论文部分内容阅读
摘要：某型飞机起落架舱门作动筒信号器壳体发生断裂，为了彻底查清断裂原因，对其产生的原因进行分析并提出相关措施。
关键词：起落架；断裂；故障分析
Keywords：landing gear；crack；fault analysis
0 引言
一架某型飞机在飞行训练时起落架不能正常放下，飞机通过应急放安全着陆后检查发现左后舱门作动筒信号器壳体断裂（见图1）。工厂大修的同型飞机在进行起落架收放调试时也曾发出断裂声响，检查发现同样是起落架舱门作动筒信号器壳体断裂。
基于这一故障情况，本文分析断裂产生的原因，并制定了相关措施。
1 信号器的安装位置及功用
信号器安装在该型飞机起落架舱门作动筒上。信号器内的终点电门摇臂轴与舱门作动筒的活塞杆联动，当舱门作动筒工作时，活塞杆伸出或缩回，活塞杆带动终点电门摇臂轴一同运动，此时摇臂轴带动信号器内的柱塞伸出或缩回，接通或断开舱门作动筒终点电门的开关，使其给出电信号。
舱门和起落架的收放通过终点电门传递的电信号实现控制顺序。
2 断裂故障原因
对两起舱门作动筒信号器壳体的断口状态、作动筒工作原理进行初步分析，根据其表面的油迹判断，信号器腔与作动筒收上腔密封圈渗油，导致信号器腔积油憋压，当作动筒收回（机械锁开锁）的一瞬间，游动活塞移动，密封腔空间减小，压力瞬间增大，导致信号器壳体耳片在压力作用下断裂，游动活塞密封腔的液压油喷出。
为此，进行了相应的验证工作：
1）将舱门作动筒游动活塞密封腔内清理干净，连接试验台进行收放试验，经过100次收放后发现其游动活塞密封腔内倒出8～10滴油液，说明游动活塞密封腔确实有渗漏油现象；
2）将作动筒分解，检查游动活塞密封腔的两道密封胶圈，均完好，无损伤、断裂现象；
3）检查外筒的密封表面和游动活塞的密封表面，无划伤、毛刺等不合格现象；
4）测量密封面的配合间隙，均符合要求；
5）测量胶圈的凸出量，均符合要求；
6）测量弹性锁钩与外筒的间隙为0.130mm，设计配合间隙为0.040～0.180mm，修理配合间隙为0.040～0.200mm，符合要求。
通过以上验证，说明信号器腔内不断地渗漏油液，工作时压力不断积累，最终压力过大产生裂纹直至断裂。
3 信号器腔渗漏故障分析
经上述分析，在内部环境及条件都符合要求的情况下，游动活塞密封腔出现渗漏油憋压故障现象的原因如下。
1）锁定衬套与筒体的配合间隙为0.032～0.150mm、弹性锁钩与筒体配合间隙为0.040～0.180mm。若锁定衬套与衬套，或弹性锁钩与筒体之间间隙较大，会使浮动活塞在上锁瞬间产生偏斜，造成浮动活塞与筒体接触。
2）弹性锁钩与筒体和右端盖的定位基准为端面。右端盖与筒体为螺纹连接，产品在装配时，弹性锁钩随着右端盖一起转动，当弹性锁钩与筒体之间的间隙较大时，会出现弹性锁钩与筒体不同轴情况。在锁定瞬间，一方面弹性锁钩使浮动活塞倾斜（偏心），单侧与筒体接触，造成密封圈压缩不均匀甚至扭转，在密封圈实际压缩量处于下限或超小时出现漏油现象；另一方面，由于浮动活塞处于特殊的结构形式，在上锁过程中除了沿周向运动外，还会出现不同程度的径向转动，使弹性锁钩与筒体磨损产生环状亮带，该亮带会加剧密封圈的磨损，导致密封处出现漏油。
上述分析与分解后故障件游动活塞表面出现的异常亮带吻合。
4 结论
通过以上分析可以得出，受产品结构所限，装配时筒体与弹性锁钩间隙较大，难以保证弹性锁钩与筒体中心同轴，弹性锁钩相对于筒体中心出现偏移，导致浮动活塞偏移后与筒体接触，使浮动活塞出现异常亮带、划痕以及密封圈扭转、磨损等现象，造成浮动活塞密封处漏油，漏油积附到一定程度时导致信号机构异常伸出。当漏油积附严重时，信号机构空腔内压力异常增加，导致信号器壳体在其最薄弱的耳片根部产生断裂。
5 解决措施
2）在修理时，为保障0.04～0.09mm的间隙，可采用弹性锁钩压装衬套方法实现。
3）鉴于国内橡胶原材料的实际情况，对密封圈原料5180F进行指标控制，将密封圈IRHD硬度控制在70以上。
4）购买俄制5180F橡胶原料。
5）飞机大修出厂前检查信号器腔，不允许油液存在。出厂飞机在专检时，检查信号器腔内油液，不允许大于2mL，否则拆下返厂大修。
参考文献
[1]周浩明. 某型飞机—飞机构造与维护[Z]. 中国人民解放军空军装备部，2006.
[2]李曙林，贾连英. 某型飞机—飞机构造[Z]. 空军工程学院，1998.
[3]那忠凯. 某型飞机军械设备与维护（第二分册）[Z].空军装备部，2006.
作者简介
吴恒壮，高级工程師，主要从事飞机救生和着陆系统技术管理和修理研究。
孙甲强，工程师，主要从事液压系统附件修理和技术工作。
李明，工程师，主要从事救生系统附件修理和技术工作
王金铎，工程师，主要从事着陆装置修理和技术工作。
关键词：起落架；断裂；故障分析
Keywords：landing gear；crack；fault analysis
0 引言
一架某型飞机在飞行训练时起落架不能正常放下，飞机通过应急放安全着陆后检查发现左后舱门作动筒信号器壳体断裂（见图1）。工厂大修的同型飞机在进行起落架收放调试时也曾发出断裂声响，检查发现同样是起落架舱门作动筒信号器壳体断裂。
基于这一故障情况，本文分析断裂产生的原因，并制定了相关措施。
1 信号器的安装位置及功用
信号器安装在该型飞机起落架舱门作动筒上。信号器内的终点电门摇臂轴与舱门作动筒的活塞杆联动，当舱门作动筒工作时，活塞杆伸出或缩回，活塞杆带动终点电门摇臂轴一同运动，此时摇臂轴带动信号器内的柱塞伸出或缩回，接通或断开舱门作动筒终点电门的开关，使其给出电信号。
舱门和起落架的收放通过终点电门传递的电信号实现控制顺序。
2 断裂故障原因
对两起舱门作动筒信号器壳体的断口状态、作动筒工作原理进行初步分析，根据其表面的油迹判断，信号器腔与作动筒收上腔密封圈渗油，导致信号器腔积油憋压，当作动筒收回（机械锁开锁）的一瞬间，游动活塞移动，密封腔空间减小，压力瞬间增大，导致信号器壳体耳片在压力作用下断裂，游动活塞密封腔的液压油喷出。
为此，进行了相应的验证工作：
1）将舱门作动筒游动活塞密封腔内清理干净，连接试验台进行收放试验，经过100次收放后发现其游动活塞密封腔内倒出8～10滴油液，说明游动活塞密封腔确实有渗漏油现象；
2）将作动筒分解，检查游动活塞密封腔的两道密封胶圈，均完好，无损伤、断裂现象；
3）检查外筒的密封表面和游动活塞的密封表面，无划伤、毛刺等不合格现象；
4）测量密封面的配合间隙，均符合要求；
5）测量胶圈的凸出量，均符合要求；
6）测量弹性锁钩与外筒的间隙为0.130mm，设计配合间隙为0.040～0.180mm，修理配合间隙为0.040～0.200mm，符合要求。
通过以上验证，说明信号器腔内不断地渗漏油液，工作时压力不断积累，最终压力过大产生裂纹直至断裂。
3 信号器腔渗漏故障分析
经上述分析，在内部环境及条件都符合要求的情况下，游动活塞密封腔出现渗漏油憋压故障现象的原因如下。
1）锁定衬套与筒体的配合间隙为0.032～0.150mm、弹性锁钩与筒体配合间隙为0.040～0.180mm。若锁定衬套与衬套，或弹性锁钩与筒体之间间隙较大，会使浮动活塞在上锁瞬间产生偏斜，造成浮动活塞与筒体接触。
2）弹性锁钩与筒体和右端盖的定位基准为端面。右端盖与筒体为螺纹连接，产品在装配时，弹性锁钩随着右端盖一起转动，当弹性锁钩与筒体之间的间隙较大时，会出现弹性锁钩与筒体不同轴情况。在锁定瞬间，一方面弹性锁钩使浮动活塞倾斜（偏心），单侧与筒体接触，造成密封圈压缩不均匀甚至扭转，在密封圈实际压缩量处于下限或超小时出现漏油现象；另一方面，由于浮动活塞处于特殊的结构形式，在上锁过程中除了沿周向运动外，还会出现不同程度的径向转动，使弹性锁钩与筒体磨损产生环状亮带，该亮带会加剧密封圈的磨损，导致密封处出现漏油。
上述分析与分解后故障件游动活塞表面出现的异常亮带吻合。
4 结论
通过以上分析可以得出，受产品结构所限，装配时筒体与弹性锁钩间隙较大，难以保证弹性锁钩与筒体中心同轴，弹性锁钩相对于筒体中心出现偏移，导致浮动活塞偏移后与筒体接触，使浮动活塞出现异常亮带、划痕以及密封圈扭转、磨损等现象，造成浮动活塞密封处漏油，漏油积附到一定程度时导致信号机构异常伸出。当漏油积附严重时，信号机构空腔内压力异常增加，导致信号器壳体在其最薄弱的耳片根部产生断裂。
5 解决措施
2）在修理时，为保障0.04～0.09mm的间隙，可采用弹性锁钩压装衬套方法实现。
3）鉴于国内橡胶原材料的实际情况，对密封圈原料5180F进行指标控制，将密封圈IRHD硬度控制在70以上。
4）购买俄制5180F橡胶原料。
5）飞机大修出厂前检查信号器腔，不允许油液存在。出厂飞机在专检时，检查信号器腔内油液，不允许大于2mL，否则拆下返厂大修。
参考文献
[1]周浩明. 某型飞机—飞机构造与维护[Z]. 中国人民解放军空军装备部，2006.
[2]李曙林，贾连英. 某型飞机—飞机构造[Z]. 空军工程学院，1998.
[3]那忠凯. 某型飞机军械设备与维护（第二分册）[Z].空军装备部，2006.
作者简介
吴恒壮，高级工程師，主要从事飞机救生和着陆系统技术管理和修理研究。
孙甲强，工程师，主要从事液压系统附件修理和技术工作。
李明，工程师，主要从事救生系统附件修理和技术工作
王金铎，工程师，主要从事着陆装置修理和技术工作。