王金鐸 吳恒壯/大連長(zhǎng)豐實(shí)業(yè)總公司

某型飛機(jī)在地面滑跑檢查剎車(chē)工作情況時(shí)，右側(cè)主機(jī)輪上三個(gè)紅色熱顯示器（熔化溫度為90+100℃）以及三個(gè)灰色熱顯示器（融化溫度為125℃±5℃）均熔化，左側(cè)主機(jī)輪上三個(gè)紅色熱顯示器（熔化溫度為90+100℃）熔化。更換所有熔化的熱顯示器，繼續(xù)滑跑檢查剎車(chē)，右側(cè)主機(jī)輪上三個(gè)紅色熱顯示器（熔化溫度為90+100℃）熔化，左側(cè)正常無(wú)熔化。為此，本文通過(guò)分析主剎車(chē)系統(tǒng)及剎車(chē)裝置的組成和工作原理，結(jié)合故障發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象查找剎車(chē)效率降低原因，對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并制定了解決措施。

1 主剎車(chē)系統(tǒng)組織及工作原理

1.1 主剎車(chē)系統(tǒng)的組成

主剎車(chē)系統(tǒng)用于縮短飛機(jī)著陸后滑跑的距離以及改善飛機(jī)在地面運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)動(dòng)性能，左右機(jī)輪的剎車(chē)分別由單獨(dú)的剎車(chē)線路進(jìn)行控制。每條線路中的附件包括：用于保證必須的剎車(chē)壓力的減壓活門(mén)；用于防止液壓系統(tǒng)壓力油倒流的單向活門(mén)；保證平穩(wěn)啟動(dòng)剎車(chē)、消除液壓撞擊的調(diào)制器；在機(jī)輪主剎車(chē)時(shí)斷開(kāi)起飛線剎車(chē)和應(yīng)急剎車(chē)分系統(tǒng)或者在起飛線剎車(chē)和應(yīng)急剎車(chē)時(shí)斷開(kāi)主剎車(chē)系統(tǒng)的兩用活門(mén)；用于保證機(jī)輪剎車(chē)過(guò)程中沒(méi)有拖胎現(xiàn)象的防拖胎自動(dòng)器、離心式傳感器。

為防止剎車(chē)裝置過(guò)熱，系統(tǒng)裝有通風(fēng)冷卻裝置，主要由帶剎車(chē)?yán)鋮s風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)組成，以自然通風(fēng)方式冷卻剎車(chē)裝置，電機(jī)的工作方式有以下兩種。

在飛機(jī)起飛著陸滑跑時(shí)，即在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中由機(jī)上電源供電工作。

在停機(jī)坪上，發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作后由機(jī)場(chǎng)電源供電工作，其目的是縮短飛機(jī)再次起飛的準(zhǔn)備時(shí)間。

當(dāng)起落架在放下位置時(shí)，接通機(jī)輪冷卻電門(mén)后機(jī)輪通風(fēng)冷卻系統(tǒng)才能工作，當(dāng)收上起落架時(shí)，放下位置終點(diǎn)電門(mén)斷開(kāi)電路，電機(jī)停止工作。

1.2 主剎車(chē)系統(tǒng)工作原理

同時(shí)踏下腳踏板可對(duì)兩個(gè)機(jī)輪剎車(chē)，分別踏下腳踏板則可差動(dòng)剎車(chē)。

同時(shí)踏下腳踏板時(shí)，減壓器活門(mén)打開(kāi)，來(lái)油經(jīng)減壓后到達(dá)液壓電門(mén)（自動(dòng)防拖胎裝置電路接通），再經(jīng)過(guò)調(diào)制器、電動(dòng)液壓開(kāi)關(guān)、機(jī)械防拖胎自動(dòng)器和兩用活門(mén)（起飛線剎車(chē)和應(yīng)急剎車(chē)分系統(tǒng)的油路斷開(kāi)）到達(dá)機(jī)輪剎車(chē)裝置。腳踏板踏下的角度越大，剎車(chē)壓力越大。松開(kāi)腳踏板時(shí)，減壓器活門(mén)復(fù)位，來(lái)油斷開(kāi)，剎車(chē)盤(pán)內(nèi)的壓力油按原路返回，從減壓器向系統(tǒng)回油，剎車(chē)解除。

如果在剎車(chē)過(guò)程中，某一機(jī)輪發(fā)生拖胎或機(jī)輪減速大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則防拖胎裝置工作。當(dāng)飛行滑行速度大于100km/h 時(shí)，電動(dòng)液壓防拖胎裝置工作。當(dāng)飛機(jī)滑行速度小于100km/h 時(shí)機(jī)械液壓防拖胎裝置工作。

2 故障原因分析

2.1 根據(jù)主剎車(chē)系統(tǒng)組成及工作原理分析

結(jié)合使用過(guò)程中的情況分析，滑行速度小于100km/h，未產(chǎn)生拖胎現(xiàn)象，機(jī)械液壓防拖胎裝置未啟動(dòng)，左右剎車(chē)壓力顯示正常，風(fēng)扇正常開(kāi)啟，由此排除減壓活門(mén)及防拖胎自動(dòng)器等附件的故障。

同時(shí)踏下腳踏板時(shí)飛機(jī)滑跑向左偏斜，說(shuō)明左右剎車(chē)的效率不同，右側(cè)效率低。修正航向后，分別踏下腳踏板，飛行員明顯感覺(jué)左側(cè)剎車(chē)能夠剎住，右側(cè)剎車(chē)效率低。更換右側(cè)剎車(chē)裝置后，故障現(xiàn)象消失，剎車(chē)工作正常。

由此得出，主剎車(chē)系統(tǒng)工作時(shí)因剎車(chē)裝置的剎車(chē)效率低，導(dǎo)致剎車(chē)過(guò)程中剎車(chē)盤(pán)之間摩擦?xí)r間延長(zhǎng)，溫度持續(xù)升高，熱顯示器熔化。

2.2 根據(jù)剎車(chē)裝置組成及工作原理分析

1）剎車(chē)裝置組成及工作原理

剎車(chē)裝置由殼體、剎車(chē)作動(dòng)筒組合件、間隙調(diào)整組合件、壓緊盤(pán)、動(dòng)盤(pán)、靜盤(pán)、承壓盤(pán)等組成。剎車(chē)作動(dòng)筒組合件松開(kāi)剎車(chē)組件的作用是在剎車(chē)壓力卸壓后，在回位彈簧作用下將壓緊的剎車(chē)盤(pán)恢復(fù)到初始狀態(tài)，使剎車(chē)盤(pán)之間形成間隙。間隙調(diào)整組合件的作用是自動(dòng)調(diào)節(jié)剎車(chē)盤(pán)之間的間隙，使盤(pán)之間的間隙與活塞工作行程保持—致（見(jiàn)圖1）。

2）原因分析

根據(jù)剎車(chē)裝置組成和工作原理分析，導(dǎo)致剎車(chē)裝置效率降低的因素有以下五個(gè)方面。

a. 作動(dòng)筒組件漏油或卡滯導(dǎo)致剎車(chē)力不足，剎車(chē)盤(pán)無(wú)法壓緊。

驗(yàn)證方法：充以30.87±0.98MPa液壓3min，不允許滲漏；充以20.58± 0.98MPa 液壓2h，不允許滲漏；充以3m 液柱或29.4kPa 液壓2h，不允許滲漏；以9.8+1.96-0.98MPa 壓力進(jìn)行25 次輸放壓力循環(huán)，每次延續(xù)時(shí)間不小于3s，回力機(jī)構(gòu)工作應(yīng)正常，活塞應(yīng)無(wú)卡滯或不回復(fù)現(xiàn)象。

按上述要求對(duì)剎車(chē)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，沒(méi)有出現(xiàn)滲漏和卡滯不回復(fù)現(xiàn)象。因此該項(xiàng)不是影響剎車(chē)效率的原因。

b. 剎車(chē)間隙超標(biāo)，使得剎車(chē)盤(pán)剎車(chē)時(shí)間長(zhǎng)，影響剎車(chē)效率。

驗(yàn)證方法：充以9.8±0.98MPa 液壓，然后迅速降壓到0.78MPa，檢查總間隙的恢復(fù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1s；測(cè)量壓緊盤(pán)和第一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)之間的間隙應(yīng)不小于2mm，沿周?chē)g隙的不均勻度允許不超過(guò)2mm。

按上述要求對(duì)剎車(chē)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，恢復(fù)時(shí)間為0.5s；壓緊盤(pán)和第一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)之間用2mm 墊塊可輕松進(jìn)入；再用4mm 墊塊檢查，無(wú)法進(jìn)入，不均勻度沒(méi)有超過(guò)2mm。因此該項(xiàng)不是影響剎車(chē)效率的原因。

c. 剎車(chē)裝置開(kāi)始剎車(chē)壓力超標(biāo)，影響剎車(chē)性能。

驗(yàn)證方法：緩慢加液壓至壓緊盤(pán)和第一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)之間，使之能將0.1mm的塞尺卡住，此時(shí)的壓力應(yīng)不大于1.77MPa。

圖1 剎車(chē)裝置示意圖

按上述要求對(duì)剎車(chē)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，塞尺安放在扇形片中間位置，深度不少于剎車(chē)盤(pán)寬度的一半，將剎車(chē)壓力輸入1.8MPa，此時(shí)拉拽塞尺，三分之二圓周上均可拽出。此項(xiàng)試驗(yàn)不合格。將壓力逐漸上調(diào)，當(dāng)壓力調(diào)整至2.3MPa 時(shí)塞尺無(wú)法拽出，但靠近剎車(chē)盤(pán)邊緣的部位塞尺仍能左右晃動(dòng)。

d. 剎車(chē)片摩擦面被油液污染，影響剎車(chē)性能。試飛前檢查，剎車(chē)裝置無(wú)油液污染現(xiàn)象。

e. 剎車(chē)片表面摩擦系數(shù)不夠，影響摩擦效果，導(dǎo)致剎車(chē)效率低。因剎車(chē)盤(pán)已使用，且過(guò)程中產(chǎn)生高溫，因此無(wú)法再對(duì)原始表面情況進(jìn)行驗(yàn)證。

通過(guò)對(duì)上述五個(gè)方面的驗(yàn)證，將影響該剎車(chē)裝置剎車(chē)效率的原因鎖定在開(kāi)始剎車(chē)壓力超標(biāo)。

3）針對(duì)開(kāi)始剎車(chē)壓力超標(biāo)進(jìn)行分析

根據(jù)剎車(chē)裝置的組成及工作原理，作動(dòng)筒組件的作用是推動(dòng)剎車(chē)活塞擠壓剎車(chē)盤(pán)保證剎車(chē)；松開(kāi)剎車(chē)組件的作用是在剎車(chē)壓力卸壓后，在回位彈簧作用下將壓緊的圓盤(pán)恢復(fù)到起始狀態(tài)，使圓盤(pán)之間形成間隙。如果回位彈簧的力值大于設(shè)計(jì)要求，則剎車(chē)活塞伸出過(guò)程中需要克服復(fù)位彈簧的力會(huì)變大，相同的力相互抵消，剩下的剎車(chē)活塞作用在剎車(chē)盤(pán)上的力就變小，即開(kāi)始剎車(chē)壓力變小，影響剎車(chē)效率。

分解剎車(chē)裝置，通過(guò)數(shù)控全自動(dòng)拉壓彈簧試驗(yàn)機(jī)TCD-A-2KN 檢查兩種回位彈簧的力值，全部符合圖樣力值要 求。

此時(shí)，將研究方向轉(zhuǎn)向剎車(chē)盤(pán)，檢查壓緊盤(pán)表面磨損情況時(shí)發(fā)現(xiàn)，摩擦面上部分位置沒(méi)有摩擦痕跡（見(jiàn)圖2）。正常使用后的剎車(chē)盤(pán)表面情況如圖3 所示。

圖2 故障件剎車(chē)裝置壓緊盤(pán)使用情況示意圖

圖3 正常使用剎車(chē)裝置壓緊盤(pán)使用情況示意圖

通過(guò)比較可以看出，正常使用的剎車(chē)盤(pán)上工作痕跡覆蓋了剎車(chē)盤(pán)表面，而故障剎車(chē)裝置的壓緊盤(pán)上只有7 處大面積的表面參與剎車(chē)工作，且此狀態(tài)是在剎車(chē)盤(pán)經(jīng)過(guò)多次剎車(chē)使用后的情況，推斷剎車(chē)盤(pán)在第一次使用時(shí)沒(méi)有參與工作的表面更多，由此判斷這是影響剎車(chē)效率的一個(gè)因素。結(jié)合故障發(fā)生時(shí)的情況分析，熱顯示器熔化的情況發(fā)生過(guò)兩次，第一次是三個(gè)紅色熱顯示器以及三個(gè)灰色熱顯示器均熔化，第二次只有三個(gè)紅色熱顯示器熔化，說(shuō)明剎車(chē)盤(pán)在使用過(guò)程中剎車(chē)效率在逐漸提高，即剎車(chē)盤(pán)隨著使用次數(shù)的增加，參與工作的摩擦面積逐漸增加，剎車(chē)效率提高。

3 結(jié)論

通過(guò)分析，此次剎車(chē)效率低的原因?yàn)閴壕o盤(pán)表面不平、參與剎車(chē)工作的剎車(chē)盤(pán)接觸面積變小。

解決措施為：新剎車(chē)盤(pán)打磨除漆時(shí)，將旋轉(zhuǎn)平臺(tái)置于立式鉆床上，剎車(chē)盤(pán)放在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，鉆頭位置夾持鋼絲打磨頭，調(diào)整磨頭和剎車(chē)盤(pán)位置，啟動(dòng)鉆床，磨頭旋轉(zhuǎn)打磨，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)即可對(duì)所有平面進(jìn)行除漆。需注意的是，不可采用手電鉆夾持打磨頭進(jìn)行手動(dòng)打磨，以防止局部打磨過(guò)深造成表面不 平。