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波音B747-400货舱机头门系统原理及故障分析
(2016-05-08 11:46:20)| 分类： 维修知识 |
1、货舱机头门系统的工作原理
1.1 概述
货舱机头门系统主要包含以下主要部件：
推拉凸轮作动器。（Push-pull cam and actuator）
2.二十一个锁装置。（21 latch fittings）
3.提升系统。（lift system）
4.可调节整流罩。（Adjustable fairing ）
当货舱机头门在锁定位置时，货舱机头门是利用 16 个电动的锁销和 5
个固定的锁销固定在飞机的机身结构上的。机头门在开关操作是在主货舱的灯光和控制面板（nose door and light
control H121）上进行控制的。机头门的锁定信号指示面板（latch annunciator
H449）就位于控制面板下方，机头门关闭信号面板（ door closed annunciator
H548）位于锁定信号指示面板下方,在机身的右侧还有锁作动筒测试面板（latch actuator test panel
H482），机头门控制设备组件（nose door control equipment module H122）。
1.2 工作原理
1.2.1 机头门锁系统
机头门锁系统在机头前缘上包括 21 个锁销机构，为了方便识别这些锁销机构，分为左侧 1 号到 10 号锁销机构，右侧
1
号到
10 号锁销机构，还有一个单独的 11 号锁销机构位于机头顶部。左右两侧 1 号到 8
号锁销机构是由电动作动筒驱动的，左右两侧的
9
号、10 号，以及 11 号锁销及结构是固定式的。
每 个 电 动 锁 销 机 构 都 包 括 一 个 与 机 头 紧 密 配 合 的 机 构 （ PORTAL
LATCH
FITTING）,一个由电马达驱动的锁销，马达刹车，过载保护器，减速齿轮系。在作动器的内部有位置限制电门，用来控制作动器的伸长和收缩量，它的三相交流电是由主货舱操作汇流条供给的。同时该作动器也可以采用人工控制的方法驱动（MANUAL
DRIVE INPUT），人工驱动轴上装有剪切销用来防止驱动力过大造成作动器的损坏。
1.2.2 机头门推拉凸轮作动器
推拉凸轮作动器（PUSH-PULL CAM
ACTUATOR）的作用是，当机头门关闭时将机头门拉回到关闭位，使锁作动器将机头门锁住。当机头门打开时，将机头门推离结构封严大约
1.3 英寸（3.3 厘米），使机头门可以顺利打开。
推拉凸轮作动器的电源是有主货舱操作汇流条供给的。作动器包括了一个直流马达，热敏过载保护器，一个齿轮箱，控制伸出和收回的位置极限电门。当机械到达极限位置时，作动器自动停止，如果极限电门损坏或故障，我们还可以采用人工操控（MANUAL
DRIVE）的方式进行操作。
http://s8/middle/002TSyfYgy71wbfkhUP77
1.2.3 机头门提升系统
机头门提升系统主要包括一个电动驱动组件（DRIVE UNIT），2 根驱动软轴（FLEXIBLE DRIVE
SHAFT），2
个线性的作动器（LINEAR ACTUATOR）。注：电动驱动组件同时驱动 2 个线性作动器。
电动驱动组件的三相电源是由主货舱货舱操作汇流条供给的，驱动组件主要包括了一个交流马达，位置极限电门，过载保护装置。
线性作动器包括一个旋转的蜗杆，它通过万向接头连接在机头门的结构件上，蜗杆是由电动驱动组件驱动，通过旋转涡轮来控制机头门的开度。位置极限电门是包含在提升驱动组件中的，因此在软轴脱开后需要重新校准才能保证
2
根软轴的同步性。在更换软轴，人工驱动组件和更换驱动组件时通常会发生这种情况。
1.2.4 机头门的信号指示和测试系统
机头门的控制是通过位于飞机左侧装载中心的 H121 面板实现的，面板主要包括系统的电源开关，门的控制开关，4
个电源指示灯和灯的测试开关。
机头门锁指示面板 H449 就位于面板 H121 下方，H449 面板有 16
个绿色和琥珀色相间的指示灯，当绿色灯（
LATCHED）亮时表示门的锁销完全伸出，当琥珀色灯（NOT LCHD）亮起时表示门的锁销没有完全伸出，机头门尚未锁好。
机头门关闭指示面板 H548 也位于装载中心，在机头门的底部有 2
个临近电门，临近电门指示灯也是有绿色和琥珀色相间的。当绿色灯（CLOSED）亮时，临近电门感应到机头门已经关闭，当琥珀色灯（NOT
CLOSED）亮时，临近电门感应机头门没有关闭。
http://s8/middle/002TSyfYgy71wbfB2Ta4c
门锁测试面板 H482 位于机身的右侧，可以用来判断 16 锁作动器的故障。旋钮开关和 2
个绿色指示等可以帮忙你判断每个所作动器的工作状态。
1.2.5 机头门的操作控制
机头门的控制面板 H121 位于机身左侧，电门（SYSTEM
POWER）利用弹簧力保持在中立位，按压该电门使机头门电路接通有电，在操作机头门开和关时，必须保持电门在 ON
的位置。机头门的位置指示是通过 2 个灯表示的，当门完全打开到最大位置时，蓝色指示灯(DOOR
UP)亮起，当门完全锁到位且
16
个电动锁销锁好时，绿色指示灯（LATCHES CLOSED）亮起。当电门（SYSTEM POWER）按压至OFF
位时，灯（LOCK-OUT ENGAGED）是用来确认门的控制电路完全断电。按压电门（LAMP
TEST）可以对控制面板进行灯光测试。
当操作机头门时，实际上是将上述部件：驱动组件，推拉作动器和 16 个电动锁销组合起来。按压电门（SYSTEM
POWER），指示灯（POWER ON)灯亮，门锁作动筒开始解锁，每个锁销都有个位置极限电门，当所有 16
个锁销琥珀色指示灯（NOT
LCHD）亮时，说明所有锁销解锁到位，这时推拉作动器有电，将机头门向前推出约 1.3
英尺，当推拉作动器完全伸长时，电动驱动组件有电，操作机头门打开，当机头门到最大开度时，驱动组件内的极限电门使驱动组件停下来的同时出发灯（DOOR
UP）亮起。完全打开机头门大概需要 90 秒的时间。在完全打开机头后需要让驱动组件冷却大约 4
分钟后才能关闭机头门防止驱动组件出现超温停转现象。
在飞机起飞前切记将电门（SYSTEM POWER）按压至关闭位，确认灯（LOCKOUT
ENGAGED）亮起，释放电门，这时机头门系统完全失电，所有指示灯均熄灭，如果系统仍然有电，在 EICAS
显示器上会出现机头门警告。
2.故障与分析
2.1.故障描述：
机头货舱门打开到最大时，门开指示灯不亮，关闭机头门所有锁销确认锁定后，EICAS 状态页依然显示 DOOR NOSE
CARGO
信息，CMC 中除了有机头门故障信息外无其他相关故障信息。
http://s8/middle/002TSyfYgy71wbgc1XW48
2.2.维修动作
检查 CMC52 章只有 DOOR NOSE CARGO 故障信息。
2.怀疑机头门提升作动器的极限位置电门故障，更换提升作动器，提升工作正常，故障依旧，机头门开到最大灯依然不亮（已更换新灯泡）。
3.更换面板继电器 R761 机头门开灯依然不亮。
4.根据 AMM 重新校装机头门两侧线性作动器，机头门开到最大后，门开指示灯亮，关闭并锁定机头门后，故障信息依旧。
5.测量面板导线 D6137P（pin8）到 D3139P（pin16）正常，无短路。
6.更换 MAWEA 卡(YWXA002)后，信息消失，故障排除。
2.3.故障分析
1.从 SSM 中可以看出门开灯不亮最有可能的是继电器
R761（红圈）没有吸合，但是更换继电器后指示灯仍旧亮，于是向下游寻找接地点，没有接地点指示灯也是不亮的。
2.查看 SSM
中的门警告系统中，接地点是在门的提升作动筒内部的，所以更换提升作动筒，更换后门开指示灯依然不亮，这是想到对机头门线性作动器进行校装，图中关闭机头门直到驱动马达不转后安装校装销
ND-2，如果不能安装需要脱开软轴直到可以将校装销插入，此时拔出校装销，操作机头门在全开再全关，观察检查孔，确保作动筒的轴在孔内可以看到
25%到 75%，校装结束后，再次操作机头货舱门全开，门开指示灯亮，但是机头门 EICAS 状态页依然有 DOOR
NOSE
CARGO 故障信息。
3.测量面板导线 D6137P（pin8）到 D3139P（pin16）正常，无短路现象。再次翻阅 SSM
分析得出，EICAS
状态页警告信息是由 MAWEA 卡架的 YWXA002 SCID CARD3 给到 EUI 显示的，更换 YWXA002
卡后，故障信息消失，至此故障全部排除。
3.总结
本文对 B747-400F
飞机机头门系统进行了一番梳理。一方面，对机头门的系统进行了介绍，另一方面，应该更深入地结合系统原理和故障现象进行合乎逻辑的推理，做到“有的放矢”的排故，从而减少盲目更换部件来判断故障的排故习惯。排故不仅局限于更换部件和系统测试，尤其是对飞机重要系统有故障时要更加慎重和严谨处理。在严格遵循
FIM 手册的排故程序的基础上，我们还需要要充分掌握系统原理、结构和控制逻辑关系，进行故障隔离和故障判断。
来自：陈子嵘 航佳技术
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