燃油导管安装间隙调整过程分析

燃油导管安装间隙调整过程分析

王轩仓

【摘要】通过对燃油系统的安装方法、技术条件的学习，查找燃油导管安装过程中两个燃油导管之间间隙小的原因，对此问题进行深入的探讨，通过长期持续的跟踪、多架次的试验解决了所发现的问题，为日后的工作提供宝贵的经验。

【关键词】燃油导管    装配    间隙     解决

1  引言

燃油系统的功用是储存燃油，并保证在规定的任何状态（如各种飞行高度、飞行姿态）下，均能按照发动机所要求的压力和流量向发动机持续不间断的供油。随着航空业的飞速发展，飞机燃油系统日趋复杂，人们对于飞机燃油系统的可靠性提出了越来越高的要求。近几年飞机产量日益增多，由于燃油系统的重要性及复杂性，因此对于燃油系统的安装是否完全达到技术条件的要求，将直接影响到飞机的生产和飞行安全。

飞机装配过程中导管安装主要分为燃油导管、液压导管、环控导管三种类型。燃油系统为飞机的动力源泉，起着至关重要的作用。

飞机燃油系统又称外燃油系统，因为发动机上还有一套系统将燃油送到燃烧室内去，后者称为内燃油系统。飞机的心脏-发动机燃油燃烧产生热量做功，推动飞机飞行。燃油系统是飞机能源的供应系统。

燃油系统主要有如下功能：

a）储存燃油；

b）在飞行条件下安全可靠地把燃油输送到发动机和APU；

c）调整重心位置，保持飞机平衡和机翼结构受力。

燃油箱具有足够的容量，保证发动机正常工作时的消耗，燃油重量往往占飞机重量的40%~60%。随着油箱内油面下降，油量表传感器连续发出信号，驾驶员通过座舱内的油量表，就可以知道油箱内剩多少油。然后燃油流过油气分离器，将供油时带进去的气体或燃油内挥发出的气体分离出来，避免气体进入发动机油泵内。飞机燃油系统内有时也装油滤，以清除脏物、杂质，保证燃油清洁。

飞机从研制到批生产，再到改型以来，燃油系统的装配一直是一个难点，更是一个重点。考虑到液体的流动性，燃油系统的密封性是必不可少的。就现有的装配技术，对燃油导管的安装，并没有精确的位置尺寸标注，必须依靠导管实际的现场取实样进行控制，但是燃油导管安装技术条件规定了各种明确的技术要求，在装配过程中必须完全达到技术条件的要求，这就为燃油导管的安装增加了很大的难度。由于结构紧凑，空间狭小，且燃油导管直径、长度尺寸较大，受限于以上三点，解决燃油导管的间隙是此次研究的重点。

2  装配工艺方法

2.1安装前准备工作

安装导管前，取下堵塞后，用压缩空气对导管吹干净。压缩空气必须按如下方法使用：首先排气，然后将风管口对准洁净的细白布表面，持续喷射，细白布上无可见水汽及污染物后方可使用。压缩空气用专用清洗车进行过滤。导管的具体安装根据技术条件及相应生产说明书。

2.2安装导管1和导管2

2.3安装橡胶圈

2.4安装导管1上卡箍

2.5固定卡箍

2.6安装导管2上卡箍

2.7固定卡箍

3  燃油导管的通用要求

3.1燃油系统导管的安装、分解、测试和维修必须特别仔细，安装铝制燃油管因为其管壁薄，容易损伤。

3.2制造文件应明确燃油导管之间的最小间隙，导管和临近结构间的间隙应满足公差要求。

3.3油箱内使用的清洁布及工具应符合规范要求，应在油箱入口处查验所有的设备项目，以确保不会遗留物品在油箱内。

3.4如果必须分解导管，应在检验在场的情况下进行，检验应核实所有防止导管或设备污染的措施都已执行到位。

3.5为避免导管冲击、变形和划伤，操作时应特别仔细操作，在导管开口敞开一端使用弹性材料制作的堵帽封堵导管接头，导管应合理定位，不能因为导管对接而使其标识损伤，导管安装后标识必须清晰可辨。

4  燃油导管安装过程中间隙问题

4.1问题描述

两燃油导管在此处不仅受卡斯特板的限制影响间隙值，并且受导管上的卡箍影响，两个卡箍分别与框板之间已没有间隙。在框板处一直存在着两个导管之间间隙过小的问题，不能满足技术条件（当导管之间和导管与结构之间的间隙过小时，在这些地方导管上应缠上PVC胶带，端头用细白布、亚麻线扎牢）。燃油导管在飞机上固定好之后，经过多架机的测量，间隙在0-2mm范围以内，据统计，小于1mm的比例达到70%以上。静止状态的飞机，两个燃油导管之间的间隙过小，当飞机处于飞行姿态时，可能导致导管之间产生一定的干涉或是摩擦，燃油导管内流动的燃油在一定程度上也会产生热量，这些原因都不利于飞机的飞行安全。

4.2原因的分析

对安装燃油导管的多架机一直以来存在的问题作了细致的分析和研究。

经查图纸及技术条件，数据如表1所示。

              表1   间隙测量记录表              单位：mm

注：卡斯特板、导管1、导管2为直径尺寸，其余为壁厚。

经测量，导管2直管部分和弯管部分有约3-4mm焊缝，周向焊缝1（在两管间隙处焊缝高约为1.4mm，轴向焊缝2高约为0.5mm。经此数值计算，导管2弯管部分在两管间隙处在导管2左侧有约0.9mm的偏移。考虑到焊缝和弯管部分1.4mm宽度，此部分理论间隙值为-0.4mm（1-1.4=-0.4）。

经计算出导管与连接胶管理论间隙为-0.4mm

计算公式1：

卡斯特板中心距-两个导管半径-橡胶管壁厚-卡箍壁厚-焊缝1=理论间隙

数值： 72-32.5-30 -7.5-1-1.4 =-0.4

计算公式2：

卡斯特板中心距-两个导管半径-橡胶管壁厚-卡箍壁厚-焊缝2=理论间隙

数值： 72-32.5-30-7.5 -1-0.5 =0.5

上面的计算公式1计算出的数值-0.4mm标明的焊缝1处的两燃油导管的间隙值，同理数值0.5为仅挨着焊缝1处外侧两导管之间的间隙。就技术的理论尺寸，在此两燃油导管的间隙值不能达到技术要求。

经查阅图纸，此处给出的理论尺寸，在计算的过程中并没有计算卡箍的壁厚，焊缝的高度，并且未考虑到装配误差带来的影响。而在实际的装配过程，数值1的尺寸-0.4尺寸是不可能出现的，这就从另一个方面说明了在装配过程中，现场实际需要利用装配误差来消除负差的影响，还必须得考虑到间隙的要求。

5  解决问题的初步想法

5.1对于一种型号飞机长久生产以来，更改结构需要进行的工作量及其飞机安全性能的考虑几乎不现实。只能从两个导管实际装配情况着手。

5.2经过讨论分析，将燃油导管的尺寸进行更改，更改尺寸后可达到间隙要求。但是，燃油系统是飞机的动力源泉，燃油导管尺寸更改，必然给飞机的动力系统造成影响，此方法亦行不通。

5.3橡胶管是否能够加工成一定的椭圆形，以增大间隙，此方法予以否定。

5.4对于弯管焊缝，若是不能打磨，是否能够调整焊缝位置，这必然需要更改零件的尺寸，考虑到此处结构，导管曲度达不到要求，此方法予以否定。

5.5将燃油导管在不改变截面积（流量）的情况下，将燃油导管2更改为椭圆形，协商零件制造车间，能够完成椭圆形导管的焊接工作，但是经过压力实验后，发现压力燃油系统的压力迫使椭圆形导管变形为圆形。

6  解决方法

经过一系列初步的试探性解决方法后，都未能达到预期的效果，最终经过强度计算，可以打磨焊缝，将焊缝的高度打磨到燃油导管外表面齐平，在一定程度上为燃油导管之间的间隙提供了一定的间隙。在此基础上，通过观察及长期的经验，发现燃油导管经过卡斯特板后，两个燃油导管可以向两个相反的方向有一定量的偏移，即两个导管之间可以存在微小的夹角，此微小的夹角为燃油导管的间隙扩大提供了一定量的帮助。

协调以上的两点措施，经过测试和验证，间隙能够满足要求。

7  结束语

结合飞机燃油系统的装配原理和从事燃油系统装配工作以来所积累的实际经验，我们发现在燃油系统装配过程中存在一些典型问题，通过对这些问题的深入分析，了解其产生原因的实质所在，并在工艺方法、设计方面进行改进，从而解决了影响产品质量的问题，最终制造出质量更高的合格产品。通过此类改进，保证了产品质量以及生产周期，并且用最简单有效的方法达到了目的，满足技术条件要求，为日后的工作积累了宝贵的经验。