論某型燃爆機構故障分析范文

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[摘要]本文對某型燃爆機構故障現象、工作原理進行了簡要介紹，對可能造成機構故障的零件狀態、裝配正確性、機械性能、拔銷方式和使用可靠性等主要因素進行了系統排查、分析和驗證。對產品質量問題分析處理起到指導和借鑒意義。

[關鍵詞]機構；拔銷力；分析；措施

1故障描述

外場在進行某系統定檢工作時，發現某型燃爆機構拔銷力值為270~280N，超出了設計指標規定的150~210N的范圍要求。拔銷力值為該機構重要檢驗指標，此次故障表現為拔銷力值超標。故障發生后，立即開展了對機構故障的分析工作，并制定預防及糾正措施。

2機構工作原理機構

其作用是前序系統工作后拉動傳爆機構的拔銷，拔銷在動作的過程中帶動撞針運動，彈簧受壓縮而變形。當拔銷與撞針脫離時，受壓縮的彈簧立即釋放，推動撞針迅速運動并以足夠的能量擊發機構中的燃爆彈，燃爆彈產生的高溫高壓燃氣為后續系統的作動機構、連桿搖臂提供燃氣壓力及推力。圖1為機構鎖彈機裝配簡圖，拔銷力主要由圖中零件5彈簧提供，當零件1拔銷帶動撞針運動時，彈簧擠壓變形，行至一定行程后，鋼珠鎖受腔體內徑變化而釋放，進而使拔銷與撞針分離，彈簧瞬間釋放力，使撞針運動擊發燃爆彈工作。

3故障樹分析

根據燃爆機構拔銷力超標的現象，經系統分析，建立可能造成產品失效的故障樹[1]，如圖2所示，并逐項排查和驗證。

3.1機構關鍵零件尺寸、粗糙度檢查

經分析，影響機構拔銷力超標的零件包括拔銷、螺蓋、彈簧和撞針體4項零件，所以對上述零件進行尺寸及粗糙度[2]進行復查。3.1.1拔銷：主要尺寸、粗糙度，如圖3標注所示，檢查結果：球窩R2.6粗糙度不合格，Φ6f9外圓輕微變形，其余全部合格，如表1所示。3.1.2彈簧：符合技術要求。3.1.3撞針體：符合技術要求。

3.2裝配正確性及拔銷拉拔方法

為排除機構裝配正確性及拔銷拉拔方法對拔銷力超標的影響，對故障機構鋼球靈活性、撞針在殼體內靈活性、拔銷力方向、潤滑脂、鎖彈機螺蓋是否擰緊等因素進行了排查和試驗。 3.2.1鋼球撞針靈活性檢查分解程序燃爆機構并取出撞針（如圖4左所示），用手撥動撞針上的三個鋼球，均能在撞針孔內靈活轉動，用拔銷插拔鋼球或徑向轉動拔銷均可靈活運動,表明鋼球撞針（如圖4右所示）的靈活性符合技術要求。3.2.2拔銷方向、涂油、螺蓋是否擰緊按照圖紙要求在關鍵配合部位涂抹潤滑脂，裝配并擰緊螺蓋后進行了拔銷力試驗。試驗結果表明，在機構裝配、拔銷方式正確的情況下拔銷力超標的現象依然存在，共拉拔4次，其中2次拔銷力超標，分別是245N和265N，大于150~210N的設計指標。

3.3故障件拔銷體貌特征、力學性能因影響

拔銷力超標的的關鍵因素之一是拔銷與鋼球接觸部位是否存在缺陷，所以，對故障拔銷和鋼球外觀質量及硬度進行檢查。3.3.1拔銷R2.6部位體貌特征把故障件拔銷制成樣件并在光學體視鏡下進行觀察，其外表形貌有掉塊和明顯刀痕，如圖5所示。3.3.2故障件拔銷硬度經檢測故障拔銷表面硬度符合技術要求。3.3.3故障件鋼球硬度經檢測故障鋼球硬度符合技術要求[3]。

4故障件確認試驗

為查清造成燃爆機構拔銷力超標故障是由何零件所致，對機構拔銷力超標現象進行了拔銷力試驗驗證，驗證工作共分兩個步驟進行。

4.1故障件機構拔銷力試驗

在確認機構涂油、螺蓋擰緊等符合技術要求的前提下，兩位操作者以正確的方式分別拉動拔銷，共拉拔6次，其中3次合格，3次力值偏高，分別為245N、265N、265N的現象。

4.2更換拔銷、彈簧拔銷力試驗

為確認故障機構拔銷力超標是由拔銷還是有彈簧所致，領取庫存合格的彈簧和拔銷各1件，隨后進行拔銷力試驗。試驗表明，在僅更換更換彈簧的情況下，拉拔拔銷3次，出現245N、255N、265N的力值不合格；僅更換拔銷后拔銷力均合格；同時更換拔銷和彈簧拔銷力均合格，可以斷定拔銷力超標的故障是拔銷自身存在缺陷（鍍層掉塊和刀痕）造成的。

5故障機理與定位經故障樹分析

和試驗驗證可知，由于拔銷球窩R2.6處存在明顯刀痕，其粗糙度不符合Ra0.8的要求，表面形成的徑向深度不一的刀痕或凹坑等缺陷，造成電鍍時硬鉻層和零件結合力的下降，在鋼球碾壓力作用下局部鍍層脫落，在拔銷表面形成了不規則的凹坑，當拔出拔銷時，鋼球如落入凹坑缺陷部位，鋼球需克服該部位產生的摩擦和阻力而致使拔銷拔出力超標。所以，造成本次鎖彈機拔銷力超標故障的主要原是撞針體上的鋼球偶然落入拔銷有鍍層掉塊的部位所致。

6故障復現及可靠性驗證

為模擬故障件拔銷球窩R2.6處刀痕缺陷，通過對刀具刃部進行局部磨損處理，采用油石油鈍局部刃口，并形成二次刀具后角，接近刀具疲勞磨損狀態，用該刀具進行車削后拔銷球窩表面形成了與故障件基本相似的刀痕缺陷，如圖6所示。將模擬故障件進行多次拔銷力試驗，出現了若干次超標的現象。經體視鏡下觀察拔銷形貌，拔銷刀痕部位在鋼球碾壓力作用下鍍層脫落，形成了不規則的凹坑。為驗證機構拔銷次數可靠性，領取合格零件按機構全壽命內、外場拉拔次數的兩倍次數進行試驗驗證，試驗結果表明，沒有發現拔銷由于拉拔力次數增加造成的外觀缺陷；每個拔銷拔出力均符合技術要求，且拔銷力值沒有隨拉拔次數增加而存在或大或小的明顯波動。

7糾正與預防措施

經對燃爆機構鎖彈機拔銷力超標故障樹分析、試驗驗證，將此次故障定位在零件報銷加工缺陷。所以制定如下措施，杜絕類似故障的再次發生。①對外場發現的鎖彈機拔銷力超出技術要求的故障件及時進行更換。②拔銷機加工藝規程，增加：R2.6機加成形后的工序外觀檢查要求；成檢工序中明確粗糙度檢查要求和方法，并做到同類產品的“舉一反三”。③根據本次故障對支座加工操作者和檢驗員進行警示性培訓，提高零件表面質量控制意識。通過對機構拔銷力故障分析與研究，找出了機構鎖彈機拔銷力超標機理，并準確定位，制訂了切實有效的預防、杜絕措施，消除了產品在外場使用的風險隱患，同時，對產品質量問題處理具有一定借鑒意義。

參考文獻

[1]GJB/Z768A-1998，故障樹分析指南[S].國防科學技術委員會，1998

[2]張耀宸，馬占永.機械加工工藝設計實用手冊[M].北京:航空工業出版社，1993

[3]GB/T308-2002，滾動軸承鋼球[S].國家質量監督檢驗檢疫總局，2002

作者：張巖 顏雄超 單位：海軍駐襄樊地區航空軍事代表室