不锈钢卡箍疲劳断裂失效和底法兰结构设计
<一>、U型卡箍疲劳断裂失效
U型卡箍种类非常多,包括铰链式U型卡箍、双耳式无极U型卡箍、柳接式U型卡箍、快拆式U型卡箍等。不锈钢卡箍断裂失效时有发生,有一部分是由于制造工艺、选材以及装配工艺问题,原因包括高温蠕变断裂、应力腐蚀、回火不充分导致的脆性断裂,以及焊接工艺导致的腐蚀疲劳断裂;还有一部分是由于设计问题产生造成U型卡箍部分应力集中,产生疲劳断裂失效。
起落架固定U型卡箍主要用于应急放起落架系统,主要由耳片、卡带、螺栓、垫圈、自锁螺母等装配而成,耳片采用焊接固定在卡带上,目前国内对于此材料的研究较少,且多是在民用产品。魏育君、张凯等对2Cr13Mn9Ni4奥氏体不锈钢的应力腐蚀与焊接热处理的耐蚀进行研究;但由于焊接与热处理引起的2Cr13Mn9Ni4零件失效的相关文献未见于期刊报道中,且缺乏对失效影响因素的系统研究,缺少失效预防的可借鉴内容。
故障U型卡箍经服役一段时间后发生多起断裂,断裂位置均位于距离卡带与耳片焊趾一定距离处。其断裂后对应急放下起落架系统有不利的影响,严重时可导致系统失效,为飞行安 全埋下较大隐患。
<二>、底法兰不锈钢抱箍结构设计
为了在失控井井口重置恶劣的作业环境下顺利完成新井口法兰与失控井底法兰连接作业,该底法兰不锈钢抱箍摒弃了新井口法兰与失控井底法兰需要螺栓连接的设计理念,采用了液压式不锈钢抱箍的结构设计,液压式底法兰不锈钢抱箍结构,不锈钢抱箍主要包括:悬挂机构、浮动承重杆、双管抱箍导向杆、不锈钢抱箍、手动锁紧螺母、开关液缸等。
底法兰不锈钢抱箍由两瓣组成,两瓣不锈钢抱箍与液缸通过连接销连接固定,底法兰不锈钢抱箍及液缸通过悬挂机构与特殊双法兰短节连接固定,而特殊双法兰短节安装在防喷器组下方,防喷器组上法兰与重力加压机具连接。
井口重置时,先用遥控重力加压机具将防喷器组及液压式底法兰不锈钢抱箍送至失控井井口底法兰上方,再由导向限位弧形块实现特殊双法兰短节下法兰与失控井底法兰快速对中,较后通过遥控关闭不锈钢抱箍液缸,使液压油从开关液缸中间进油,两端回油,液缸两端缸杆缩回,不锈钢抱箍经导向杆抱合,特殊双法兰短节下法兰与失控井底法兰无需螺栓就能实现连接,保障了在恶劣的井口重置环境下可以实现井口重置,有利于加快失控井抢险进程。
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