飛機起落架艙門作動筒信號器殼體斷裂故障研究

吳恒壯 孫甲強 李明 王金鐸

摘要：某型飛機起落架艙門作動筒信號器殼體發(fā)生斷裂，為了徹底查清斷裂原因，對其產(chǎn)生的原因進行分析并提出相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：起落架；斷裂；故障分析

Keywords：landing gear；crack；fault analysis

0 引言

一架某型飛機在飛行訓(xùn)練時起落架不能正常放下，飛機通過應(yīng)急放安全著陸后檢查發(fā)現(xiàn)左后艙門作動筒信號器殼體斷裂（見圖1）。工廠大修的同型飛機在進行起落架收放調(diào)試時也曾發(fā)出斷裂聲響，檢查發(fā)現(xiàn)同樣是起落架艙門作動筒信號器殼體斷裂。

基于這一故障情況，本文分析斷裂產(chǎn)生的原因，并制定了相關(guān)措施。

1 信號器的安裝位置及功用

信號器安裝在該型飛機起落架艙門作動筒上。信號器內(nèi)的終點電門搖臂軸與艙門作動筒的活塞桿聯(lián)動，當(dāng)艙門作動筒工作時，活塞桿伸出或縮回，活塞桿帶動終點電門搖臂軸一同運動，此時搖臂軸帶動信號器內(nèi)的柱塞伸出或縮回，接通或斷開艙門作動筒終點電門的開關(guān)，使其給出電信號。

艙門和起落架的收放通過終點電門傳遞的電信號實現(xiàn)控制順序。

2 斷裂故障原因

對兩起艙門作動筒信號器殼體的斷口狀態(tài)、作動筒工作原理進行初步分析，根據(jù)其表面的油跡判斷，信號器腔與作動筒收上腔密封圈滲油，導(dǎo)致信號器腔積油憋壓，當(dāng)作動筒收回（機械鎖開鎖）的一瞬間，游動活塞移動，密封腔空間減小，壓力瞬間增大，導(dǎo)致信號器殼體耳片在壓力作用下斷裂，游動活塞密封腔的液壓油噴出。

為此，進行了相應(yīng)的驗證工作：

1）將艙門作動筒游動活塞密封腔內(nèi)清理干凈，連接試驗臺進行收放試驗，經(jīng)過100次收放后發(fā)現(xiàn)其游動活塞密封腔內(nèi)倒出8～10滴油液，說明游動活塞密封腔確實有滲漏油現(xiàn)象；

2）將作動筒分解，檢查游動活塞密封腔的兩道密封膠圈，均完好，無損傷、斷裂現(xiàn)象；

3）檢查外筒的密封表面和游動活塞的密封表面，無劃傷、毛刺等不合格現(xiàn)象；

4）測量密封面的配合間隙，均符合要求；

5）測量膠圈的凸出量，均符合要求；

6）測量彈性鎖鉤與外筒的間隙為0.130mm，設(shè)計配合間隙為0.040～0.180mm，修理配合間隙為0.040～0.200mm，符合要求。

通過以上驗證，說明信號器腔內(nèi)不斷地滲漏油液，工作時壓力不斷積累，最終壓力過大產(chǎn)生裂紋直至斷裂。

3 信號器腔滲漏故障分析

經(jīng)上述分析，在內(nèi)部環(huán)境及條件都符合要求的情況下，游動活塞密封腔出現(xiàn)滲漏油憋壓故障現(xiàn)象的原因如下。

1）鎖定襯套與筒體的配合間隙為0.032～0.150mm、彈性鎖鉤與筒體配合間隙為0.040～0.180mm。若鎖定襯套與襯套，或彈性鎖鉤與筒體之間間隙較大，會使浮動活塞在上鎖瞬間產(chǎn)生偏斜，造成浮動活塞與筒體接觸。

2）彈性鎖鉤與筒體和右端蓋的定位基準為端面。右端蓋與筒體為螺紋連接，產(chǎn)品在裝配時，彈性鎖鉤隨著右端蓋一起轉(zhuǎn)動，當(dāng)彈性鎖鉤與筒體之間的間隙較大時，會出現(xiàn)彈性鎖鉤與筒體不同軸情況。在鎖定瞬間，一方面彈性鎖鉤使浮動活塞傾斜（偏心），單側(cè)與筒體接觸，造成密封圈壓縮不均勻甚至扭轉(zhuǎn)，在密封圈實際壓縮量處于下限或超小時出現(xiàn)漏油現(xiàn)象；另一方面，由于浮動活塞處于特殊的結(jié)構(gòu)形式，在上鎖過程中除了沿周向運動外，還會出現(xiàn)不同程度的徑向轉(zhuǎn)動，使彈性鎖鉤與筒體磨損產(chǎn)生環(huán)狀亮帶，該亮帶會加劇密封圈的磨損，導(dǎo)致密封處出現(xiàn)漏油。

上述分析與分解后故障件游動活塞表面出現(xiàn)的異常亮帶吻合。

4 結(jié)論

通過以上分析可以得出，受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)所限，裝配時筒體與彈性鎖鉤間隙較大，難以保證彈性鎖鉤與筒體中心同軸，彈性鎖鉤相對于筒體中心出現(xiàn)偏移，導(dǎo)致浮動活塞偏移后與筒體接觸，使浮動活塞出現(xiàn)異常亮帶、劃痕以及密封圈扭轉(zhuǎn)、磨損等現(xiàn)象，造成浮動活塞密封處漏油，漏油積附到一定程度時導(dǎo)致信號機構(gòu)異常伸出。當(dāng)漏油積附嚴重時，信號機構(gòu)空腔內(nèi)壓力異常增加，導(dǎo)致信號器殼體在其最薄弱的耳片根部產(chǎn)生斷裂。

5 解決措施

2）在修理時，為保障0.04～0.09mm的間隙，可采用彈性鎖鉤壓裝襯套方法實現(xiàn)。

3）鑒于國內(nèi)橡膠原材料的實際情況，對密封圈原料5180F進行指標控制，將密封圈IRHD硬度控制在70以上。

4）購買俄制5180F橡膠原料。

5）飛機大修出廠前檢查信號器腔，不允許油液存在。出廠飛機在專檢時，檢查信號器腔內(nèi)油液，不允許大于2mL，否則拆下返廠大修。

參考文獻

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[2]李曙林，賈連英. 某型飛機—飛機構(gòu)造[Z]. 空軍工程學(xué)院，1998.

[3]那忠凱. 某型飛機軍械設(shè)備與維護（第二分冊）[Z].空軍裝備部，2006.

作者簡介

吳恒壯，高級工程師，主要從事飛機救生和著陸系統(tǒng)技術(shù)管理和修理研究。

孫甲強，工程師，主要從事液壓系統(tǒng)附件修理和技術(shù)工作。

李明，工程師，主要從事救生系統(tǒng)附件修理和技術(shù)工作

王金鐸，工程師，主要從事著陸裝置修理和技術(shù)工作。