论某型燃爆机构故障分析范文

[摘要]本文对某型燃爆机构故障现象、工作原理进行了简要介绍，对可能造成机构故障的零件状态、装配正确性、机械性能、拔销方式和使用可靠性等主要因素进行了系统排查、分析和验证。对产品质量问题分析处理起到指导和借鉴意义。

[关键词]机构；拔销力；分析；措施

1故障描述

外场在进行某系统定检工作时，发现某型燃爆机构拔销力值为270~280N，超出了设计指标规定的150~210N的范围要求。拔销力值为该机构重要检验指标，此次故障表现为拔销力值超标。故障发生后，立即开展了对机构故障的分析工作，并制定预防及纠正措施。

2机构工作原理机构

其作用是前序系统工作后拉动传爆机构的拔销，拔销在动作的过程中带动撞针运动，弹簧受压缩而变形。当拔销与撞针脱离时，受压缩的弹簧立即释放，推动撞针迅速运动并以足够的能量击发机构中的燃爆弹，燃爆弹产生的高温高压燃气为后续系统的作动机构、连杆摇臂提供燃气压力及推力。图1为机构锁弹机装配简图，拔销力主要由图中零件5弹簧提供，当零件1拔销带动撞针运动时，弹簧挤压变形，行至一定行程后，钢珠锁受腔体内径变化而释放，进而使拔销与撞针分离，弹簧瞬间释放力，使撞针运动击发燃爆弹工作。

3故障树分析

根据燃爆机构拔销力超标的现象，经系统分析，建立可能造成产品失效的故障树[1]，如图2所示，并逐项排查和验证。

3.1机构关键零件尺寸、粗糙度检查

经分析，影响机构拔销力超标的零件包括拔销、螺盖、弹簧和撞针体4项零件，所以对上述零件进行尺寸及粗糙度[2]进行复查。3.1.1拔销：主要尺寸、粗糙度，如图3标注所示，检查结果：球窝R2.6粗糙度不合格，Φ6f9外圆轻微变形，其余全部合格，如表1所示。3.1.2弹簧：符合技术要求。3.1.3撞针体：符合技术要求。

3.2装配正确性及拔销拉拔方法

为排除机构装配正确性及拔销拉拔方法对拔销力超标的影响，对故障机构钢球灵活性、撞针在壳体内灵活性、拔销力方向、润滑脂、锁弹机螺盖是否拧紧等因素进行了排查和试验。 3.2.1钢球撞针灵活性检查分解程序燃爆机构并取出撞针（如图4左所示），用手拨动撞针上的三个钢球，均能在撞针孔内灵活转动，用拔销插拔钢球或径向转动拔销均可灵活运动,表明钢球撞针（如图4右所示）的灵活性符合技术要求。3.2.2拔销方向、涂油、螺盖是否拧紧按照图纸要求在关键配合部位涂抹润滑脂，装配并拧紧螺盖后进行了拔销力试验。试验结果表明，在机构装配、拔销方式正确的情况下拔销力超标的现象依然存在，共拉拔4次，其中2次拔销力超标，分别是245N和265N，大于150~210N的设计指标。

3.3故障件拔销体貌特征、力学性能因影响

拔销力超标的的关键因素之一是拔销与钢球接触部位是否存在缺陷，所以，对故障拔销和钢球外观质量及硬度进行检查。3.3.1拔销R2.6部位体貌特征把故障件拔销制成样件并在光学体视镜下进行观察，其外表形貌有掉块和明显刀痕，如图5所示。3.3.2故障件拔销硬度经检测故障拔销表面硬度符合技术要求。3.3.3故障件钢球硬度经检测故障钢球硬度符合技术要求[3]。

4故障件确认试验

为查清造成燃爆机构拔销力超标故障是由何零件所致，对机构拔销力超标现象进行了拔销力试验验证，验证工作共分两个步骤进行。

4.1故障件机构拔销力试验

在确认机构涂油、螺盖拧紧等符合技术要求的前提下，两位操作者以正确的方式分别拉动拔销，共拉拔6次，其中3次合格，3次力值偏高，分别为245N、265N、265N的现象。

4.2更换拔销、弹簧拔销力试验

为确认故障机构拔销力超标是由拔销还是有弹簧所致，领取库存合格的弹簧和拔销各1件，随后进行拔销力试验。试验表明，在仅更换更换弹簧的情况下，拉拔拔销3次，出现245N、255N、265N的力值不合格；仅更换拔销后拔销力均合格；同时更换拔销和弹簧拔销力均合格，可以断定拔销力超标的故障是拔销自身存在缺陷（镀层掉块和刀痕）造成的。

5故障机理与定位经故障树分析

和试验验证可知，由于拔销球窝R2.6处存在明显刀痕，其粗糙度不符合Ra0.8的要求，表面形成的径向深度不一的刀痕或凹坑等缺陷，造成电镀时硬铬层和零件结合力的下降，在钢球碾压力作用下局部镀层脱落，在拔销表面形成了不规则的凹坑，当拔出拔销时，钢球如落入凹坑缺陷部位，钢球需克服该部位产生的摩擦和阻力而致使拔销拔出力超标。所以，造成本次锁弹机拔销力超标故障的主要原是撞针体上的钢球偶然落入拔销有镀层掉块的部位所致。

6故障复现及可靠性验证

为模拟故障件拔销球窝R2.6处刀痕缺陷，通过对刀具刃部进行局部磨损处理，采用油石油钝局部刃口，并形成二次刀具后角，接近刀具疲劳磨损状态，用该刀具进行车削后拔销球窝表面形成了与故障件基本相似的刀痕缺陷，如图6所示。将模拟故障件进行多次拔销力试验，出现了若干次超标的现象。经体视镜下观察拔销形貌，拔销刀痕部位在钢球碾压力作用下镀层脱落，形成了不规则的凹坑。为验证机构拔销次数可靠性，领取合格零件按机构全寿命内、外场拉拔次数的两倍次数进行试验验证，试验结果表明，没有发现拔销由于拉拔力次数增加造成的外观缺陷；每个拔销拔出力均符合技术要求，且拔销力值没有随拉拔次数增加而存在或大或小的明显波动。

7纠正与预防措施

经对燃爆机构锁弹机拔销力超标故障树分析、试验验证，将此次故障定位在零件报销加工缺陷。所以制定如下措施，杜绝类似故障的再次发生。①对外场发现的锁弹机拔销力超出技术要求的故障件及时进行更换。②拔销机加工艺规程，增加：R2.6机加成形后的工序外观检查要求；成检工序中明确粗糙度检查要求和方法，并做到同类产品的“举一反三”。③根据本次故障对支座加工操作者和检验员进行警示性培训，提高零件表面质量控制意识。通过对机构拔销力故障分析与研究，找出了机构锁弹机拔销力超标机理，并准确定位，制订了切实有效的预防、杜绝措施，消除了产品在外场使用的风险隐患，同时，对产品质量问题处理具有一定借鉴意义。

参考文献

[1]GJB/Z768A-1998，故障树分析指南[S].国防科学技术委员会，1998

[2]张耀宸，马占永.机械加工工艺设计实用手册[M].北京:航空工业出版社，1993

[3]GB/T308-2002，滚动轴承钢球[S].国家质量监督检验检疫总局，2002

作者：张岩 颜雄超 单位：海军驻襄樊地区航空军事代表室