嚴(yán)山欽，郭輝，李薇，王奉龍

（中航飛機(jī)股份有限公司長(zhǎng)沙起落架分公司，陜西漢中 723000）

0 引言

飛機(jī)艙門收放系統(tǒng)主要控制飛機(jī)后大門的開(kāi)啟與關(guān)閉，而液壓鎖是艙門收放系統(tǒng)的主要部件，是控制艙門開(kāi)啟、關(guān)閉的液壓執(zhí)行元件，其工作的穩(wěn)定性直接決定艙門是否可以正常開(kāi)啟與關(guān)閉，對(duì)飛行安全起著至關(guān)重要的作用。某型飛機(jī)在試飛調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)艙門收放系統(tǒng)中的液壓鎖管嘴處存有油跡，雖產(chǎn)品經(jīng)過(guò)返廠復(fù)試，密封性能指標(biāo)測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求，但油液微量泄漏問(wèn)題未得到有效解決。油液泄漏影響著系統(tǒng)工能的安全性，易造成油液浪費(fèi)、周圍環(huán)境污染，嚴(yán)重時(shí)可引發(fā)零部件功能失常。因此，有必要對(duì)液壓鎖漏油故障進(jìn)行深入研究，精確定位，有效排查，從根源上予以解決[1-3]。

1 雙向液壓鎖的工作原理

雙向液壓鎖安裝于飛機(jī)后艙部位，屬于后大門貨艙液壓執(zhí)行系統(tǒng)中重要的組成部件，由活門殼體、活塞、液壓鎖、管嘴、膠圈等元件組成。液壓鎖工作原理圖如圖1所示，雙向液壓鎖正常工作時(shí)，系統(tǒng)液壓油自E管嘴進(jìn)入雙向液壓鎖，此時(shí)打開(kāi)下部的液壓鎖，油液從B管嘴流出進(jìn)入收放作動(dòng)筒，回油油液由D口進(jìn)入，C口流出，從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)后艙艙門的開(kāi)啟，反向供油艙門關(guān)閉。

圖1 液壓鎖工作原理圖

2 漏油故障問(wèn)題定位

目視檢查密封部位零件（殼體、法蘭盤接管嘴、密封膠圈），結(jié)構(gòu)完整，表面無(wú)明顯缺陷。對(duì)其尺寸進(jìn)行微測(cè)，排除產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。

2.1 尺寸檢查

1）檢查殼體密封部位φ25H9 尺寸及粗糙度Ra0.8 μm（如圖2）。

圖2 液壓鎖殼體尺寸圖

2）檢查法蘭盤接管嘴尺寸φ25f9、φ21h9、4H12 和粗糙度Ra0.8 μm（如圖3）。

表1 殼體尺寸檢查

圖3 法蘭接管嘴尺寸圖

3）檢查密封膠圈16A4-1175-21×3 相關(guān)尺寸（如圖4）。

圖4 密封膠圈尺寸圖

結(jié)果表明：液壓鎖密封涉及到的主要零件——?dú)んw、法蘭接管嘴、密封膠圈的尺寸、粗糙度均符合工程圖樣要求，產(chǎn)品漏油與零件加工質(zhì)量無(wú)關(guān)系。

2.2 液壓鎖膠圈性能驗(yàn)證

1）依據(jù)技術(shù)條件要求對(duì)返廠故障件，加0.0245 MPa液壓保持此壓力2 h，目視檢查產(chǎn)品未發(fā)現(xiàn)外部泄漏，試驗(yàn)結(jié)果合格。

2）依據(jù)技術(shù)條件要求對(duì)返廠故障件，加14.7 MPa液壓保持此壓力15 min，目視檢查產(chǎn)品未發(fā)現(xiàn)外部泄漏，試驗(yàn)結(jié)果合格。

3）結(jié)合產(chǎn)品使用狀態(tài)，初步確定滲油發(fā)生在低壓非工況階段。為此，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行低壓試驗(yàn)（0.0245 MPa液壓工況下）并延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間，在試驗(yàn)持續(xù)到第6天時(shí)，發(fā)現(xiàn)管嘴與產(chǎn)品殼體接縫處出現(xiàn)油液微量滲漏現(xiàn)象[4-5]。

3 漏油故障機(jī)理分析

液壓鎖密封部位屬于靜密封，在低壓工況下，油液微量滲漏與零件表面粗糙度及密封膠圈壓縮率存在緊密聯(lián)系。故需對(duì)密封膠圈進(jìn)行性能分析：

表2 法蘭接管嘴尺寸檢查

表3 密封膠圈尺寸檢查

1）依據(jù)HB/Z 4-95 O型密封膠圈及密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，固定密封的壓縮率為18%～22%。經(jīng)計(jì)算知液壓鎖管嘴部位的密封膠圈理論壓縮率為20%，符合密封要求。

2）Q/16A4-1175中關(guān)于橡膠密封件的分模面要求為180°，檢查密封膠圈分模面發(fā)現(xiàn)，密封部位局部不光滑，且存有突起、凹陷等缺陷，可能是由密封膠圈模具長(zhǎng)時(shí)間使用功能部位產(chǎn)生磨損及密封膠圈壓制成成品后，人工修邊效果不理想造成。

HB4-56-87《圓截面橡膠密封結(jié)構(gòu)》中密封件有180°、45°兩種分模面型式（如圖5）。兩種分模面僅是在加工密封件模具的分模方式上有所差異，不會(huì)影響密封件的尺寸、表面粗糙度及性能。采用修邊不當(dāng)180°分模面的密封件進(jìn)行密封時(shí)（如圖5（a）），缺陷部位正好位于密封接觸部位，會(huì)增大漏油風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)采用45°分模面的密封件進(jìn)行密封時(shí)（圖5（b）），45°修邊缺陷恰能避開(kāi)密封接觸部位，大大降低漏油風(fēng)險(xiǎn)[6-8]。

圖5 180°和45°分模面密封膠圈密封示意圖

在低壓工況下（0.0245 MPa液壓）采用45°分模面的密封膠圈進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)一直持續(xù)到第10天，產(chǎn)品未出現(xiàn)油液滲漏現(xiàn)象。根據(jù)故障現(xiàn)象、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理分析、雙向液壓鎖密封部位零件質(zhì)量檢查以及驗(yàn)證試驗(yàn)判定：液壓鎖密封膠圈的密封性能降低是油液微量泄漏的主要原因。

4 工藝改進(jìn)及產(chǎn)品驗(yàn)證

密封膠圈分模面質(zhì)量的好壞對(duì)低壓密封試驗(yàn)成功與否有直接影響。采用45°分模面的密封膠圈能顯著提升密封膠圈的密封性能，避免油液微量泄漏的發(fā)生。以下為產(chǎn)品驗(yàn)證試驗(yàn)：

1）耐壓試驗(yàn)。向產(chǎn)品任意一個(gè)管嘴加壓22.05 MPa，其余管嘴堵住，保壓15 min，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油。

2）常溫密封試驗(yàn)。向產(chǎn)品任意一個(gè)管嘴加壓14.7 MPa，其余管嘴堵住，保壓30 min，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油。向產(chǎn)品任意一個(gè)管嘴加液壓0.0245 MPa，其余管嘴堵住，保壓2 h，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油。

3）低溫密封性能試驗(yàn)。將產(chǎn)品在-55 ℃下保溫2 h后，在該環(huán)境下，向產(chǎn)品任意一個(gè)管嘴加壓14.7 MPa，其余管嘴堵住，保壓30 min，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油；向產(chǎn)品加壓0.0245 MPa，保壓6 h，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油。

4）高溫密封性能試驗(yàn)。將產(chǎn)品在+60 ℃下保溫2 h后，在該環(huán)境下，向產(chǎn)品任意一個(gè)管嘴加壓14.7 MPa，其余管嘴堵住，保壓30 min，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油；向產(chǎn)品加壓0.0245 MPa，保壓6 h，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油。

5）低壓密封性能試驗(yàn)。向產(chǎn)品任意一個(gè)管嘴加液壓0.0245 MPa，其余管嘴堵住，保壓7 d，產(chǎn)品未出現(xiàn)滲油。

5 結(jié)論

油液微量滲漏故障雖然在飛機(jī)液壓附件產(chǎn)品中較為常見(jiàn)，但微量滲漏現(xiàn)象不易發(fā)現(xiàn)，很難得到重視與關(guān)注。為解決液壓鎖油液微量滲漏故障，文中對(duì)其密封主要零件（殼體、法蘭接管嘴、密封膠圈）的尺寸、粗糙度進(jìn)行檢查，產(chǎn)品質(zhì)量合格。延長(zhǎng)低壓試驗(yàn)（0.0245 MPa液壓工況下），180°分模面密封膠圈在靜密封中可靠性能低，是誘發(fā)故障的主要原因。經(jīng)故障機(jī)理分析知，45°分模面的密封膠圈密封性能好，更換45°分模面的密封膠圈可有效解決油液微量滲漏問(wèn)題。為方便故障分析和排查，可對(duì)液壓鎖油液微量滲漏建立故障樹(shù)，健全排故方案，搭建維護(hù)手冊(cè)。