段京生 王輝 謝立國
摘要:某型導彈發(fā)射車維修過程中發(fā)現(xiàn)左側(cè)移油缸故障,造成托臂不能正常側(cè)移,通過分析和排查,確定故障原因是水汽通過起防護作用的螺帽蓋頂部的通氣孔侵入側(cè)移油缸機械鎖芯內(nèi)部,使鎖芯銹蝕、卡滯,導致左下托臂不能進行正常側(cè)移。通過更換鎖芯,故障得以排除,并與設計單位溝通協(xié)調(diào),對螺帽蓋結(jié)構(gòu)進行技術(shù)處理,最終從機理上提出了改進和預防措施。
關(guān)鍵詞:導彈發(fā)射車;左側(cè)移油缸;故障分析
Keywords:missile launcher;left shift cylinder;fault analysis
1 故障現(xiàn)象
某型武器系統(tǒng)發(fā)射車主要用來運輸和發(fā)射導彈,攜帶四發(fā)筒彈進行陣地轉(zhuǎn)移,起豎筒彈到發(fā)射狀態(tài)或回平筒彈到運輸狀態(tài);接收指控系統(tǒng)的指令和發(fā)送信息,為導彈提供地面電源和發(fā)射平臺基準,對導彈進行自檢和發(fā)射準備,最終完成導彈的發(fā)射控制。某臺發(fā)射車在日常維修中發(fā)現(xiàn)左側(cè)移油缸運行卡滯,不能進行正常側(cè)移,經(jīng)詢問使用單位,這類故障出現(xiàn)的頻次較高。
2 工作原理
側(cè)移油缸工作原理如圖1所示。正常狀態(tài)下,啟動電機,接通控制開關(guān),控制計算機控制三位四通閥1接通,液壓油經(jīng)三位四通閥1進入液壓缸2、5的左腔,推動活塞向右運動;通過齒條帶動,使兩個下托臂的前后部分同時向外移動,液壓缸2、5右腔的液壓油經(jīng)過三位四通閥1、調(diào)速閥3和4返回油箱。筒彈裝上或卸下后,控制計算機控制三位四通閥1反向接通,壓力油經(jīng)過三位四通閥1、調(diào)速閥3和4進入液壓缸2、5的右腔,推動活塞向左運動;通過齒條帶動,使兩個下托臂前后部分同時向內(nèi)移動,液壓缸2、5左腔的液壓油經(jīng)過三位四通閥1返回油箱,順利完成一系列操作。
根據(jù)裝備的組成及工作原理,對可能造成側(cè)移油缸不能側(cè)移的原因逐一進行分析,在發(fā)射車下托臂側(cè)移過程中主要有下列故障問題:控制開關(guān)故障、控制箱繼電器組合故障、比例調(diào)速閥控制板故障、電磁換向閥故障、比例調(diào)壓閥故障、節(jié)流閥故障、側(cè)移油缸故障等。繪制故障樹如圖2所示。
3 故障排查
按照故障樹所示,對可能的故障點進行逐項排查。
1)控制開關(guān)
控制開關(guān)包括側(cè)移和回收開關(guān),故障原因有開關(guān)接觸不良、指示燈損壞、開關(guān)損壞。分別對側(cè)移油缸的側(cè)移開關(guān)和回收開關(guān)進行導通測試,結(jié)果正常,可排除控制開關(guān)故障。
2)控制箱繼電器組合
繼電器組合由41個繼電器和2個連接器組成,在程控和手動兩種方式下工作。當電磁鐵中通過線圈的電流達到某數(shù)值時,產(chǎn)生的電磁力大于彈簧的彈力,銜鐵運動使輸出回路中的常開觸點閉合,常閉觸點打開;當通過線圈的電流小于釋放電流時,彈簧將銜鐵彈回,輸出回路各觸點恢復原態(tài)。工作原理如圖3所示。
側(cè)移伸出原理:計算機和側(cè)移控制開關(guān)控制繼電器K12吸合,直流電+24V通過繼電器K9的常閉點輸出到連接器A5X19的第7點,控制左下托臂側(cè)移的電磁換向閥工作。控制計算機或手動臺左側(cè)移開關(guān)控制繼電器K12斷開,連接器A5X19的第7點變?yōu)?V,左下托臂停止動作。
側(cè)移收回原理:計算機和側(cè)移控制開關(guān)控制繼電器K18吸合,直流電+24V通過繼電器K17的常閉點輸出到連接器A5X19的第9點,控制左下托臂回收的電磁換向閥工作??刂朴嬎銠C或手動臺左側(cè)移開關(guān)控制繼電器K18斷開,連接器A5X19的第9點變?yōu)?V,左下托臂回收電磁換向閥停止工作。
控制箱繼電器組合原理圖如圖4所示??赡艿墓收显虬ň€路接觸不良和線圈損壞銜鐵吸合不上。
將手控臺開關(guān)置于手動位置,檢查繼電器K43、K44線圈,線圈有+24V電壓;對繼電器K12進行測試,線圈測試正常,K9的常閉點有+24V電壓;對繼電器K18進行測試,線圈測試正常,K17的常閉點有+24V電壓。檢查結(jié)果均正常,可排除繼電器故障。
3)比例調(diào)速閥控制板
控制箱內(nèi)有6塊比例閥控制板,每塊板件由濾波電路、穩(wěn)壓電路、脈寬調(diào)制器、斜坡發(fā)生器等組成,通過手動方式和自動方式對液壓系統(tǒng)的比例調(diào)壓閥和比例調(diào)速閥進行控制,各個油缸按照規(guī)定的壓力和流量完成規(guī)定的動作。工作原理如圖5所示。
比例調(diào)速閥控制器故障包括輸出連接器X2T接觸不良、比例調(diào)速閥控制板與控制器插槽之間接觸不良、比例調(diào)速閥控制板損壞。
將比例調(diào)速閥控制板拆下檢查,外觀良好,檢查插槽無外觀損壞問題,將比例調(diào)速閥控制板在比例閥測試臺上進行檢測,功能正常,可排除比例閥控制板故障。
4)電磁換向閥
電磁鐵的電磁效應使內(nèi)部的銜鐵吸合,閥芯的位置改變,工作油路工作。電磁鐵失電時,復位彈簧復位,閥芯回到初始位置。該閥的開度及流量可連續(xù)調(diào)節(jié),并與輸入電流成正比。工作原理如圖6所示。
電磁換向閥的主要故障包括電磁線圈失效銜鐵不吸合和閥芯卡滯。
對電磁換向閥的線纜進行導通和通電測試,電壓均正常,將換向閥在液壓閥測試臺進行測試檢查,功能正常,可排除電磁換向閥故障。
5)比例調(diào)壓閥
比例電磁鐵輸入指令信號電流時產(chǎn)生一個相應的力壓縮彈簧作用在錐閥芯上。預壓縮量與輸入電信號成正比,溢流壓力與輸入電信號成正比,實現(xiàn)對壓力的比例控制。工作原理如圖7所示。
比例調(diào)壓閥故障包括系統(tǒng)閥芯損壞、無調(diào)節(jié)電壓、彈簧失效。
對比例調(diào)壓閥進行導通和通電測試,電壓均正常,在液壓閥測試臺上進行功能測試,功能及壓力均正常,可排除比例調(diào)壓閥故障。
6)節(jié)流閥
節(jié)流閥用于流量控制,調(diào)節(jié)花型閥桿可使系統(tǒng)流量產(chǎn)生線性變化,也可關(guān)閉使用,具有一定密封性。工作原理如圖8所示。
節(jié)流閥故障包括閥芯堵塞和調(diào)節(jié)螺桿失效,前者不能形成回油通路,后者不能進行調(diào)節(jié)。
將節(jié)流閥拆卸,在液壓閥測試臺進行檢查,節(jié)流和關(guān)閉功能均正常,可排除節(jié)流閥故障。
7)側(cè)移油缸
正常情況下,相應的電磁換向閥換向后側(cè)移油缸隨之前后移動,驅(qū)動側(cè)移系統(tǒng)完成工作。工作原理如圖9所示。
側(cè)移油缸故障包括密封件泄漏和油缸內(nèi)部機械鎖芯卡滯,前者導致油缸動作較慢或無動作,后者導致不能進行解鎖,油缸不執(zhí)行動作。
將側(cè)移油缸進行拆卸分解,發(fā)現(xiàn)鎖芯無法從油缸內(nèi)部拔出,因此確定故障原因為鎖芯銹蝕卡滯。
通過排查,發(fā)現(xiàn)側(cè)移油缸機械鎖芯有存積水現(xiàn)象,這是由于起防護作用的螺帽蓋的通氣孔位于蓋的頂部(見圖10),使水汽更加容易侵入機械鎖芯內(nèi)部,久而久之鎖芯銹蝕嚴重卡滯,造成左下托臂不能正常側(cè)移。更換油缸及鎖芯后,故障得以排除。
4 后續(xù)措施
水汽侵入機械鎖芯內(nèi)部使機械鎖卡滯銹蝕是造成油缸損傷的重要因素之一,為避免類似事件再次發(fā)生,經(jīng)與設計單位溝通,建議進行技術(shù)變更改進,將螺帽蓋通氣孔開在側(cè)面(見圖11),以確保后續(xù)裝備的替代使用。
通過分析機理和技術(shù)改進成功排除了故障,為后續(xù)修理提供了經(jīng)驗,同時規(guī)避了質(zhì)量安全隱患。提出如下建議。
1)故障排查要全面。武器裝備是一個多學科的復雜系統(tǒng),當出現(xiàn)功能故障時,需要從機械配合、電氣控制、液壓傳動等多方面進行故障定位,故障原因可能是單一因素也可能是多種因素的組合。
2)機理分析要深刻。故障部位確定后,不能簡單停留在對故障的表面解決,還要深入剖析故障產(chǎn)生的深層次原因。
3)問題解決要徹底。具體故障要從根源上解決,要對同批次修理的同型號產(chǎn)品和類似部位進行舉一反三的排查,并對以往修理的產(chǎn)品進行質(zhì)量追溯。