机务频道A系列升降舵伺服作动器

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A飞机是欧洲空中客车公司研制生产的单通道双发中短程座级客机,被中国的航空公司广泛使用,D航的A系列飞机机队规模大约架。8年,空客发布AOTA-27A,要求对A系列所有飞机的升降舵伺服控制器的杆接耳进行NDT检查,起因是有一架A飞机在运行中发生了升降舵伺服控制器脱开的事件,其原因是伺服控制器的杆接耳处产生了断裂。

进一步调查发现,某一A机队(28架飞机)有5个杆接耳有裂纹,且其中一架飞机一侧舵面的两个伺服控制器的杆接耳都有裂纹。两个伺服控制器脱开将导致飞机在空中舵面失控。为确保不会发生两个伺服控制器同时脱开的事件,空客公司发布了AOT要求检查伺服控制器的杆接耳。D航则依据该文件发布了《EO-8-A-27--R0对升降舵伺服控制器杆接耳进行NDT检查》,目前该EO已更新至R8版本,历次修订主要是由于新飞机的引进而修订EO的适用性,在检测技术要求方面基本保持不变。

一、空客公司的AOT及D航EO中规定的NDT检查方法为磁粉检测,下面先简介

其检测流程和要求。

1、所检查的部件:升降舵伺服控制器接耳杆端

2、可能的损伤:起源于螺纹,尺寸≥5mm×0.5mm的横向(周向)疲劳裂纹。

升降舵伺服控制器接耳杆端主要承受横向的剪切力,则其裂纹的可能方向应为轴向裂纹,而且这种裂纹应该出现在螺纹根部,图2中清晰地显示了这一点,在检验阶段应注意。

一般来说,螺栓上裂纹最有可能出现的位置是安装到位后露出的第一道螺纹根部,但由于送检的零件已拆下,无法得知安装时露出几道螺纹,所以检查时所有螺纹均应仔细检查。)

3、检测设备和器材

(1)固定式磁粉探伤机;

(2)荧光磁悬液;

(3)特斯拉计;

(4)磁强计(剩磁计);

(5)纸胶带。

4、检测前准备

(1)确定检测区域表面清洁、平滑、干燥。

(2)清洁杆部及去除油脂。

(3)检查被检查区域有无任何目视可见的损伤或不连续性。

告诫1:保护接耳轴承以防磁悬液进入。

(由于磁悬液进入轴承后,磁粉可能会留在轴承中难以清理,在轴承转动时会造成磨损而损坏轴承,所以必须做好防护。可使用纸胶带,能够起到防护作用并且易于清除)

告诫2:不可去除表面镀镉层。

5、检测程序

告诫:由于期望发现小尺寸损伤,所以必须非常仔细才不至于漏掉任何损伤。

注意:每次检查之前应退磁。

(1)依据A飞机NTM手册,51-70-00,PageBlock,MagneticParticle-General

(磁粉-通用)实施检测。

(2)表面最大切向磁场强度应在~0A/m范围内,磁场强度测量点见图4所示。

(3)磁化规范

磁场方向:纵向;

磁化方法:磁路法:

磁化电流:直流(DC)(等同于全波整流电(FRAC))。

磁场强度:必须在~0A/m范围内。

检验方法:连续法。

6、验收标准

7、检测后的要求

(1)对工件退磁,剩磁应小于A/m。

(2)用清洗剂清洁工件。

二、等效替代

由此可见,此检测要求使用固定式磁轭法(极间法)进行充磁。充磁时,将工件加持在磁性夹头之间,使用纵向磁场进行充磁。极间法的优点是磁路中磁通的损失较小,在磁化时,工件上的磁力线大体平行于两磁极间的连线,磁化场比较均匀,工件整体的磁化效果较好。同时属于间接磁化,没有电触电,不会打火或烧伤工件。但民航磁粉探伤设备比较常见的是线圈式和电极式设备。由于我单位没有固定式磁轭设备,而外委完成或购置设备也比较困难,在完成此项检测时,经过评估和试验之后,使用线圈法进行了等效替代。

线圈法和磁轭法同样属于用磁场对工件进行磁化的间接磁化方法,但固定式磁轭的磁场是闭合的,工件是闭合磁路的一部分,磁场比较均匀,磁通损失小。而线圈法的磁化磁场相对较为开放,磁场不够均匀,但线圈中心附近的磁场较为均匀和稳定。因此只利用线圈中心的磁场进行磁化是可行的。而便携式磁轭由于夹头面积较小,容易产生间隙,对磁化效果影响较大,很难达到效果。

实际采用的检查方法是使用线圈法实施纵向充磁,充磁电流为三相全波整流电,线圈直径为mm,线圈共5匝。在充磁的同时,使用特斯拉计测量表面最大切向磁场强度。

通过试验,确定充磁电流值为~A,测得所对应的表面最大切向磁场强度在~0A/m范围(注意:电流值低于下限则灵敏度不足,高于上限则灵敏度过高且荧光背景过强。)。使用荧光磁粉,以连续法检查。

同时在接耳杆部粘贴试片验证灵敏度。所使用的试片为A型试片(15/50),在电流为A时,使用上述方法和参数,在工作中发现的裂纹磁痕:

三、结论

1、检测前的准备非常重要,必须对检测区域进行仔细的清理。由于接耳杆端在安装

时涂了密封胶,拆下后除清洗油污外,还应仔细清理残存的密封胶。实际使用渗透清洗剂SKC-S进行清洗,将密封胶基本溶解,然后用较硬的毛刷就可以清理干净。有时由于没有备件,定检/航线中完成检查是采取拆下一半(2个)接耳,检测完成后装回再拆下检测另外一半(2个)接耳,时间比较紧张,有可能清洁不充分,影响检测效果。

2、检验阶段,充磁的同时可进行磁悬液喷淋和观察,但有些裂纹显示此时可能还未形成。最好在充磁和磁悬液施加结束后静置5至10分钟再检验一次,此时可能会出现第一次观察时未出现的磁痕。另外由于螺纹较细,磁悬液的表面张力可能会影响多余磁悬液流走,影响对磁痕上午检验,可以适当地用嘴吹气,去除滞留液体。

3、使用线圈法纵向充磁替代固定式磁轭对接耳杆端进行检查,可以达到等效的结果。

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