某型飞机前收放作动筒对起落架收放的影响

陈世章 刘谦

摘 要：收放作动筒是可收放起落架系统的重要部分，其工作状态决定整个起落架收放系统是否能正常收放工作和可靠的锁定，关乎着整个飞机和机上人员的安全。保证收放作动筒能良好的工作状态是机务人员进行起落架维护的一项重要工作。本文结合实际修理过程中发现的问题，从组成到安装等诸多方面浅析某型飞机的前起落架收放作动筒对起落架收放的影响，并提出一些维护建议，以方便相似机型维护，减少收放事故的发生。

关键词：密封;渗漏;侧向力

一、前起落架收放作动筒的介绍

飞机的起落架分为可收放式和固定式，收放系统是可收放式起落架的组成部分。本文所述的收放作动筒用于PA44-180型飞机。

PA44-180型收放作动筒是一个单杆双向式油缸，为起落架收放系统的执行元件，其组成如图1所示。本文阐述的是已装于飞机的前收放作动筒，其活塞杆已安装杆端轴承且筒体已安装进出油的管路接头。

活塞杆前端杆端轴承与前起落架下位锁相连，后端法兰盘安装于飞机起落架舱侧壁的底座上;筒体两端的油管接头分别与油压油管相连（如图2）。其中的一根油管进油则另一根回油并流向液压泵油箱。

当压力液进入活塞后侧，活塞向前运动，活塞杆伸出筒体，起落架在重力和辅助放下弹簧的作用下放下，起落架的放下使可折撑杆伸展亲处于过中心位;锁弹簧因可折撑杆的伸展而拉长，在其回复力作用下位锁绕锁安装螺杆反时针旋转使下位锁钩钩在放下止动偏心衬套，实现下位锁上锁，并触发接通下位锁电门点亮起落架放下锁好灯光。压力油的持续进入活塞后侧控制冴起落架放下速度并增加下位锁上锁的可靠性。

当压力液进入活塞前侧，活塞向后运动，活塞杆进入筒体，使起落架下位锁绕其安装螺杆反时针旋转，下位锁脱离放下止动偏心衬套;液压油的持续进入，使前起落架前撑杆上部绕撑杆-锁组件的安装螺杆逆时针转动，由于撑杆可折，前撑杆可提起前起落架，将起落架收上直到起落架下位锁触发收上电门，电机停止工作，这时液压系统在保持油压（其最小值为最小保持油压）的作用下维持起落架在收上位，当某种原因使系统的保持油压低于最小保持油压时，系统液压压力开关接通液压泵重新工作，至收上电门触发。

因此作为前收放作动筒的作用可以简述为：提供形成液压力的密闭空间，提供收放起落架和保持起落架处于收上位所需液压力;控制起落架放下的速度，操纵起落架锁组件动作并安全锁定、提供关闭舱门的动力。

二、前起落架收放作动筒对起落架收放的影响

前起落架收放作筒作为收放系统的一部分，其状况直接影响整个收放系统的可靠性，从实际的修理使用过程中发现，其影响主要体现在以下几个方面：

（一）渗漏导致起落架收上保持困难甚致无法正常收放

渗漏是起落架无法正常收放或收上保持困难的重要原因之一，通常发生于采用密封的位置。渗漏从工作液体的流向来看，分为内漏和外漏;从液体损失的程度来看，可以分为泄漏、中度渗漏和轻微渗漏。系统内漏发生在系统的内部，系统的油液没有损失，仅表现为一段时间内油压不能保持在一定的范围。系统外漏，液体流到系统外面，表现为压力不能保持且系统总油量降低，外漏可以目视观测。

当作动筒发生渗漏时，压力油总是从密封件的高压进入无压区（作动筒内或作动筒外），导致高低压差无法建立或保持。当泄漏时，压力无法建立，依靠油压才能完成的起落架收上动作和锁定工作均不能进行。中度的渗漏导致压力油缓慢地从高压区进入低压区，起落架能收上并能依靠液压力上锁，但随着压差的减小，液压泵会重新工作，使压力恢复至调定值。

为防止渗漏，保证作动筒组件形成密闭的空间，收放作动筒采用多种密封形式（如图1）：端盖与活塞杆之间、端盖与筒体之间及活塞与筒体之间采用密封胶圈、油管接頭与筒体依靠螺纹和螺纹密封胶，油管接头与液压管是喇叭口锥面密封。

实际使用过程中，往往存在多种原因造成密封胶圈损坏或硬化，导致油液渗漏。（1）用于飞行教学训练飞机起落频繁，液压系统的油液温度高于常温，较高的温度加速了密封胶圈的氧化反应速度，即热氧化速度，使密封圈硬化变脆容易断裂。（2）液压系统长时间未进行清洗或油液未进行定期更换造成油液品质变差。机件磨损产生的杂质沉积在油液中，在胶圈的运动过程中杂质充当“磨料”;其次，油液品质变差，流动阻力增加，对胶圈的润滑作用降低，胶圈运动过程中摩擦系数增加。油液品质越差，胶圈越容易磨损。（3）活塞杆侧向力的作用使胶圈一侧受挤压，受压的部分变形严重弹性降低，密封能力降低。（4）活塞杆与端盖有一定的间隙，端盖端面沉积了大量的杂质。活塞杆受侧向力时，活塞杆与端盖的间隙在侧向力小的一侧变大，杂质从间隙处进入并沉积在胶圈槽，致使胶圈和活塞杆的接触时摩擦系数增大、这时侧向力力越大，胶圈的摩擦力越大，胶圈越容易磨损;太大的侧向力甚致会使端盖孔严重磨损，加剧外漏程度。

油管接头安装不到位及安装时螺纹未使用密封剂，致使螺纹之间存在一定间隙;油管与油管接头的接合力矩不足时，或喇叭口两端未对齐，都使喇叭口的密封面也会存在的间隙;当油管接头和缸筒螺纹损坏或喇叭口密封面产生沿锥面的纵向损伤时导致密封不严。油液在压力升高时都会从这些缺陷处向外渗漏，主要表现为作动筒的外漏，而且压力越大，外漏量越多。

（二）活塞杆伸出长度调节不正确，导致前起落架收上高度不正确

起落架应该具有规定的收上高度，才能保证轮胎不与起落架舱门相磨。一旦起落架收上和放下电门的位置是确定的，因此活塞杆总行程时确定的。当活塞杆总长度减小时（活塞杆总长度=活活塞杆长度+接耳有效长度），活塞杆缩进的长度增加，起落架收上高度增加。活塞杆总长度增加时，起落架收上高度降低。

（三）法兰盘安装不正确，会引起应急放下上锁困难并造成端盖和及其内部件异常磨损

缸筒（筒体和端盖）、活塞杆、活塞，应该具有一致的同轴度，这时活塞胶圈与筒体、活塞杆与端盖胶圈具有最小的摩擦力，较小轴向力即可使活塞杆轻松进出筒体;当同轴度不一致时，在端盖胶圈与活塞杆、活塞胶圈与筒体处会产生阻碍活塞杆运动的力f。

收放作动筒后端法兰盘上有轴承，完全安装好的法兰盘其轴承被底座夹紧，法兰盘与底座的间隙决定了作动筒的俯仰角度（命名为可用俯仰角），即活塞杆俯仰角度（作动筒端盖对活塞杆且有支撑作用）。若间隙增加，油缸的俯仰角度变大。前落架放下电门和收上电门安装好以后，活塞杆总长度和放下锁前偏角度决定了活塞杆的俯仰角（命名为使用俯仰角），可用俯仰角大于使用俯仰角时，缸筒（筒体和端盖）、活塞杆、活塞，应该具有一致的同轴度，活塞和活塞杆没有侧向力的作用活塞杆轻松伸缩。当可用俯仰角小于使用俯仰角时，活塞杆进出筒体，活塞杆对端盖产生侧向力，使端盖内的胶圈和活塞上的胶圈受压，导致磨损加剧。端盖对活塞杆的反作用力产生的弯矩使活塞杆进出受阻，同时胶圈的摩擦力因受压而增加，也使活塞杆进出受阻。当阻力f大于下位锁弹簧对活塞杆的拉力F的轴向分力时，活塞杆不能继续伸出。当起落架正常放下时，油压力p大于活塞杆的阻力f，下位锁能放下并锁定;但是应急放下时，因为液压力p消失，下位锁的弹簧力不足以使活塞杆完全伸出，从而放下锁钩不能上锁甚至不能完全锁好，从而放下电门不能触发。这时，起落架放下到位灯不能发出指示，显示前起落架放不到位。

三、前起落架收放作动筒的维护注意要求

基于前起落架收放作动筒故障对起落架收放的影响，在机务维护过程中，需要注意以下几点：（1）加入规定件号的液压油，避免混用油液。（2）定期清洁收放系统并更换液压油，保证油液品质。保证活塞杆和活塞端盖处清洁。（3）避免使用螺纹明显损伤的作动筒和油管接头，喇叭口密封元件接合面良好。使用正确的密封剂并按规定的力矩拧紧接头。正确地安装喇叭口密封元件，避免损坏密封面。（4）油管自然弯曲，避免因油管扭曲引起的缸筒产生对活塞杆的侧向力使密封圈磨损加剧。（5）安装收放作动筒，确保法兰盘与安装底座有足够的间隙，避免因缸筒的俯仰角度受限，造成当应急放下起落架下位锁不能上锁和胶圈的不正常磨损。

参考文献：

[1]PA44-180 Airplane part catalog 2018.10.

[2]PA44-180 Airplane Maintenance manual 2018.10.

[3]陆望龙.教你成为一流液压维修工.化学工业出版，2013.