢測(cè)位置，防止在壓力、重力、慣性力等作用下發(fā)生位移或振動(dòng)，保證檢測(cè)尺寸的準(zhǔn)確性和安全性，需要設(shè)計(jì)壓緊裝置將上位鎖壓緊夾牢。將上位鎖壓緊夾牢的裝置叫壓緊裝置。本文的叉形件11是該檢測(cè)裝置的壓緊裝置，叉形件11可以在上平板14槽中上下滑動(dòng)，將力傳遞給壓緊插銷(xiāo)10，用于上位鎖鎖鉤的壓緊調(diào)整；螺釘15用于叉形件11調(diào)整到位后的壓緊；擋板12控制叉形件11位置，用3個(gè)螺釘13安裝在上平板14中。上平板14的三維簡(jiǎn)圖如圖7所示。

圖4 大螺母5的簡(jiǎn)圖

圖5 掛鉤1的三維簡(jiǎn)圖

圖6 支座2的三維簡(jiǎn)圖

4）定位部分。工件的定位使每一批工件都能在夾具中占據(jù)同一正確的位置，以保證工件相對(duì)于刀具和機(jī)床的正確加工位置。工件在夾具中的定位，是由工件的定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的工作面相接觸或相配合實(shí)現(xiàn)的。壓緊插銷(xiāo)10用于上位鎖上鎖、開(kāi)鎖中鎖鉤的定位、壓緊，有足夠的強(qiáng)度、剛度，可以橫穿左立板9和右立板18，是檢測(cè)裝置的定位元件；小插銷(xiāo)19、20用于上位鎖檢測(cè)中的定位，完全模擬上位鎖在飛機(jī)上的安裝姿態(tài)，檢測(cè)上位鎖左件、右件時(shí)可分別從左立板9和右立板18插入。

5）檢測(cè)裝置定位部分的設(shè)計(jì)原則。壓緊插銷(xiāo)10、小插銷(xiāo)19和小插銷(xiāo)20定位面是完整的圓面，即讓定位插銷(xiāo)GB2205-80中的S1=d；不能設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的半圓面，即S1=0.95d[2]，以免扁面與上位鎖定位面接觸后引起檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確；3個(gè)插銷(xiāo)定位尺寸比上位鎖定位孔尺寸小0.5 mm，設(shè)計(jì)為活動(dòng)的定位元件[3]，以免引起過(guò)定位，使上位鎖在加壓、減壓情況下不能實(shí)現(xiàn)上鎖、開(kāi)鎖功能。

圖7 上平板14三維簡(jiǎn)圖

2 改進(jìn)后的檢測(cè)裝置工作原理及上位鎖裝配工藝的有益效果

2.1 檢測(cè)裝置工作原理

上位鎖左件在自由狀態(tài)裝入圖3所示的檢測(cè)裝置中，將壓緊插銷(xiāo)10、小插銷(xiāo)19、小插銷(xiāo)20安裝到位，擰緊六角螺栓15，使叉形件11向下運(yùn)動(dòng)，壓緊插銷(xiāo)10隨動(dòng)壓緊上位鎖鎖鉤，完全模擬上位鎖在飛機(jī)運(yùn)行中的姿態(tài)。調(diào)整支座2位置，旋轉(zhuǎn)活節(jié)螺栓4，將掛鉤1掛在上位鎖的螺栓軸上，用螺栓7將支座2壓緊固定在底座6上；在圖3所示上位鎖管嘴處接入試驗(yàn)臺(tái)油管開(kāi)始加壓，模擬飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)檢查開(kāi)鎖、上鎖壓力，開(kāi)鎖、上鎖3次，整個(gè)過(guò)程上位鎖各零件應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活無(wú)卡滯。開(kāi)鎖、上鎖過(guò)程中，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)大螺母5，掛鉤1和活節(jié)螺栓4同時(shí)向大螺母5收縮，此時(shí)掛鉤1帶動(dòng)上位鎖上的螺栓軸旋轉(zhuǎn)，上位鎖的螺栓軸上安裝著撥環(huán)，撥環(huán)隨動(dòng)；同時(shí)上位鎖鎖鉤也繞滾輪旋轉(zhuǎn)，可隨時(shí)檢測(cè)出上鎖、開(kāi)鎖過(guò)程中撥環(huán)和鎖鉤的間隙。松開(kāi)壓緊螺釘7，支座2帶著掛鉤1、活節(jié)螺栓4、大螺母5沿底座6滑動(dòng)到左側(cè)并固定，用同樣方法檢測(cè)上位鎖右件間隙。

2.2 上位鎖裝配工藝的有益效果

上位鎖間隙檢測(cè)裝置的改進(jìn)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到起落架裝配現(xiàn)場(chǎng)，給起落架的裝配工藝帶來(lái)很大的改進(jìn)，主要體現(xiàn)在以下三方面：1）經(jīng)過(guò)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)上位鎖多處要壓裝襯套且需補(bǔ)加工。與機(jī)加分廠(chǎng)協(xié)調(diào)，將襯套的壓裝和補(bǔ)加工安排在機(jī)械加工工序，既保證產(chǎn)品質(zhì)量，又縮短上位鎖裝配周期。2）上位鎖所有強(qiáng)度、氣密試驗(yàn)工序都安排在裝配外部連接件之前進(jìn)行（經(jīng)過(guò)對(duì)上位鎖結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件進(jìn)行分析，鎖鉤、鎖鍵、搖臂等外連件與鎖殼工作腔氣密性無(wú)關(guān)），上位鎖做完強(qiáng)度、氣密試驗(yàn)，再裝配各個(gè)外連件進(jìn)行間隙檢測(cè)，既便于生產(chǎn)效率的提升，又保護(hù)了產(chǎn)品的表面質(zhì)量。3）裝配中與檢測(cè)間隙、保證尺寸有關(guān)的工序都需要調(diào)整各個(gè)相關(guān)零件處于上鎖、開(kāi)鎖狀態(tài)，經(jīng)檢查間隙、尺寸合格后固定狀態(tài)，直至最終加壓模擬飛機(jī)實(shí)際工作時(shí)的上鎖、開(kāi)鎖狀態(tài)下，所有的間隙、尺寸合格，不用多次在裝配、試驗(yàn)工序間反復(fù)。實(shí)踐證明，工藝改進(jìn)既保證試驗(yàn)檢查的一次性合格率，又避免了重復(fù)返工，保證上位鎖交付的合格率達(dá)100%。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)分析某飛機(jī)上位鎖結(jié)構(gòu)、工作原理及性能要求，設(shè)計(jì)制造了全開(kāi)放式的動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，確定了合理檢測(cè)間隙的工藝方法，保證了多個(gè)間隙的檢測(cè)與尺寸合格，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，保證了較高的生產(chǎn)效率；改進(jìn)后的檢測(cè)裝置打破了上位鎖拆除油路進(jìn)行間隙檢測(cè)的傳統(tǒng)思維，將強(qiáng)度、氣密試驗(yàn)等工序安排在裝配外連件之前，形成了一套科學(xué)的裝配檢測(cè)工藝方法，并為以后研制其它類(lèi)似產(chǎn)品積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。該檢測(cè)裝配裝置及裝配檢測(cè)方法已獲專(zhuān)利證書(shū)，專(zhuān)利號(hào)為ZL 2016 1 0738317.4，于2018年11月2日授權(quán)。