卷帘门机构钢带断裂问题

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1、文档分为原文和建议两部分原文TRIZ创新流程应用实践报告——  卷帘门机构钢带断裂问题   一航沈阳所 2008．9 目录原文摘要1.   前言2.   工程问题描述3.   工程问题的分析及解决过程系统的功能分析功能模型根本原因分析解题工具的应用采用技术矛盾、创新原理方法解决采用物理矛盾、分类方法解决采用物场分析方法解决4.结论摘要：原文本文试想通过TRIZ理论方法解决卷帘门机构钢带断裂问题。给出了几种方案的解决思路，可为今后改进设计提供一定的参考。关键词：卷帘门机构，钢带，断裂，TRIZ，创新原理1.前言：卷帘门机构，是安装在前机身中整流罩

2、上的一套开、闭机构，它相当于照相机上的镜头盖。安装卷帘门机构的目的是在飞机滑跑时防止飞溅的砂石打坏照相窗口玻璃，在停放时保护窗口玻璃。机构以靠电机驱动，通过链齿机构传动，克服由于在飞行过程中空气动力对卷帘所产生的压力而引起的摩擦力和卷帘重力，拉动卷帘门并实现其开、闭需求。在其到达开、闭极限位置时，卷帘门边缘内带条上的碰块与终点电门开关弹簧片碰撞实现电机的制动。卷帘门开、关时间为10秒～20秒。l      卷帘门机构的组成卷帘门机构由两部分组成：即机械部分和控制机构正常工作的电控部分。每套卷帘门机构由带滑轨的卷帘门框、卷帘、卷帘盖板（2个）、钢

3、带（2条）、链条（2条或者3条）、大齿轮（1个）、小齿轮（3个或者4个）、卷帘轴（1个）、卷带轴（1个）、电机及电机支座（2个）、终点电门开关及支座（2个）、导向轮（4个）等构件组成（见下图）。在卷帘门框左、右侧各设计1个卷帘轴和卷带轴，在卷帘轴和卷带轴附近框腹板上各安装1部电机，并安装链轮和传动链，在滑轨两端设有导向轮，卷帘和卷带沿框上的滑轨进行滑动。在窗口两侧有终点电门开关及支座，在卷帘门的边缘内带条上有与终点电门开关弹簧片碰撞的碰块。  原文1钢带2卷帘3卷帘门框4、13电机安装板5、9、16、18链轮6、15电机支架7、14电机8、17

4、链条10卷帘轴11导向轮12卷帘盖板19卷带轴20钢带连接件21、22终点电门开关典型卷帘门机构组成l      卷帘门机构的工作原理卷帘门机构的工作原理：开门时，控制系统驱动电机正转，此时卷帘轴驱动电机主动，卷带轴驱动电机从动，通过传动链带动卷帘轴和卷带轴，使卷帘门卷起，当卷帘门边缘内带条上的碰块触动打开位置终点电门开关时，电机制动使卷帘门处于打开位置；关门时，控制系统驱动电机反转，此时卷带轴驱动电机主动，卷帘轴驱动电机从动，通过传动链带动卷带轴和卷帘轴，使卷帘关闭，当卷帘门边缘内带条上的碰块触动关闭位置终点电门开关时，电机制动使卷帘门处于关

5、闭位置（见下图）。卷帘门机构工作原理图2.工程问题描述：名称：卷帘门机构功能描述：通过卷帘门的开、闭实现空中照相和飞机滑跑、停放时保护窗口玻璃工程问题：截止2007年1月，安装卷帘门机构的飞机共进行了156次试飞，据试飞现场反馈，三种状态的卷帘门机构出现了钢带折断7次（见下图）原文  钢带折断故障初步分析问题出现后，主要从以下几个方面采用排除法进行了分析。1）设计原理问题卷帘门机构在交付前都进行了50次地面开闭磨合试验，从未发现过上述问题。而且典型件的功能和寿命试验进行了10000次，钢带断裂都在3000次左右，因此可以排除设计原理上存在问题。

6、2）使用状态问题（大表速下卷帘门开闭）卷帘门开闭应有限制，如在大表速下开闭会出现问题。就此问题专门了解了卷帘门在试飞中的使用状态。为保证飞行任务的完成，试飞站制定的试飞方案是：在地面就将卷帘门打开，执行完飞行任务后，在着陆时关闭卷帘门，验证其性能。因此可排除这种可能性。3）细节设计问题单条钢带的承拉能力是150kg，除非受力形式改变，使钢带承受了较大的附加撕扯力或折弯力，否则不会拉断。在了解问题时注意到：某状态卷帘门机构，钢带折断是在地面调试时出现的，并未受气动载荷，在第一次钢带折断后，更换了钢带，也作了离机调试，并无问题，装机调试后，钢带又马

7、上折断。因此怀疑与机上连接时电路接反了，电机反转，钢带受折弯力，很快就折断了，后经确认确实是连接时电路接反了。另两种状态卷帘门机构，钢带折断伴随着钢带横向脱轨，钢带横向脱轨后钢带受力形式改变，承受了很大的撕扯力，因此折断。原文造成钢带横向脱轨的原因经分析是机构在开闭位置，卷帘未被锁紧，导致钢带松弛，钢带被气动力吸出。为此将机构在卷帘打开状态用机械方法锁死，进行试验飞行，飞行了两个起落，钢带完好，初步认定卷帘在开闭位置锁紧力矩不够是主要原因。采购的电机成品最初带有刹车装置，（在典型件试验中，带刹车装置无法实现电机的主从控制，因此取消了刹车装置，靠

8、电机阻力距锁紧。）。其它机构的卷帘尺寸相对出问题的卷帘要小，所受的气动力也就小，力臂也要小，飞行的次数有限，因此未发现问题，但并不一定没有隐患。3.工