飛機(jī)起落架艙門(mén)作動(dòng)筒信號(hào)器殼體斷裂故障研究

吳恒壯 孫甲強(qiáng) 李明 王金鐸

摘要：某型飛機(jī)起落架艙門(mén)作動(dòng)筒信號(hào)器殼體發(fā)生斷裂，為了徹底查清斷裂原因，對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)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(jī)在飛行訓(xùn)練時(shí)起落架不能正常放下，飛機(jī)通過(guò)應(yīng)急放安全著陸后檢查發(fā)現(xiàn)左后艙門(mén)作動(dòng)筒信號(hào)器殼體斷裂（見(jiàn)圖1）。工廠大修的同型飛機(jī)在進(jìn)行起落架收放調(diào)試時(shí)也曾發(fā)出斷裂聲響，檢查發(fā)現(xiàn)同樣是起落架艙門(mén)作動(dòng)筒信號(hào)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(hào)器的安裝位置及功用

信號(hào)器安裝在該型飛機(jī)起落架艙門(mén)作動(dòng)筒上。信號(hào)器內(nèi)的終點(diǎn)電門(mén)搖臂軸與艙門(mén)作動(dòng)筒的活塞桿聯(lián)動(dòng)，當(dāng)艙門(mén)作動(dòng)筒工作時(shí)，活塞桿伸出或縮回，活塞桿帶動(dòng)終點(diǎn)電門(mén)搖臂軸一同運(yùn)動(dòng)，此時(shí)搖臂軸帶動(dòng)信號(hào)器內(nèi)的柱塞伸出或縮回，接通或斷開(kāi)艙門(mén)作動(dòng)筒終點(diǎn)電門(mén)的開(kāi)關(guān)，使其給出電信號(hào)。

艙門(mén)和起落架的收放通過(guò)終點(diǎn)電門(mén)傳遞的電信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制順序。

2 斷裂故障原因

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

為此，進(jìn)行了相應(yīng)的驗(yàn)證工作：

1）將艙門(mén)作動(dòng)筒游動(dòng)活塞密封腔內(nèi)清理干凈，連接試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行收放試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)100次收放后發(fā)現(xiàn)其游動(dòng)活塞密封腔內(nèi)倒出8～10滴油液，說(shuō)明游動(dòng)活塞密封腔確實(shí)有滲漏油現(xiàn)象；

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

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

4）測(cè)量密封面的配合間隙，均符合要求；

5）測(cè)量膠圈的凸出量，均符合要求；

6）測(cè)量彈性鎖鉤與外筒的間隙為0.130mm，設(shè)計(jì)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(guò)以上驗(yàn)證，說(shuō)明信號(hào)器腔內(nèi)不斷地滲漏油液，工作時(shí)壓力不斷積累，最終壓力過(guò)大產(chǎn)生裂紋直至斷裂。

3 信號(hào)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(dòng)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(huì)使浮動(dòng)活塞在上鎖瞬間產(chǎn)生偏斜，造成浮動(dòng)活塞與筒體接觸。

2）彈性鎖鉤與筒體和右端蓋的定位基準(zhǔn)為端面。右端蓋與筒體為螺紋連接，產(chǎn)品在裝配時(shí)，彈性鎖鉤隨著右端蓋一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)彈性鎖鉤與筒體之間的間隙較大時(shí)，會(huì)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(dòng)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(shí)際壓縮量處于下限或超小時(shí)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象；另一方面，由于浮動(dòng)活塞處于特殊的結(jié)構(gòu)形式，在上鎖過(guò)程中除了沿周向運(yùn)動(dòng)外，還會(huì)出現(xiàn)不同程度的徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，使彈性鎖鉤與筒體磨損產(chǎn)生環(huán)狀亮帶，該亮帶會(huì)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(dòng)活塞表面出現(xiàn)的異常亮帶吻合。

4 結(jié)論

通過(guò)以上分析可以得出，受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)所限，裝配時(shí)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(duì)于筒體中心出現(xiàn)偏移，導(dǎo)致浮動(dòng)活塞偏移后與筒體接觸，使浮動(dòng)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(dòng)活塞密封處漏油，漏油積附到一定程度時(shí)導(dǎo)致信號(hào)機(jī)構(gòu)異常伸出。當(dāng)漏油積附嚴(yán)重時(shí)，信號(hào)機(jī)構(gòu)空腔內(nèi)壓力異常增加，導(dǎo)致信號(hào)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(shí)，為保障0.04～0.09mm的間隙，可采用彈性鎖鉤壓裝襯套方法實(shí)現(xiàn)。

3）鑒于國(guó)內(nèi)橡膠原材料的實(shí)際情況，對(duì)密封圈原料5180F進(jìn)行指標(biāo)控制，將密封圈IRHD硬度控制在70以上。

4）購(gòu)買俄制5180F橡膠原料。

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

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

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

孫甲強(qiáng)，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。