管路与传动机构.docx

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管路与传动机构

第七单元管路与传动机构

7.1管路与接头

在现代飞机上，有多种以液体或气体作为工作介质的工作系统（如液压系统、冷气系统、燃油系统、滑油系统、氧气系统等），这些系统都是以导管和接头组成封闭的通道，以保证液体或气体在通道中流动和传递能量，所以，我们可以把这些导管和接头比作工作系统的“血管”，一旦任一导管或接头出现故障（常见的故障是泄漏），系统的工作就会因“大量失血”而无法维持，更严重的会出现飞机操纵失灵，造成飞机失事。

所以，我们在本节中，不仅要研究各种管路和接头，同时还包括它们的成型、安装和维修工艺。

7.1.1硬管

一、铝合金管材

铝合金管材的特点是比重小，塑性高，强度适中，具有良好的抗腐蚀性和焊接性。

作为飞机上一种基本管件材料，广泛地应用在燃油、滑油、液压等系统中，有些也用于某种特性的结构元件（如电线保护套管）。

对于飞机上不同的用途，有各种牌号的铝合金管材可供选择。

一般说来，1100（1/2-硬）或3003（1/2-硬）用于低压和可忽略流体压力的一般用途管路（如仪表管路和通气管路）。

2024-T和5052-O铝合金材料用于低压和中压的一般用途管路（如压力为1100～1500PSI的液压和气压系统以及燃油和滑油管路，部分高压（3000PSI）系统也可使用）

对于各种铝合金可以通过导管上的代号标记来鉴别，通常合金牌号直接打印在大的铝合金管的表面上，至于小的铝合金管的牌号，可能打印在管道表面上，但经常通过颜色代码表示。

不大于4英寸的颜色代码涂在某些管道的两端之间，接近中间的地方，当色带由两种颜色组成时，每种颜色各占一半的宽度。

二、碳钢和不锈钢管材

碳钢管材冷变形塑性高，焊接性好，但气焊时在厚度小，外形要求严格或形状复杂的零件上易发生裂纹，现在飞机上已经很少使用。

对于一些高压系统，不锈钢管材使用很广泛。

在某些特别高压系统（大于2000PSI）的液压装置上，使用退火或1/4硬的不锈钢管道，对于扩口或成型，不锈钢管并不是必须退火，事实上，由于扩口处理期间的冷作硬化，扩口截面稍有加强。

在飞机上，退火的或者1/4-硬的不锈钢管广泛地用于起落架、襟翼、刹车等高压液压系统，外部刹车管路应当由不锈钢制成，以使起飞和着陆中由机轮抛起地石子和地面操作不当索造成的损害减至最小。

虽然对于钢管的识别标记各不相同，但每一个管道通常都包括有制造厂家的名称或商标，SAE号和金属的物理状态。

另外，借助锉刀或划针来实验材料样品的硬度是可行的，磁性实验是区分退火奥氏体钢和铁素体不锈钢的最简单的方法，除了经重冷加工奥氏体钢是无磁性的，而纯铬碳钢和低合金钢是强磁性的。

三、铜和铜合金管材

紫铜管材具有良好的塑性，但强度低，焊接和钎焊性能好，抗腐蚀性强，用于制造管嘴、燃油及滑油导管、液压及气压导管、氧气系统导管。

有些黄铜管材具有良好的塑性，易于焊接，抗腐蚀性强，用于制作冷凝管及散热器管。

而有些黄铜管材具有较好的机械性能，容易钎焊和焊接，抗腐蚀性强，但有“季裂”的倾向，常用作制造导管管嘴和管接头等。

铜和铜合金管材只能用于冷加工强化，它会由于震动而变硬变脆，并且最终断裂，因此，无论什么原因，铜管一旦拆下，就必须进行退火，为预防故障，每个一定时间应当对铜管进行检查，看其是否有裂纹，检查其硬度脆性及一般状况。

四、钛及钛合金管材

钛及钛合金管材的主要特点是强度高，比重小，有优良的抗腐蚀性和足够的抗热性，低温韧性，所以可代替不锈钢管。

工业纯钛通常用于350℃以下工作的导管。

钛合金通常用于400℃以下工作的导管。

金属导管除了按材料分成以上几种外，还需按尺寸计算的方式划分，一般分为通径标定尺寸和外径标定尺寸。

通径标定尺寸的规格按公称口径确定，公称口径表示近似内径的参考尺寸，其外径决定于对应的锥管螺纹尺寸。

但由于这种导管难于标准化和系列化，且不能弯管，所以在飞机上极少使用。

外径标定尺寸管道的规格按外径和壁厚确定，已经标准化和系列化，外径标定尺寸比通径标定尺寸导管更坚固整洁，容易弯成系统所需要的形状，并且有各种品种的管接头可以选用。

所以在飞机上，尤其是液压系统中，主要采用此种形式的导管，一般外径用1英寸的16分之几来计量，如6号管的外径是6/16（3/8）英寸。

8号管的外径是8/16（1/2）英寸。

另外，由于壁厚的系列化，同一外径的管道还有多种管壁厚度，因此在安装管道时，不仅要知道材料和外径。

而且应知道管壁厚度，这也是十分重要的。

7.1.2软管

飞机管路中的柔性软管常用于管道承受强烈振动或要求挠度大的地方来连接运动部件和静止部件，它也能作为金属管道系统的连接件。

其特点是富有挠性，走向方便，对弯曲无严格要求，它还有吸收液压冲击及隔离机械振动的作用。

缺点是流阻损失大。

选用软管时务必注意：

软管的组成成分中其橡胶牌号的不同，使用不同的工作介质。

用于制造柔性软管最普通的材料是：

丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶和特氟隆（聚四氟乙烯）。

丁腈橡胶是一种合成橡胶化合物，具有极好的耐石油性能，注意不要和丁苯橡胶混淆，但对磷酸酯液压油不适用。

氯丁橡胶是一种具有乙炔基的合成橡胶化合物，它对石油产品的耐力不如丁腈橡胶好，但有更好的抗腐蚀性，但也不能用于磷酸酯基液压油。

异丁橡胶是一种由原油制成的合成橡胶，它是供磷酸酯基液压油适用的合成橡胶。

但是不能与石油产品一同使用。

特氟隆是杜邦（Dupont）公司给聚四氟乙烯树酯取的商品名称，它的工作温度范围很广（-65℉-450℉）。

它几乎适用于已使用的每一种物质和剂料。

它对流动阻力很小，粘性材料也不能附着。

它的体膨胀比橡胶小，并且其贮存寿命和使用寿命实际是无限的。

在飞机上，常用的软管由以下几种：

一、橡胶软管

柔性橡胶软管由无缝合成橡胶内管、棉编织和金属编织层、填充橡胶的棉编织外层组成。

如图7-1所示。

这类型的软管适用于燃油、滑油、冷却剂以及液压系统。

软管的型号由正常工作条件下它们经受的设计压力来划分。

图7-1橡胶软管

1）低压低于250PSI纤维编织加固

2）中压压力达到3000PSI一层金属编织加固

较小

较大尺寸软管可承压1500PSI

3）高压所有尺寸软管可承压3000PSI

由线条、字母、数字组成的识别标记印在软管上，这些标记表达一些数据，如软管尺寸、制造厂家、制造日期以及压力和温度极限等。

代号标记有助于用同样规格的软管或推荐的代用品去进行代换。

适用于磷酸酯基液压油的软管将标有“skydrolＲuse”字样。

在某些场合下，可能几种型号的软管都适用。

因此，为了正确地选用软管，应当参考特定飞机的维护手册或者部件手册。

二、特氟隆软管

特氟隆软管是一种用来满足现代飞机系统更高工作温度和压力要求而设计的柔性软管。

通常，可以象使用橡胶软管那样使用。

特氟隆软管可经加工并挤压成所需要的尺寸和形状，其上覆盖有编织的不锈钢丝来加强和保护。

特氟隆软管不受任何飞机上常用燃料、石油、合成基润滑油、酒精、冷却剂或者溶剂的影响。

虽然它有高的抗振和耐疲劳性，但这种软管的主要优点是其工作强度大。

柔性软管的尺寸由其内径决定。

尺寸按1/16英寸分裂制造，并且应与配合使用的硬管相应尺寸相同。

飞机上的流体管路常可借助由彩色、代号、识别说明次和几何符号组成的标记来识别。

这些标记表明各个管路的功能、容纳的流体和主要的危险，还有流体的流向。

在多数场合，用1英寸宽或者移画印花法图案标示流体管路,如图7-2（A）所示。

在直径4英寸以上的管路，油腻环境中的管路、热的管路以及某些冷的管路上，可能使用钢的标签取代彩带或移画印花图案，如图7-2（B）所示。

在发动机舱中的管路上，当彩带、移画印花图案或标签有可能被吸入发动机进气系统时，使用涂料绘制标记。

除了上述标记外，某些管路还有可能对其系统内的特殊功能

进一步标记；例如：

DRAIN（排泄）、

VENT（通气）、PRESSURE（压力）（A）彩带和移画印花法图案

和RETURN（回油）等等。

（B）金属标签

图7-2流体管路识别标记

输送燃油的管路可能标有FLAM（易燃）字样；容纳有毒物质的管路标有TOXIC（有毒）字样；含有危险物质，如氧、氮、氟利昂等的管路标有PHPAN（危险）字样。

飞机和发动机制造厂应对识别标记的原始设置负责，但是航空机务人员应对必要的更换负责。

一般情况下，彩带或移画印花图案置于一条线路的两端，并且在线路穿过的每一分隔间至少应有一处。

此外，识别标记还位于临近每一个阀、调节器、过滤器或线路内其他附件的地方。

使用彩绘或标签时，定位要求与上述相同。

7.1.3管接头

管路接头或连接件将一段管路连接到另一段管路或系统部件上。

常见的管路接头有四种类型：

（1）喇叭口接头

（2）无喇叭口接头（3）波形接头或管夹（4）型锻接头。

系统承受的压力值是选择连接件的因素。

波形接头、软管和管夹仅仅用于低压或中压系统，诸如真空和冷却系统。

喇叭口接头、无喇叭口接头不论压力大小，可用于所有系统。

一、喇叭口接头

由套筒螺帽组成，如图7-3所示，螺帽套在套筒之上，拧紧时，带动套筒和管道喇叭口紧贴合于插入式接头，以形成封严。

与此类接头配合使用的管道，在安装之前必须进行扩口处理。

图7-3喇叭口接头配件

插入式接头有一与喇叭口内侧具有相同角度的圆锥形表面。

套筒支持管子，这样一来振动就不会集中在喇叭口的边缘，而且使剪切作用分配到更大的面积上，从而增加了强度。

管子的扩口以及喇叭口管接头配件的安装在下面介绍。

接头端、螺帽、套筒和管子喇叭口的组合可构成一套完整的接头装配件。

应当避免使用不同的金属，因为它们的接触会引起腐蚀。

当组合接头端、螺帽、套筒和管子喇叭口时，如果螺帽不能拧进两牙螺纹以上，应停止上螺帽并检查可能的故障。

喇叭口管接头配件由铝合金、钢或铜基合金制成。

为识别起见，所有AN钢接头配件均为黑色，而所有铝合金接头配件均为蓝色。

AN819铝青铜套筒镀镉但不着色。

这些接头配件的尺寸由零件编号给出，他等于用一英寸的十六分之一为单位表示的标称的管外径。

二、无喇叭口管接头

MS（军用标准）无喇叭口管接头在飞机管路系统得到了广泛的应用。

使用这类接头不用给管子扩口，仍然提供了一种安全、坚固、可靠的管连接方法。

该接头由三部分组成：

接头主体、套筒和螺帽。

主体上有一用平底扩孔钻或镗的台肩，管端就抵在此肩上（见图7-4）。

该锥面的角度在连接时使套筒的切割边切进管子的外侧。

无喇叭口管接头的安装将在后续内容中

加以讨论。

图7-4无喇叭口管接头

三、快拆联接器

自密封型快拆联接器在许多流体系统中用于各种部位。

这种联结器装于管路需要频繁拆开以便检查维护的地方。

快拆联接器提供了一种迅速拆开管路而不损失流体和无空气进入系统的手段。

每一连接装置由两半组成，此两半由一连接螺帽保持在一起。

每一半各有一个阀，联接器中各有一弹簧关闭该阀，以防止流体损失和空气进入。

连结螺帽具有用转动螺帽即能连接或拆开联接器的快导螺纹。

螺帽必须转动的圈数随联接器类型的不同而变化。

有一种类型为锁紧或松锁联接器，联接螺帽需要转动1／4圈，而另一类型则需要一整圈。

某些联接器需要用扳手拧紧，而另一些可直接用手拧紧。

有些联接器的设计要求用保险装置，当联接器充分接合时锁紧弹簧上的齿与连接螺帽上的棘齿啮合，从而保证了确实锁紧。

旋松连接螺帽时，锁紧弹簧自动脱开。

由于各个联接器的差异，所有快拆联接器均应按照飞机维护手册中的说明进行安装。

四、柔性连接件

柔性连接器可装用型锻的接头或可拆的接头，也可用波形接头及软管夹。

配备型锻接头的这类连接器由制造厂家按正确的长度提供，通常机修工无法装配。

它们在工厂进行型锻和试验，并配备标准的配件。

可拆连接器上的接头配件可拆卸下来，并且如果没有损坏还可再用。

如果已损坏，就得使用新的配件。

波形接头和软管夹的连接器常用于连接滑油、冷却剂和低压燃油系统管道。

波形接头有一圈不大的隆起，它形成一个连接边，可帮助保持管夹和软管的位置。

波形接头可能出现在金属管端的附近或者在接头的一端