B5365飞机1月19日机组反映前轮转弯手轮力大。排故班前会后我们组临时调换了任务,接到领班通知说要过去处理这个故障,当即我们参照FIM32-51-00-806指导确定排故方案并顺利排除了故障。 在3月14日同架飞机航后FLB反映飞机在滑行、滑跑过程中飞机向左偏斜,向右转弯过程中略需用力旋转手轮。B5365前轮转弯系统手轮操纵力大和滑行偏离中立位的排故任务再次被交到我们手里,我们通过钢索校装润滑和计量活门输入杆校装解决了故障。 查阅737NG近年来的维修档案,这两个故障:一个手轮操纵力大,一个滑行中立位偏离都是B737NG前轮转弯系统的典型故障,我们公司飞机曾经多次报告过。此类故障影响会机组的操作,有一定的安全隐患。所以分析故障原因,对排除此类故障,以及钢索校装调节有一定的借鉴作用。先为大家介绍一下转弯系统的工作原理。
大家都知道,前轮转弯系统是提供飞机在地面的方向控制。转弯的输入来源一共有两个,一个是转弯手轮,另一个是方向舵脚蹬。转弯手轮控制的转弯范围比较广,在起最大的行程可以操控前轮左右转动78°,而脚蹬只能操纵前轮向左或右最大转动7°。来自转弯手轮或方向舵脚蹬的转弯输入通过一个钢索回路到达转弯计量活门,之后转弯计量活门才向转弯作动筒提供左转或右转的压力。 手册当中还提到,方向舵脚蹬只在地面滑行时使用,在空中时,旋转作动筒在空中断开方向舵脚蹬输入。并且需要注意的是当减震支柱柱完全伸出且扭力臂连接时,不要操纵转弯手轮,避免损坏减震支柱的定中凸轮。
前轮转弯系统的部件有:备用前轮转弯电门、转弯手轮、控制钢索、方向舵转弯机构、方向舵转弯旋转作动筒、加法机构、转弯计量活门组件、两个转弯作动筒、前轮转弯套筒。各部件的位置如下图所示。 因为这两个故障机组反馈滑行时脚蹬转弯均正常,故这里对方向舵脚蹬控制原理不做赘述。只需知道在地面时,转弯手轮经常超越方向舵脚蹬输入,因为它通过控制钢索直接到达计量活门。很多人会有疑问我们每次送飞机出港前机组都会蹬方向舵满舵进行测试,我们能看到方向舵明显的偏转,但为什么很少看见前轮随之转动。这正是由于机长同时用手轮进行反方向超控,使得轮胎基本保持定中。 前轮转弯加法机构混合转弯手轮输入和前起落架位置反馈来控制前轮转弯计量活门,转弯手轮或方向舵脚输入将加法机构从中立位置推动,这将为转弯计量活门提供一个输入,以此向前轮转弯作动筒提供压力来转动前起落架机轮。这里需要注意的是在处理左偏和右偏的故障时要特别注意手轮或脚蹬控制的钢索相关机构的细小偏移量有可能在加法机构被叠加之后被放大。 前起落架机轮的运动将加法机构反向移回到中立位。当前起落架机轮位置同转弯手轮或方向舵脚蹬位置一致时,加法机构将计量活门推动到中立位。这切断了流向起落架转弯作动筒的油液。拖行连杆为前轮转弯系统压力旁通,因此拖行飞机不需要对液压系统A释压。 下面讲一下前轮转弯的液压控制,前轮转弯系统使用起落架放下压力来转动前起落架机轮。来自转弯手轮和方向舵脚蹬的转弯输入经过控制钢索到达转弯计量活门。这通过加法机构产生一个输入来推动转弯计量活门。这使液压压力流经转动活门到达转弯作动筒。作动筒的伸出端、缩入端或两端获得压力推动前起落架机轮在0-78度范围运动。 在0-23度时,一个作动筒底部获得压力,另一个作动筒杆端获得压力。这使一个作动筒伸出而另一个作动筒缩入,然后通过扭力臂来转动前起落架机轮。当机轮转到23度,缩入作动筒的转动活门向该作动筒的两端同时提供压力。在23-78°时,受压伸出的作动筒继续伸出来转动机轮,受压缩入的作动筒现在开始受压伸出,两个作动筒继续伸出,这使前起落架转动到78度的限制位。 当机轮到达控制位,加法机构将计量活门推回到中立位,这切断供向作动筒的液压压力。作动筒将机轮保持在当前位置。补偿器是一个弹簧加载的活塞式储压器。被偿器将转弯系统回油管压力保持在220-290psi。这确保在系统没有输入时转弯信号时,作动筒停留在其当前的位置。 当外力转动前轮时,旁通活门打开,将作动筒内活塞两端接通,旁通两边液压压力,这可保护转弯系统的内部组件。动态载荷阻尼器是一个液压机械的动态减震装置,可减小前轮的摆振。拖行连杆也可在飞机拖行过程中,操纵该补偿器向转弯作动筒活塞两侧提供油液连通。
参照FIM32-51-00-806.转弯手轮无法正常操纵的故障隔离,里面指出有可能造成这个故障的原因有以下八个: 1、转弯钢索和加法机构上结冰或者有FOD造成阻力 2、前轮转弯钢索有损坏或需要重新调节校装钢索张力 3、加法机构 4、转弯计量活门 5、前起落架放下或收上保险 6、转弯作动筒 7、转向环有粘连或绣涩 8、转弯连接硬件如滑轮、扇形盘有卡阻 下面是故障隔离的具体程序: 1、故障隔离的准备程序:确保起落架的控制杆在DN的位置,并且起落架销子都插好,然后把飞机前部顶起来,在前轮下面放置双层绿油铝板后把飞机放下来,并打泵给液压A系统增压。这一步放置油盘是防止在地面时操纵前轮转弯对转弯机构造成损坏,打泵给A系统增压是为了让脚蹬输入,手轮输入、转弯计量活门和前轮位置都处于中立位置。 2、检查转弯活门拖行手柄是否有弹性,拖行手柄如果没有弹到位的话,作用在转弯作动筒两端的液压压力会被旁通。 3、拆下前轮舱左侧壁板和顶部接近面板去检查前轮转弯钢索环路,把拖行手柄打到拖行位置,并插上转弯销。检查扇形盘和转弯计量活门之间的钢索环路是否有损坏或断开连接。如果前轮转弯钢索环路有损坏磨损、或断开连接,则按AMM TASK 32-51-00-820-802更换或重新连接调节钢索,并确认故障是否解决。如果目视检查前轮转弯钢索环路完好,则继续进入下一步。 4、继续检查前轮转弯钢索环路,看手轮到转弯计量活门之间的钢索是否受外来物或结冰的堵塞和干涉,如果有请按照AMM TASK32-51-00-820-802调节前轮转弯手轮系统并确认故障是否解决。如果目视检查钢索无堵塞,则继续进入下一步。 5、……(后面步骤略) 在看FIM手册多次提到了结冰和FOD的干涉造成钢索张力太紧,我们询问了机长,机长反馈脚蹬控制的转弯是正常的,手轮控制的力偏大只有两段出现,分别是在包头进出港时发生,我们又查询了1月19日,包头场温是零下5℃到零下17℃。所以我们在目视检查了前轮转弯钢索环路之后,看到钢索并没有损坏,也没有卡阻或外来物干涉的情况。但怀疑在包头是因为转弯钢索有结冰造成了手轮控制力大,所以我们按照AMM TASK32-51-00-820-802重新校装调节钢索张力。后续故障排除。 对于第二次出现操纵力大排故的时候是三月份,航后我们检查钢索完好,在操纵范围内无卡阻,扇形盘、加法机构滑轮等相关机构均无明显干涉,钢索张力在标准范围,所以我们参照AMM12-26-00-600-801润滑前轮转弯钢索。后续其他中队组员重新校装调节钢索张力,把钢索张力在手册范围内调小,之后航段反馈手轮操纵力正常,但仍然存在滑行不定中的问题。 于是后续我们先检查了左右前轮的磨损情况无明显差异,左右侧轮压均在正常范围,前轮操作测试转弯计量活门做动正常,打压时一号二号四号校装销均能正常插入,但发现前轮后面标牌指示的位置不在手册标准范围内,故判断故障为转弯计量活门输入杆长度不对。于是我们脱开转弯计量活门输入杆与加法机构的连接螺栓,后续调节计量活门输入杆长度,安装连接螺栓并在打压情况下扳动释压活门直至前轮标牌指示的转弯角度在0°,后续故障排除。
①、如果有条件可以顶升飞机,那么借助定中凸轮我们可以很快的隔离故障,具体做法如下: 1,按照AMM手册的要求,顶升NG飞机的前辅助顶点直到使前轮离地。此时前起落架内筒完全伸出,此时起落架内部定中凸轮将会把前轮的固定在中立位,使得前轮角度指示标牌指示在0°。 2,在飞机前轮顶升,并且通电状态下,前轮的空地传感器传递一个空中信号,使得转换作动器作动,脱开了方向舵脚蹬的对钢索的输出。在转弯手轮校装孔安装2号校装销,在方向舵脚蹬扇形盘校装孔上安装1号校装销,看加法机构上的校装销是否能顺利对孔。如不能顺利对孔,则需对钢索进行调节直到所有的孔都能自由插入。 3,在飞机前轮顶升并且通电的情况下,先脱开脚蹬与脚蹬扇形盘之间的连杆,再脱开并提起前起扭力臂,使得前轮空地传感器传递一个地面信号,转换作动器作动,使脚蹬的对钢索的输出接入钢索输入。此时检查脚蹬与脚蹬扇形盘之间的连杆看是否发现安装孔偏离。如果方向舵脚蹬输入连杆长度不正确,将会对钢索增加一个偏置的输入,导致不定中。正确调节连杆长度后重新测量钢索张力检查校装孔,直到符合手册标准。至此,转弯手轮到加法机构上的钢索传递路径正确。 4,在飞机前轮顶升并且通电的情况下,接通A系统电动泵给系统增压,看前轮转弯角度指示标牌是否对应在0刻度。如不在零度,将把拖行手柄打到到“TOW”位,看前轮是否转动定中,前轮转弯角度指示标牌对应在0刻度。 至此确认加法机构与转弯计量活门之间的连杆长度不匹配,脱开后发现计量活门与加法机构的连杆长度不正确,调节连杆长度并重复第4项的检查。A系统增压,在“pressureon”位与“tow”位之间扳动安全释压活门,直到前起后面的角度指示带均在0度定中。至此,定中故障排除。 5,放下飞机后做地面操作测试正常,前轮转弯偏离排故排除。 ②、然而在航线上时间短,任务重,存在工具设备场地的限制、并且顶升飞机且存在一定危险性,所以下面我们将探讨不顶升飞机、不借助定中凸轮如何将前轮调节到中立位。 1、在飞机前轮后方放置铝板,插上转弯销用拖车将飞机前轮推上铝板中央,拆下转弯销通电打压a泵,此时前轮应摆正,看后方标牌是否对着零刻度。如不在手册范围内,则先怀疑钢索输入不正确,把旁通活门打到tow位并断开液压。此时前轮将保持这个状态。 2、此时我们脱开方向舵脚蹬输入杆,在转弯手轮校装孔安装2号校装销,在方向舵脚蹬扇形盘校装孔上安装1号校装销,看加法机构上的4号校装销是否能顺利对孔。如不能顺利对孔,则需对钢索进行调节直到所有的孔都能自由插入。 3、接下来通电并打a系统电动泵确保方向舵脚蹬定中,此时检查脚蹬与脚蹬扇形盘之间的连杆看是否发现安装孔偏离。如果方向舵脚蹬输入连杆长度不正确,将会对钢索增加一个偏置的输入,导致不定中。此时调节脚蹬输入杆杆长直到连接螺栓可以顺利插入,使脚蹬对钢索的输出接入钢索输入。正确调节连杆长度后重新测量钢索张力检查校装孔,直到符合手册标准。至此,转弯手轮到加法机构上的钢索传递路径正确。 4、取下所有校装销,接通A系统电动泵给系统增压,取下旁通活门的前轮转弯销,此时计量活门将会回到其中立位,然后看转弯角度指示标牌是否对应在0刻度。 5、如不在零度,至此确认加法机构与转弯计量活门之间的连杆长度不匹配,脱开计量活门输入杆,调节输入杆杆长,再插上杆端的螺栓,同时给A系统增压,在“pressureon”位与“tow”位之间扳动安全释压活门,重复这个步骤,直到前起后面的角度指示带均在0度定中。至此,定中故障排除。 6,在地面操作测试正常,前轮转弯偏离排故排除。
当我们按上述方法正确校装前轮转弯钢索张力之后,验证为计量活门输入杆长度不对时,我们需要断开计量活门输入杆,并调节输入杆的长度,在给A系统增压的同时,在“pressure on”位与“tow”位之间扳动安全释压活门,直到前起后面的角度指示带均在0度定中。也就是说在手轮、脚蹬和计量活门都在中立位时,调节输入杆长度使得内筒也在中立零刻度位。输入杆看四号销孔位是否对齐,也就是当内筒和手轮都在中立位置时看计量活门输入杆是否被推入或者拉出(计量活门输入杆在无外力作用的情况下自然保持中立,此时没有输出液压压力到转弯作动筒),正常情况下,计量活门输入杆和可调连杆后端的螺栓安装孔应该是对齐的,此时将计量活门输入杆推入时,计量活门输出使前轮右转弯;反之拉出则左转弯。 调节通过调输入杆前面的一个可调的连杆长度来进行,需要打开计量活门前方加法机构保护罩接近,调节连杆的前端是粗牙螺纹,后端细牙螺纹,两段共同配合可以调出各种所需长度,两段调节都不是线性连续的,因为单独调连杆的一边杆端最小都需要旋转半圈螺纹,只能半圈半圈的调,而且还需要拆下杆端头的连接螺杆。 有时难以调出合适的长度,其实我们有个快速调节的方法:不用拆开两端杆端头的连接螺杆,仅仅松开两边的锁销和并紧螺帽,然后用开口拧连杆中间的六角,这时由于两边的螺纹螺距不一样,会使杆的总长度改变:从后往前看顺时针转连杆一圈连杆缩短的长度是粗螺距一圈减细螺距一圈的长度,反之亦然。调节完后注意用保险丝捅下两端的检查孔,如果能捅过表示杆端露出螺纹太长可能会影响杆的刚度,需将两边的杆端头螺纹露出部分调至大概相等。
参考资料 1、 B737NG机型培训手册前轮转弯系统 2、 AMM32-51-00前轮转弯调节测试相关章节 3、 FIM32-51-00-806 4、 关于737-500飞机前轮转弯系统的常见故障的分析及结论by王东伟 5、 关于前轮转弯跑偏的故障分析及排除by黄翔 6、 B-5317飞机前轮转弯偏离排故总结by黄汕 7、 B2933前轮转弯卡阻的排故过程by徐可
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