某型飛機前收放作動筒對起落架收放的影響

陳世章 劉謙

摘?要：收放作動筒是可收放起落架系統(tǒng)的重要部分，其工作狀態(tài)決定整個起落架收放系統(tǒng)是否能正常收放工作和可靠的鎖定，關乎著整個飛機和機上人員的安全。保證收放作動筒能良好的工作狀態(tài)是機務人員進行起落架維護的一項重要工作。本文結合實際修理過程中發(fā)現(xiàn)的問題，從組成到安裝等諸多方面淺析某型飛機的前起落架收放作動筒對起落架收放的影響，并提出一些維護建議，以方便相似機型維護，減少收放事故的發(fā)生。

關鍵詞：密封;滲漏;側向力

一、前起落架收放作動筒的介紹

飛機的起落架分為可收放式和固定式，收放系統(tǒng)是可收放式起落架的組成部分。本文所述的收放作動筒用于PA44-180型飛機。

PA44-180型收放作動筒是一個單桿雙向式油缸，為起落架收放系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其組成如圖1所示。本文闡述的是已裝于飛機的前收放作動筒，其活塞桿已安裝桿端軸承且筒體已安裝進出油的管路接頭。

活塞桿前端桿端軸承與前起落架下位鎖相連，后端法蘭盤安裝于飛機起落架艙側壁的底座上;筒體兩端的油管接頭分別與油壓油管相連（如圖2）。其中的一根油管進油則另一根回油并流向液壓泵油箱。

當壓力液進入活塞后側，活塞向前運動，活塞桿伸出筒體，起落架在重力和輔助放下彈簧的作用下放下，起落架的放下使可折撐桿伸展親處于過中心位;鎖彈簧因可折撐桿的伸展而拉長，在其回復力作用下位鎖繞鎖安裝螺桿反時針旋轉使下位鎖鉤鉤在放下止動偏心襯套，實現(xiàn)下位鎖上鎖，并觸發(fā)接通下位鎖電門點亮起落架放下鎖好燈光。壓力油的持續(xù)進入活塞后側控制冴起落架放下速度并增加下位鎖上鎖的可靠性。

當壓力液進入活塞前側，活塞向后運動，活塞桿進入筒體，使起落架下位鎖繞其安裝螺桿反時針旋轉，下位鎖脫離放下止動偏心襯套;液壓油的持續(xù)進入，使前起落架前撐桿上部繞撐桿-鎖組件的安裝螺桿逆時針轉動，由于撐桿可折，前撐桿可提起前起落架，將起落架收上直到起落架下位鎖觸發(fā)收上電門，電機停止工作，這時液壓系統(tǒng)在保持油壓（其最小值為最小保持油壓）的作用下維持起落架在收上位，當某種原因使系統(tǒng)的保持油壓低于最小保持油壓時，系統(tǒng)液壓壓力開關接通液壓泵重新工作，至收上電門觸發(fā)。

因此作為前收放作動筒的作用可以簡述為：提供形成液壓力的密閉空間，提供收放起落架和保持起落架處于收上位所需液壓力;控制起落架放下的速度，操縱起落架鎖組件動作并安全鎖定、提供關閉艙門的動力。

二、前起落架收放作動筒對起落架收放的影響

前起落架收放作筒作為收放系統(tǒng)的一部分，其狀況直接影響整個收放系統(tǒng)的可靠性，從實際的修理使用過程中發(fā)現(xiàn)，其影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）滲漏導致起落架收上保持困難甚致無法正常收放

滲漏是起落架無法正常收放或收上保持困難的重要原因之一，通常發(fā)生于采用密封的位置。滲漏從工作液體的流向來看，分為內(nèi)漏和外漏;從液體損失的程度來看，可以分為泄漏、中度滲漏和輕微滲漏。系統(tǒng)內(nèi)漏發(fā)生在系統(tǒng)的內(nèi)部，系統(tǒng)的油液沒有損失，僅表現(xiàn)為一段時間內(nèi)油壓不能保持在一定的范圍。系統(tǒng)外漏，液體流到系統(tǒng)外面，表現(xiàn)為壓力不能保持且系統(tǒng)總油量降低，外漏可以目視觀測。

當作動筒發(fā)生滲漏時，壓力油總是從密封件的高壓進入無壓區(qū)（作動筒內(nèi)或作動筒外），導致高低壓差無法建立或保持。當泄漏時，壓力無法建立，依靠油壓才能完成的起落架收上動作和鎖定工作均不能進行。中度的滲漏導致壓力油緩慢地從高壓區(qū)進入低壓區(qū)，起落架能收上并能依靠液壓力上鎖，但隨著壓差的減小，液壓泵會重新工作，使壓力恢復至調(diào)定值。

為防止?jié)B漏，保證作動筒組件形成密閉的空間，收放作動筒采用多種密封形式（如圖1）：端蓋與活塞桿之間、端蓋與筒體之間及活塞與筒體之間采用密封膠圈、油管接頭與筒體依靠螺紋和螺紋密封膠，油管接頭與液壓管是喇叭口錐面密封。

實際使用過程中，往往存在多種原因造成密封膠圈損壞或硬化，導致油液滲漏。（1）用于飛行教學訓練飛機起落頻繁，液壓系統(tǒng)的油液溫度高于常溫，較高的溫度加速了密封膠圈的氧化反應速度，即熱氧化速度，使密封圈硬化變脆容易斷裂。（2）液壓系統(tǒng)長時間未進行清洗或油液未進行定期更換造成油液品質(zhì)變差。機件磨損產(chǎn)生的雜質(zhì)沉積在油液中，在膠圈的運動過程中雜質(zhì)充當“磨料”;其次，油液品質(zhì)變差，流動阻力增加，對膠圈的潤滑作用降低，膠圈運動過程中摩擦系數(shù)增加。油液品質(zhì)越差，膠圈越容易磨損。（3）活塞桿側向力的作用使膠圈一側受擠壓，受壓的部分變形嚴重彈性降低，密封能力降低。（4）活塞桿與端蓋有一定的間隙，端蓋端面沉積了大量的雜質(zhì)?；钊麠U受側向力時，活塞桿與端蓋的間隙在側向力小的一側變大，雜質(zhì)從間隙處進入并沉積在膠圈槽，致使膠圈和活塞桿的接觸時摩擦系數(shù)增大、這時側向力力越大，膠圈的摩擦力越大，膠圈越容易磨損;太大的側向力甚致會使端蓋孔嚴重磨損，加劇外漏程度。

油管接頭安裝不到位及安裝時螺紋未使用密封劑，致使螺紋之間存在一定間隙;油管與油管接頭的接合力矩不足時，或喇叭口兩端未對齊，都使喇叭口的密封面也會存在的間隙;當油管接頭和缸筒螺紋損壞或喇叭口密封面產(chǎn)生沿錐面的縱向損傷時導致密封不嚴。油液在壓力升高時都會從這些缺陷處向外滲漏，主要表現(xiàn)為作動筒的外漏，而且壓力越大，外漏量越多。

（二）活塞桿伸出長度調(diào)節(jié)不正確，導致前起落架收上高度不正確

起落架應該具有規(guī)定的收上高度，才能保證輪胎不與起落架艙門相磨。一旦起落架收上和放下電門的位置是確定的，因此活塞桿總行程時確定的。當活塞桿總長度減小時（活塞桿總長度=活活塞桿長度+接耳有效長度），活塞桿縮進的長度增加，起落架收上高度增加。活塞桿總長度增加時，起落架收上高度降低。

（三）法蘭盤安裝不正確，會引起應急放下上鎖困難并造成端蓋和及其內(nèi)部件異常磨損

缸筒（筒體和端蓋）、活塞桿、活塞，應該具有一致的同軸度，這時活塞膠圈與筒體、活塞桿與端蓋膠圈具有最小的摩擦力，較小軸向力即可使活塞桿輕松進出筒體;當同軸度不一致時，在端蓋膠圈與活塞桿、活塞膠圈與筒體處會產(chǎn)生阻礙活塞桿運動的力f。

收放作動筒后端法蘭盤上有軸承，完全安裝好的法蘭盤其軸承被底座夾緊，法蘭盤與底座的間隙決定了作動筒的俯仰角度（命名為可用俯仰角），即活塞桿俯仰角度（作動筒端蓋對活塞桿且有支撐作用）。若間隙增加，油缸的俯仰角度變大。前落架放下電門和收上電門安裝好以后，活塞桿總長度和放下鎖前偏角度決定了活塞桿的俯仰角（命名為使用俯仰角），可用俯仰角大于使用俯仰角時，缸筒（筒體和端蓋）、活塞桿、活塞，應該具有一致的同軸度，活塞和活塞桿沒有側向力的作用活塞桿輕松伸縮。當可用俯仰角小于使用俯仰角時，活塞桿進出筒體，活塞桿對端蓋產(chǎn)生側向力，使端蓋內(nèi)的膠圈和活塞上的膠圈受壓，導致磨損加劇。端蓋對活塞桿的反作用力產(chǎn)生的彎矩使活塞桿進出受阻，同時膠圈的摩擦力因受壓而增加，也使活塞桿進出受阻。當阻力f大于下位鎖彈簧對活塞桿的拉力F的軸向分力時，活塞桿不能繼續(xù)伸出。當起落架正常放下時，油壓力p大于活塞桿的阻力f，下位鎖能放下并鎖定;但是應急放下時，因為液壓力p消失，下位鎖的彈簧力不足以使活塞桿完全伸出，從而放下鎖鉤不能上鎖甚至不能完全鎖好，從而放下電門不能觸發(fā)。這時，起落架放下到位燈不能發(fā)出指示，顯示前起落架放不到位。

三、前起落架收放作動筒的維護注意要求

基于前起落架收放作動筒故障對起落架收放的影響，在機務維護過程中，需要注意以下幾點：（1）加入規(guī)定件號的液壓油，避免混用油液。（2）定期清潔收放系統(tǒng)并更換液壓油，保證油液品質(zhì)。保證活塞桿和活塞端蓋處清潔。（3）避免使用螺紋明顯損傷的作動筒和油管接頭，喇叭口密封元件接合面良好。使用正確的密封劑并按規(guī)定的力矩擰緊接頭。正確地安裝喇叭口密封元件，避免損壞密封面。（4）油管自然彎曲，避免因油管扭曲引起的缸筒產(chǎn)生對活塞桿的側向力使密封圈磨損加劇。（5）安裝收放作動筒，確保法蘭盤與安裝底座有足夠的間隙，避免因缸筒的俯仰角度受限，造成當應急放下起落架下位鎖不能上鎖和膠圈的不正常磨損。

參考文獻：

[1]PA44-180 Airplane part catalog 2018.10.

[2]PA44-180 Airplane Maintenance manual 2018.10.

[3]陸望龍.教你成為一流液壓維修工.化學工業(yè)出版，2013.