王建祿

摘要：故障樹分析法（Fault Tm Analysis）簡(jiǎn)稱FTA法。故障樹分析是以系統(tǒng)最不希望發(fā)生的事件作為目標(biāo)（頂事件），找出系統(tǒng)內(nèi)可能發(fā)生的部件失效、環(huán)境變化、人為失誤等因素（各種底事件）與系統(tǒng)失效之間的邏輯聯(lián)系，用倒立樹狀圖形表示出來(lái)。它可用于系統(tǒng)故障分析、分析某項(xiàng)故障產(chǎn)生的原因；可用于系統(tǒng)故障模式識(shí)別，進(jìn)行故障預(yù)測(cè)和診斷，找出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，以便在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化；也可對(duì)復(fù)雜工程系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，做出定量判斷。本文在處理某型教練機(jī)起落架放下異常故障中，運(yùn)用故障樹分析法查找故障原因，通過(guò)一條條分析推理，找出最終故障原因，制定出相應(yīng)措施，高效迅速的排除了故障，較好地處理了日常工作中的質(zhì)量問(wèn)題。

一、基本情況

某型教練機(jī)正常起飛后，飛行員反映右輪護(hù)板未收上，飛行員兩次操縱起落架手柄至收上位置右輪護(hù)板收上到位。飛機(jī)返場(chǎng)階段，飛行員兩次放下起落架均發(fā)現(xiàn)右起落架位置信號(hào)燈閃爍。第三次放起落架，起落架放下位置信號(hào)顯示正常。

二、工作原理及故障分析

當(dāng)駕駛艙內(nèi)的起落架收放手柄置于“收上”位置，液壓電磁閥接通，主支柱護(hù)板作動(dòng)筒活塞桿收回使支柱護(hù)板處于“收上”位置。主支柱護(hù)板收上到位后接通起落架收放液壓電磁閥，使起落架液壓系統(tǒng)的“收上”管路與壓力管路接通，“放下”管路與回油管路接通，壓力油通過(guò)節(jié)流閥流向前起落架液壓鎖和自動(dòng)剎車作動(dòng)筒使機(jī)輪剎車。與此同時(shí)，壓力油流向主起落架液壓鎖、上位鎖開鎖作動(dòng)筒和協(xié)調(diào)活門，使上位鎖開鎖作動(dòng)筒收回，當(dāng)支柱掛在鎖上時(shí)，上位鎖便關(guān)閉。由于協(xié)調(diào)活門的結(jié)構(gòu)限制，使油液不能通過(guò)協(xié)調(diào)活門到達(dá)機(jī)輪護(hù)板作動(dòng)筒，只有當(dāng)來(lái)自液壓鎖的油液進(jìn)入起落架收放作動(dòng)筒收上腔，起落架的收起動(dòng)作結(jié)束后，主起落架支柱頂壓協(xié)調(diào)活門的頂桿，頂桿頂開鋼球后，油液才經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)活門流入主起落架護(hù)板收放作動(dòng)筒的收上腔收上護(hù)板。為了控制起落架的收放速度不致過(guò)快，在起落架液壓操縱系統(tǒng)的管路中設(shè)置有限流裝置。

起落架收放手柄置于“放下”位置，電氣系統(tǒng)給起落架收放電磁閥供電，液壓電磁閥工作，將起落架“放下”管路與壓力管路接通，同時(shí)給三個(gè)起落架供壓；“收上”管路與回油管路接通。壓力油通過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入“放下”管路，進(jìn)入前起落架液壓鎖及其收放作動(dòng)筒內(nèi)，放下前起落架，同時(shí)壓力油液進(jìn)入主起落架上位鎖開鎖作動(dòng)筒，開鎖作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)搖臂及鋼索傳動(dòng)機(jī)構(gòu)先打開護(hù)板鎖，再打開主起落架上位鎖；經(jīng)過(guò)主起落架上位鎖開鎖作動(dòng)筒的壓力油液分為兩路，分別進(jìn)入主起落架液壓鎖、主起落架收放作動(dòng)筒放下腔和機(jī)輪護(hù)板作動(dòng)筒放下腔，以保證起落架和護(hù)板的協(xié)調(diào)動(dòng)作，打開護(hù)板，并放下主起落架支柱。主起落架和前起落架放下到位后，由機(jī)械鎖及液壓鎖保持在“放下”位置。同時(shí)微動(dòng)開關(guān)送出信號(hào)接通液壓電磁閥，主支柱護(hù)板作動(dòng)筒活塞桿伸出使支柱護(hù)板處于“放下”位置

起落架收放手柄置于“中立”位置，液壓電磁閥兩線圈斷電，收上和放下的油路與壓力管路斷開，與回油管路相通。

三、問(wèn)題定位，建立故障樹

1.電氣系統(tǒng)故障分析

起落架收放手柄置于“收上”或“放下”位置時(shí)，電氣系統(tǒng)給起落架收放電磁閥供電，液壓電磁閥工作，三個(gè)起落架“收上”或“放下”管路全部通過(guò)液壓電磁閥與高壓管路接通。飛參記錄的起落架位置信號(hào)，左起落架和前起落架位置信號(hào)正常，左、前起落架均放下到位；右主起落架位置信號(hào)閃爍，說(shuō)明右起落架未放到位，飛參記錄與起落架狀態(tài)一致，說(shuō)明該機(jī)的電氣線路正常。

2.鎖系統(tǒng)機(jī)械故障分析

護(hù)板鎖系統(tǒng)為機(jī)械結(jié)構(gòu)，主機(jī)輪護(hù)板收上后，護(hù)板上鎖銷進(jìn)入護(hù)板鎖鎖鉤，鎖鉤受止動(dòng)搖臂限位，保持在鎖定位置，使主輪護(hù)板被鎖住。止動(dòng)搖臂通過(guò)傳動(dòng)鋼索、搖臂與起落架開鎖作動(dòng)筒、應(yīng)急開鎖作動(dòng)筒連接。放起落架時(shí)，起落架開鎖作動(dòng)筒或應(yīng)急開鎖作動(dòng)筒活塞桿伸出，通過(guò)搖臂、傳動(dòng)鋼索帶動(dòng)止動(dòng)搖臂離開對(duì)鎖鉤限定位置，鎖鉤可以轉(zhuǎn)動(dòng)使護(hù)板鎖銷從其中脫出，護(hù)板鎖解鎖，然后終點(diǎn)電門信號(hào)發(fā)生變化，最后打開起落架上位鎖。收起落架時(shí)，起落架開鎖作動(dòng)筒活塞桿縮回，止動(dòng)搖臂在回位彈簧作用下回至限動(dòng)鎖鉤位置。

通過(guò)對(duì)右側(cè)起落架鎖系統(tǒng)檢查，護(hù)板鎖鉤進(jìn)入量、鎖摩擦力、鎖開鎖力、鎖鉤凸出量，均滿足要求；目視檢查傳動(dòng)鋼索與機(jī)構(gòu)不存在卡滯痕跡；目視檢查上鎖和開鎖狀態(tài)傳動(dòng)鋼索無(wú)松弛；護(hù)板無(wú)變形；結(jié)果表明鎖系統(tǒng)工作可靠，符合維護(hù)規(guī)程的要求

3.多余物故障分析

起落架系統(tǒng)制造和安裝過(guò)程、安裝磨損及外場(chǎng)維護(hù)可能會(huì)產(chǎn)生各種多余物，多余物進(jìn)入機(jī)械系統(tǒng)造成機(jī)械機(jī)構(gòu)磨損，降低傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率；橡膠件、金屬顆粒等多余物進(jìn)入液壓系統(tǒng)引發(fā)液壓系統(tǒng)故障，造成系統(tǒng)功能性失效。通過(guò)對(duì)通用系統(tǒng)循環(huán)管路液壓油濾、供壓油濾、系統(tǒng)回油油濾及鎖系統(tǒng)檢查，未發(fā)現(xiàn)多余物；對(duì)左側(cè)上位鎖開鎖作動(dòng)筒拆下檢查，未發(fā)現(xiàn)多余物。對(duì)右側(cè)主起落架開鎖作動(dòng)筒拆下檢查，拆卸過(guò)程中發(fā)現(xiàn)6個(gè)金屬顆粒，對(duì)開鎖作動(dòng)筒用液壓油進(jìn)行沖洗，從收上腔和放下腔排出的液壓油中發(fā)現(xiàn)20多個(gè)金屬顆粒，金屬顆粒可導(dǎo)致開鎖作動(dòng)筒工作異常。

4.起落架放下液壓系統(tǒng)故障分析

根據(jù)右主起落架未放下異?，F(xiàn)象描述，并根據(jù)飛參記錄判讀，可知右主起落架未放下時(shí)左主起落架和前起落架供壓和回油流量增大，右主起落架未消耗供壓流量或沒(méi)有回油流量。右主起落架未消耗流量的情況為右主起落架收放作動(dòng)筒未供壓或未回油。同時(shí)右護(hù)板未打開，根據(jù)液壓系統(tǒng)原理，護(hù)板作動(dòng)筒與起落架收放作動(dòng)筒回油為不同的通路，同時(shí)發(fā)生異常的可能性較小，因此回油異?？梢耘懦?。因護(hù)板作動(dòng)筒和起落架收放作動(dòng)筒供壓均通過(guò)開鎖作動(dòng)筒，右側(cè)開鎖作動(dòng)筒異常可導(dǎo)致右護(hù)板作動(dòng)筒和右起落架收放作動(dòng)筒無(wú)法接通高壓，致使右側(cè)護(hù)板未打開和右主起落架未放下。根據(jù)液壓系統(tǒng)原理分析，右側(cè)開鎖作動(dòng)筒工作異?？蓪?dǎo)致右主起落架放不下。

四、故障排除

對(duì)右側(cè)主起落架開鎖作動(dòng)筒拆下檢查，拆卸過(guò)程中發(fā)現(xiàn)6個(gè)金屬顆粒，對(duì)開鎖作動(dòng)筒用液壓油進(jìn)行沖洗，從收上腔和放下腔排出的液壓油中發(fā)現(xiàn)20多個(gè)金屬顆粒，其中有2個(gè)金屬絲。

結(jié)論：從上述分析和檢查，右主起落架放下異常的原因是：開鎖作動(dòng)筒工作不正常。開鎖作動(dòng)筒不正常的原因是部分連接接頭磨損及安裝時(shí)產(chǎn)生金屬顆粒，進(jìn)入開鎖作動(dòng)筒導(dǎo)致活塞卡滯，造成主起落架放下時(shí)異常。

五、個(gè)人體會(huì)與思考

故障樹分析法，從一個(gè)可能的事故開始，自上而下、一層層的尋找頂時(shí)間的直接原因和間接原因事件，直到基本原因事件，并用邏輯圖把這些事件之間的邏輯關(guān)系表達(dá)出來(lái)，直觀、明了、思路清晰，簡(jiǎn)單易懂，查找故障原因高效準(zhǔn)確。

通過(guò)運(yùn)用故障樹分析法，這次排故中高效準(zhǔn)確的分析出主起落架放下異常的故障原因，針對(duì)故障原因全面詳細(xì)的分析，制定相關(guān)修理方案與試驗(yàn)，較好的解決了故障。故障樹分析法的靈活性，廣泛性使得其在日常的質(zhì)量問(wèn)題處理中有著良好的表現(xiàn)。