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(zhǔn)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(biāo)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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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。