某型飛機起落架收放卡滯故障分析

李立廣

摘 要：某型飛機在收放起落架過程中出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，分解檢查后發(fā)現(xiàn)應(yīng)急活門內(nèi)硫化膠活門膠面掉塊，使得多余物阻塞管路，導(dǎo)致起落架作動筒收放卡滯，進而起落架收放卡滯。本文對發(fā)生故障的應(yīng)急活門進行分析，查找膠活門掉塊的原因，并提出了相應(yīng)的改進措施，以期為類似故障分析提供參考。

關(guān)鍵詞：收放起落架;膠活門;損傷;卡滯

中圖分類號：V226 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1003-5168（2021）27-0044-03

Abstract： A certain type of aircraft is stuck in the process of retracting the landing gear，decomposition inspection found that the glue surface of the hydrophobic glue valve in the emergency door fell block ，and the excess material blocked the pipeline， resulting in the retraction and retraction of the landing gear actuator， and then the retraction and retraction of the landing gear. This paper analyzes the failure of the emergency valve， find out the reason for the failure of the rubber valve falling，in order to provide reference for similar fault analysis.

Keywords：retract the landing gear; rubber valve; damage; stuck

某型飛機在裝備調(diào)試階段，地面打壓收放起落架，在連續(xù)收放起落架過程中，突然發(fā)現(xiàn)起落架指示燈盒上的紅燈不熄滅，前起落架未收上，主起落架收上正常，放起落架后再次收起落架，前起落架仍未收上。若在飛行過程中發(fā)生障，飛行員處置不當(dāng)，將釀成不可估量的后果。通過對產(chǎn)品工作原理及模擬試驗，在修理中采取相應(yīng)的預(yù)防措施，應(yīng)急活門發(fā)生故障的概率降低，對產(chǎn)品修理有重要的現(xiàn)實意義[1-2]。

1 故障現(xiàn)象

調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)前起落架收放過程中卡滯，進一步檢查發(fā)現(xiàn)前起落架未收上的原因是應(yīng)急活門內(nèi)膠活門硫化密封膠墊脫落掉塊，脫落物堵住限流孔，導(dǎo)致前起落架無法回油，前起落架無法收上，缺失部分直徑約7 mm，深2.5 mm，呈圓形狀（見圖1）。

2 工作原理

2.1 產(chǎn)品組成安裝位置及功用

應(yīng)急活門由殼體、接管嘴、活門和彈簧、墊圈組成。

2.2 安裝位置及功用

應(yīng)急活門用來將應(yīng)急放起落架的氣路和正常放起落架的油路隔開。安裝于起落架應(yīng)急放下管路上。其中前起落架2個，主起落架左、右輪艙各2個。

2.3 工作原理

應(yīng)急活門構(gòu)造如圖2所示，液壓系統(tǒng)工作正常時，活門由彈簧力定位在左端位置，關(guān)閉氮氣路，C嘴接頭與B嘴接頭管路接通。應(yīng)急放起落時，氮氣從A嘴接頭進入，克服彈簧力向右推動活門，待活門移動到右極限位置時，關(guān)閉液壓管路，同時氮氣從A嘴接頭進來經(jīng)B嘴接頭通往起落架收放作動筒的放下腔，將起落架放下。

3 故障原因分析

3.1 故障產(chǎn)品基本信息

應(yīng)急活門產(chǎn)正常工作時介質(zhì)為15號航空液壓油，應(yīng)急放時工作介質(zhì)為氮氣。

3.2 應(yīng)急活門膠活門膠面損傷掉塊進行故障分析

產(chǎn)品正常工作時應(yīng)急活門內(nèi)活門錐面與殼體閥口處密封，膠活門膠面與接管嘴閥口處無接觸，應(yīng)急放時，氮氣從氮氣嘴接頭進入，克服彈簧力向右推動活門，待活門移動到右極限位置時，膠活門與膠面接觸，關(guān)閉液壓管路，發(fā)生故障后對產(chǎn)品工作原理和結(jié)構(gòu)進行分析，確定了如圖3所示的故障樹，造成膠活門膠面掉塊可能的原因有9個：一是使用過程膠面損傷;二是活門硫化三要素不滿足要求;三是活門硫化膠料超期;四是活門硫化有雜質(zhì)混入;五是活門硫化膠面老化;六是活門膠面不平;七是管嘴閥口表面粗糙度不符合標準或損傷;八是管嘴φ6孔倒圓有臺階;九是管嘴閥口高度過高。因此，對這些原因逐一進行分析。

3.2.1 使用過程膠面損傷。膠活門在修理使用或維護過程中，若膠面受到異物撞擊等外力作用，造成損傷，在液壓油壓力作用下，損傷加劇，長時間工作導(dǎo)致掉塊。

現(xiàn)場將同批次裝機12件應(yīng)急活門拆下分解檢查，膠活門膠面均存在細小凹痕，無其他異常情況，詢問及檢查相關(guān)記錄修理及調(diào)試過程中無異常情況。該項非要因。

3.2.2 活門硫化三要素不滿足要求。膠活門硫化過程中時間、溫度、壓力未按要求控制，膠活門硫化不符合要求，在液壓油壓力作用下，膠活門膠面發(fā)生裂紋損壞，長時間工作導(dǎo)致掉塊。

查閱相關(guān)規(guī)定，5180膠料的硫化時間為25 min，硫化溫度為（151±2）℃，硫化壓力為（11～15）MPa，檢查硫化過程記錄顯示硫化時間、溫度、壓力分別為25 min、152 ℃，12 MPa，符合要求，該項非要因。

3.2.3 活門硫化膠料超期。使用超期膠料硫化膠活門，硫化膠活門性能不能滿足使用要求，在使用過程中，膠活門膠面發(fā)生損壞掉塊。

查閱相關(guān)記錄，該批次膠料相關(guān)文件齊全，膠料復(fù)試合格，硫化工作在膠料有效期內(nèi)進行，膠料未超期。該項非要因。

3.2.4 活門硫化有雜質(zhì)混入。膠活門膠面壓制過程中，膠液中存在雜質(zhì)或膠面與活門間存在異物，在使用過程中，膠活門膠面發(fā)生損壞掉塊。

人為在膠液中放入土、灰塵等雜質(zhì)，硫化膠活門，裝配產(chǎn)品，模擬產(chǎn)品機上工作狀態(tài)，工作90次，分解檢查發(fā)現(xiàn)膠活門膠面有圓形破損。

查閱相關(guān)規(guī)定，對硫化間及流過過程進行檢查，壓膠間環(huán)境潔凈，煉膠前均用酒精擦拭膠料表面，硫化前膠料均是放在膠料盤里用干凈的綢布蓋好，可有效防止雜質(zhì)混入。該項非要因。

3.2.5 活門硫化膠面老化。膠活門膠面老化，表面有龜裂紋、表面無彈性，在液壓油壓力作用下，膠活門膠面發(fā)生裂紋損壞，長期工作導(dǎo)致掉塊。

檢查故障件及同批次5件硫化膠活門，膠活門膠面無龜裂現(xiàn)象，膠面彈性良好。該項非要因。

3.2.6 膠活門膠面不平。膠活門膠面不平，應(yīng)急活門工作中膠面受力不均勻，在液壓油壓力作用下，長期受力異常導(dǎo)致膠面損傷。

檢查膠活門硫化模具，表面平整，無目視可見異常，硫化工裝為各機型應(yīng)急活門通用硫化工裝。針對故障產(chǎn)品進行失效分析，膠活門掉塊的原因是內(nèi)活塞橡膠端面不平，使用過程中局部應(yīng)力集中造成裂紋萌生，在液壓油壓力作用下，萌生的裂紋進一步擴展，最終形成穿透性缺口，檢查同批次膠活門未發(fā)現(xiàn)膠面不平現(xiàn)象，該項膠活門膠面不平現(xiàn)象屬于個例。該項原因不可排除。

3.2.7 閥口表面粗糙度不符合標準或損傷。若閥口表面粗糙度不符合標準或損傷，在液壓油壓力作用下，易造成膠活門膠面損傷，長時間工作導(dǎo)致膠活門膠面損傷掉塊。

針對此情況開展驗證工作，選取一個完好的膠活門，管嘴閥口處人為銼米字型缺陷，重新裝配，模擬產(chǎn)品工作狀態(tài)，工作200次、400次，分解檢查膠活門膠面無破損，有環(huán)形印跡。該項非要因。

3.2.8 管嘴φ6孔倒圓有臺階。若管嘴φ6孔靠近閥口位置有臺階，工作中膠面受臺階剪切力，在液壓油壓力作用下，易產(chǎn)生疲勞裂紋損壞。

針對此情況開展驗證工作，選取一個已使用一個大修周期的膠活門，管嘴φ6 mm孔人為特制寬約φ6.4 mm、深約1 mm臺階，重新裝配，模擬機上工作狀態(tài)，應(yīng)急活門工作200次，分解檢查，膠活門膠面環(huán)狀壓痕，應(yīng)急活門工作450次膠活門膠面壓痕加深，四周有起皺現(xiàn)象，與故障現(xiàn)象不一致。該項非要因。

3.2.9 管嘴閥口高度過高。若管嘴閥口高度過高，工作中膠面承受較大剪切力，易產(chǎn)生疲勞裂紋損壞。

對故障件及同批5件管嘴閥口高度進行尺寸測量，其尺寸分別為0.23 mm、0.20 mm、0.22 mm、0.22 mm、0.21 mm，均在圖紙規(guī)定范圍內(nèi)。該項非要因。

4 結(jié)語

針對此次故障制訂了針對性措施，保證硫化產(chǎn)品的可靠性：①重新制作膠活門硫化模具，針對模具加工方法進行優(yōu)化改進，提高模具表面光亮度;②提高模具加工精度，各配合公差做到最小，盡可能減少累積公差對活門膠面平整度的影響;③制作活門吹砂防護工裝，提高活門的外觀質(zhì)量;④為防止生產(chǎn)過程中混入雜質(zhì)，生產(chǎn)現(xiàn)場嚴格執(zhí)行穿戴帽子和鞋套制度;⑤在煉膠間和涂膠間等環(huán)境要求較高的地方配置粘塵墊。此課題的研究為同類產(chǎn)品修理提供借鑒。

參考文獻：

[1] 楊安元，賈春鵬，陳漢華.一種壓力分配閥檢測裝置設(shè)計[J].裝備制造技術(shù)，2017（1）：91-93.

[2]中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部.航空橡膠板、繩、管及型材：HG6-407-79[S].