航空航天 空气导管轻型快卸卡箍规范 征求意见稿

2GB/TXXXX—XXXX航空航天空气导管轻型快卸卡箍通用规范本文件规定了航空航天空气导管轻型快卸卡箍（以下简称产品）的通用技术要求，并详细描述了对应的试验验证方法。本文件适用于航空航天空气导管轻型快卸卡箍的的设计、制造、检验、验收、包装、运输与贮存。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志HB5800一般公差3术语和定义3.1空气导管轻型快卸卡箍由2件凸缘法兰（或1件凸缘法兰和1件刚性法兰）和1件快卸卡箍组成的具有密封功能的组件。3.2泄漏量指单位时间内流到空气导管轻型快卸卡箍外部气体的体积，可通过流量计进行测量。4技术要求4.1功能空气导管轻型快卸卡箍是飞机管路系统的连接接头，具有导管连接与密封的作用。使用时，2件凸缘法兰（或1件刚性法兰和1件凸缘法兰）分别与两根导管焊接，并在其外侧安装快卸卡箍使其固定连接。快卸卡箍对凸缘法兰背面产生径向压力，进而对凸缘法兰密封面产生轴向压力，最终使其连接的导管具有密封功能，其结构如图1所示。图1空气导管轻型快卸卡箍结构示意图3GB/TXXXX—XXXX快卸卡箍是一种由卡箍、扎带、套筒、T形螺栓、耳轴、垫圈及自锁螺母组成的组件，其结构如图2所示。图2快卸卡箍结构示意图4.2性能4.2.1使用环境4.2.1.1使用温度不锈钢材料产品使用温度为-55℃~427℃;高温合金材料产品使用温度为-55℃~540℃。4.2.1.2使用介质使用介质为空气或氮气。4.2.2常温泄漏量在常温环境下，当产品内部气体温度为常温时，向产品内部施加表1要求的工作压力(相对压力)，泄漏量应不大于表1的规定。表1泄漏量、耐压、爆破试验要求力力力124GB/TXXXX—XXXX力力力34567895GB/TXXXX—XXXX4.2.3高温泄漏量在常温环境下，当产品内部气体温度为最高使用温度时，向产品内部施加表1要求的高温工作压力(相对压力)，泄漏量应不大于表1的规定。4.2.4常温耐压在常温环境下，当产品内部气体温度为常温时，向产品内部施加表1要求的耐压压力(相对压力)，泄漏量应不大于表1的规定。泄压后产品不允许出现破损、永久变形等缺陷。4.2.5高温耐压在常温环境下，当产品内部气体温度为最高使用温度时，向产品内部施加表1要求的高温耐压压力(相对压力)，泄漏量应不大于表1的规定。泄压后产品不允许出现破损、永久变形等缺陷。4.2.6常温爆破在常温环境下，当产品内部气体温度为常温时，向产品内部施加表1要求的爆破压力(相对压力)1min，产品不应发生开裂，允许发生塑性变形。4.2.7高温爆破在常温环境下，当产品内部气体温度为最高使用温度时，向产品内部施加表1要求的高温爆破压力(相对压力)1min，产品不应发生断裂，允许发生塑性变形。4.2.8角度偏离按图3所示，将凸缘法兰一侧紧密贴合在一起，贴合处对面的间隙为0.38mm另一侧贴合处的间隙为0.38mm，安装快卸卡箍。安装完成后，产品应符合4.2.5条高温耐压要求。图3角度偏离装配示意图4.2.9卡箍强度如图4所示，切割快卸卡箍的1/4圈，使用切割后的快卸卡箍连接法兰。6GB/TXXXX—XXXX图4卡箍强度试验切割后示意图在常温环境下，当产品内部气体温度为最高使用温度时，向产品内部施加表1要求的高温工作压力(相对压力)，泄漏量应不大于表2的规定。表2卡箍强度要求N1234567897GB/TXXXX—XXXX表2（续）N4.2.10扭转力矩在常温环境下，当产品内部气体温度为常温时，向产品内部施加表1要求的工作压力(相对压力)，将1件凸缘法兰（或刚性法兰）固定，对另1件凸缘法兰轴向施加不小于表2要求的扭转力矩。如凸缘法兰发生旋转，允许旋转到90°位置。此试验共进行3次，试验后产品常温泄漏量应符合4.2.2条要求，不允许出现机械损坏、磨损和变形。4.2.11压缩载荷在最高使用温度条件下，对产品以不大于445N/s的速率施加压缩载荷，当压缩载荷达到表2要求时保持1min，随后卸载压缩载荷。此试验进行10次，试验后产品高温泄漏量应符合4.2.3条要求，且不应发生永久变形。4.2.12组合载荷8GB/TXXXX—XXXX在常温环境下，当产品内部气体温度为最高使用温度时，向产品内部施加表1要求的高温工作压力(相对压力)，同时对产品径向以不大于17Nm/s的速率施加弯曲力矩，每次试验施加的力矩分别为表2要求的屈服力矩的10%、20%、30%...，直至100%。此试验共进行10次，试验过程中及试验后，产品高温泄漏量应符合4.2.3条要求，且不应发生永久变形。4.3环境适应性4.3.1总体要求产品应能至少满足本标准规定的振动试验及热冲击试验的环境适应性要求，产品若有其他环境适应性要求（包括其他振动试验要求及其他自然环境试验要求）时，应开展相应的试验验证工作。4.3.2振动振动为三个轴向，每轴1h，产品安装方向图5，振动曲线见图6。振动过程中及振动后，产品常温泄漏量满足4.2.2条要求；在5Hz～2000Hz频率范围内，产品共振频率变化量不大于原共振频率的10%。振动后产品不应开裂或有碎屑脱落。图5产品安装方向图6振动试验曲线图4.3.3热冲击在不小于表3要求的工作压力下，产品应能承受由最低使用温度到最高使用温度的10次热冲击循环。热冲击过程中及热冲击后，产品泄漏量应不大于表3的规定，且不得出现永久变形。9GB/TXXXX—XXXX表3热冲击试验要求123456789GB/TXXXX—XXXX表3（续）4.4耐久性4.4.1螺母寿命试验当自锁螺母以不超过25rpm的转速安装在T形螺栓上时，自锁螺母寿命不少于15次。试验后，产品常温泄漏量满足4.2.2条要求；不得出现磨损、错位、永久变形、尺寸不一致或力矩超差等现象。4.4.2压力循环试验当产品内部气体温度为最高使用温度时，向产品内部施加144000次压力脉冲循环，压力脉冲循环的最高压力为表1要求的高温工作压力(相对压力)，循环速度为（50±10）次/min。试验后，产品高温泄漏量满足4.2.3条要求；不应发生永久变形。4.4.3组合载荷循环试验在常温环境下，当产品内部气体温度为最高使用温度时，向产品内部施加不小于表4要求的高温工作压力(相对压力)，同时对产品径向以不大于17Nm/s的速率施加50000次弯曲力矩循环，弯曲力矩循环的弯曲力矩不小于表4要求。试验过程中及试验后，产品高温泄漏量满足4.2.3条要求；试验后产品不应发生永久变形。表4组合载荷循环试验要求123456789GB/TXXXX—XXXX表4（续）4.5外形尺寸4.5.1快卸卡箍外形尺寸如图7所示；具体数值详见表5。GB/TXXXX—XXXXa）5英寸以上快卸卡箍外形尺寸图b)5英寸以下（含）快卸卡箍外形尺寸图c)截面尺寸图7快卸卡箍外形尺寸图表5快卸卡箍外形尺寸、重量及锁紧力矩mmALg123456789GB/TXXXX—XXXX表5（续）mmALg4.5.2凸缘法兰外形尺寸如图8所示；具体数值详见表6。GB/TXXXX—XXXX图8凸缘法兰外形尺寸图表6凸缘法兰外形尺寸及重量g123456789GB/TXXXX—XXXX表6（续）序号g4.5.3刚性法兰外形尺寸如图9所示；具体数值详见表7。图9刚性法兰外形尺寸图GB/TXXXX—XXXX表7刚性法兰外形尺寸1234567894.6重量快卸卡箍重量见表5。GB/TXXXX—XXXX凸缘法兰重量见表6。由于刚性法兰部分尺寸为非标定制的接口尺寸，结构变化对重量影响较大，因此刚性法兰重量不做要求。4.7外观质量产品表面不应有裂纹、开焊、压伤、碰伤及影响产品结构强度的其他缺陷，内部不允许存在多余夹杂物。5试验方法5.1性能5.1.1使用环境使用温度及使用介质随其他试验项目进行。5.1.2常温泄漏量常温泄漏量试验方法如下：a)按图10所示，将快卸卡箍安装在2件凸缘法兰（或1件凸缘法兰和1件刚性法兰）外侧，保证螺母锁紧力矩符合表5要求；图10产品装配示意图b)将安装好的产品连接在试验设备上。在前端连接气源，如图11所示；图11泄漏量试验管路连接图c)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的工作压力。在压力达到稳定后保持15min，监测并记录泄漏量。结果符合4.2.2条要求。5.1.3高温泄漏量高温泄漏量试验方法如下：a)按5.1.2条常温泄漏量试验方法a）、b）条要求安装产品，连接设备；b)加热产品内部气体，使温度达到产品最高使用温度，当温度达到稳定后继续保持20min；c)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的高温工作压力。在压力达到稳定后保持15min，GB/TXXXX—XXXX监测并记录泄漏量。结果符合4.2.3条要求。5.1.4常温耐压常温耐压试验方法如下：a)按5.1.2条常温泄漏量试验方法a）、b）条要求安装产品，连接设备；b)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的耐压压力，在压力达到稳定后保持15min，监测并记录泄漏量。结果符合4.2.4条要求。5.1.5高温耐压高温耐压试验方法如下：a)按5.1.2条常温泄漏量试验方法a）、b）条要求安装产品，连接设备；b)加热产品内部气体，使温度达到产品最高使用温度，当温度达到稳定后继续保持20min；c)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的高温耐压压力。在压力达到稳定后保持15min，监测并记录泄漏量。结果符合4.2.5条要求。5.1.6常温爆破常温爆破试验方法如下：a)按5.1.2条常温泄漏量试验方法a）、b）条要求安装产品，连接设备；b)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的爆破压力，保持1min。结果符合4.2.6条要求。5.1.7高温爆破高温爆破试验方法如下：a)按5.1.2条常温泄漏量试验方法a）、b）条要求安装产品，连接设备；b)加热产品内部气体，使温度达到产品最高使用温度，当温度达到稳定后继续保持20min；c)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的高温爆破压力，保持1min。结果符合4.2.7条要求。5.1.8角度偏离角度偏离试验方法如下：a)按图3所示，将2件凸缘法兰一侧紧密贴合在一起，另一侧贴合间隙为0.38mm，固定凸缘法兰相对位置，使其只能发生轴向运动。在凸缘法兰外侧安装快卸卡箍，保证螺母锁紧力矩符合表5要求；b)按5.1.5条高温耐压试验方法b）、c）条进行试验。结果符合4.2.8条要求。5.1.9卡箍强度GB/TXXXX—XXXX卡箍强度试验方法如下：a)按图4所示，切除快卸卡箍一侧1/4圈；b)按5.1.2条常温泄漏量试验方法a）、b）条要求安装产品，连接设备；c)加热产品内部气体，使温度达到产品最高使用温度，当温度达到稳定后继续保持20min；d)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的高温耐压压力。在产品内部压力达到稳定后保持15min，监测并记录泄漏量。结果符合4.2.9条要求。5.1.10扭转力矩扭转力矩试验方法如下：a)按5.1.2条常温泄漏量试验方法a）、b）条要求安装产品，连接设备；b)按图12所示，将产品装入专用试验夹具中，缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的工作压力。在压力达到稳定后保持15min，监测并记录泄漏量；c)将1件凸缘法兰（或刚性法兰）固定，对另1件凸缘法兰施加的扭转力矩，直至达到表2要求。如凸缘法兰发生旋转，则最大旋转角度为90°,记录初试拧脱力矩；图12扭转力矩试验安装示意图d)试验过程中监测泄漏量，结果符合4.2.10条要求；e)检查螺母锁紧力矩，如锁紧力矩变化则需调整至初始状态；f)此试验重复3次。5.1.11压缩载荷压缩载荷试验方法如下：a)按5.6、5.1.3条要求检查外观质量及高温泄漏量；b)按图13所示，将产品装入专用试验设备中，加热产品内部气体，使其达到最高使用温度，对产品轴向以不大于45.35kg/s的速率施加压缩载荷。当压缩载荷达到表2要求时保持1min，GB/TXXXX—XXXX图13压缩载荷试验安装示意图c)试验后，按a）条要求检查外观质量及高温泄漏量，结果符合4.3.3条要求；d)此试验进行10次。5.1.12组合载荷组合载荷试验方法如下：a)按5.6、5.1.3条要求检查外观质量及高温泄漏量；b)按图14所示，将产品装入专用试验工装上（T形螺栓应位于最大应力处对产品以不大于直至100%；c)试验过程中及试验后，按a）条要求检查外观质量及高温泄漏量，结果符合4.3.4条要求；d)此试验共进行10次；图14组合载荷试验安装示意图5.2环境适应性5.2.1振动振动试验方法如下：a)按5.6、5.1.2条要求检查外观质量及常温泄漏量；GB/TXXXX—XXXXb)将振动夹具固定在振动台上，沿三个互相垂直的轴X、Y、Z进行正弦振动循环，振动频率范围为5Hz～2000Hz，在此范围内振动夹具不得包含共振频率（响应振幅大于2倍输入振幅时的频率c)按图15所示，将产品装入振动夹具上，并安装控制传感器及测量传感器（控制传感器用来控制振动曲线，测量传感器用于测量振动响应图15振动试验安装示意图d)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表1要求的工作压力；e)按图5的产品方向，沿三个互相垂直的轴X、Y、Z进行正弦振动循环，振动频率范围为5Hz~2000Hz，确定并记录此频率范围内的4个最大的共振频率（响应振幅大于2倍输入振幅时的频率f)产品承受5Hz～2000Hz～5Hz之间变化的正弦振动的频率循环，从5Hz开始，逐步增加频率，直至达到4个选定的共振频率，分别保持10min，最终达到2000Hz。试验总时间为60min（所有共振频率完成驻留后，在2000Hz下驻留剩余时间振动曲线谱见图4。如共振频率不足4个，则在2000Hz处进行驻留，直至总时间达到60min；g)振动后按e）条要求，重新进行扫频，确定并记录4个最大的共振频率，结果符合4.3.1条要h)振动试验过程中及振动试验后，按a）条要求检查外观质量及常温泄漏量，结果符合4.3.1条要求。5.2.2热冲击热冲击试验方法如下：a)按5.6、5.1.2条要求检查外观质量及常温泄漏量；b)将产品放入低温箱中，设定温度为产品最低使用温度，保持1小时；c)缓慢向产品内部通入气体，直至达到表3要求的低温工作压力，保持15min，检测产品泄漏量，GB/TXXXX—XXXX结果符合表3要求；d)快速提高产品内部气体温度（按设备能力极限执行直至达到产品最高使用温度，同时调整产品内部压力达到表3要求的高温工作压力；e)当温度及压力达到稳定后，保持15min，检测产品泄漏量，结果符合表3要求；f)试验后，按a）条要求检查外观质量及常温泄漏量，结果符合4.3.2条要求。g)此试验进行10次。5.3耐久性5.3.1螺母寿命螺母寿命试验方法如下：a)按5.6、5.1.2条要求检查外观质量及常温泄漏量；b)以不超过25rpm的转速安装自锁螺母15次。c)试验后，按a）条要求检查外观质量及常温泄漏量，应符合4.4.1的要求。5.3.2压力循环压力循环试验方法如下：a)按5.6、5.1.3条要求检查外观质量及高温泄漏量；b)将产品装入专用试验设备中，对产品内部施加循环压力。最低压力为表1要求的高温工作压力的10%，最高压力为表1要求的高温工作压力。压力交变循环速度为（50±10）次/min。总循环次数为144000。c)每6000次循环后，按a）条要求检查外观质量及高温泄漏量，应符合4.4.2的要求。5.3.3组合载荷循环组合载荷循环试验方法如下：a)按5.6、5.1.3条要求检查外观质量及高温泄漏量；b)按图14所示，将产品装入专用试验工装上（T形螺栓应位于最大应力处对产品以不大于17Nm/s的速率施加表4要求的力矩。c)首先向上施加力矩，随后释放，再向下施加力矩，构成一个循环。总循环次数为50000；d)每25000次循环后，按a条要求检查外观质量及高温泄漏量，应符合4.4.3的要求。5.4外形尺寸用通用量具测量产品外形尺寸，应符合4.5条要求。5.5重量用精度不大于0.1g的衡器进行称重，应符合4.6条要求。5.6外观质量在昼光或正常照明下，用目视方法检查外观质量应符合4.7要求。6质量保证规定GB/TXXXX—XXXX6.1检验分类本规范规定的检验分为：a)鉴定检验；b)质量一致性检验。6.2检验条件6.2.1标准大气条件除另有规定外，应在下列条件下进行验证：a)温度：15℃~35℃;b)介质：干燥空气或氮气；c)相对湿度（RH）：20%～80%；d)大气压力：试验场所的气压。6.2.2测试仪器及工具试验用测试仪器及工具应检验合格并在检验有效期内。6.3鉴定检验6.3.1总则在首批试验件的交付前、设计鉴定及生产鉴定、结构设计和关键工艺的更改时进行鉴定检验。6.3.2检验样件的数量用于鉴定检验的试验件4套，编号分别为试验件1、试验件2、试验件3、试验件4，从验收合格的产品中任意抽取。检验项目及顺序除非另有规定，检验项目及顺序应按表12规定进行。表8质量一致性检验和鉴定试验项目表1———2●●●3●●●4●●●5●●●6●●●7—●●8●●●9—●●——●——●GB/TXXXX—XXXX1——— ●——●—●●——●—●● ●● ●●——●——●——●注2：4件试验件共同进行互换性、尺寸、重量、外观质量、标志和代号、常温泄漏量试验、高温泄漏量试验、常温6.3.3合格判据鉴定检验的产品按规定的项目进行检验，全部满足要求时，判定该产品鉴定检验合格。若其中某一项不符合要求时，应中止试验，分析原因，得出结论。当问题原因与产品本身无关时，经处理可恢复试验，否则判定为鉴定检验失败。经分析失败原因，确认纠正措施有效后，允许组织第二次试验。6.4质量一致性检验6.4.1质量一致性检验分组质量一致性检验包括：a)验收检验（A组检验）；b)例行试验（C组检验）。6.4.2验收检验（A组检