某型飞机主起落架收放作动筒漏油故障分析及预防

杨兴云 王永胜 李继军 杨顺满 刘斐/ 空装驻咸阳地区军事代表室 四达机械制造公司

1 故障描述

某型飞机在飞行后地面检查发现，右主起落架右侧收放作动筒检查孔螺钉（用于地面检查收放作动筒钢珠锁上锁情况，平时用螺钉堵住）周围有液压油向下滴落，将螺钉拧下后发现液压油从检查孔内流出（见图1）。

图1 收放作动筒检查孔漏油

2 故障定位

2.1 修理情况复查

1）性能复试

在试验台上首先正常收放主起收放作动筒5 ～6 次，然后分别向作动筒两腔加15MPa 的液压，各保持30min，没有发现漏油现象。密封试验后进行开锁，液压油从下头部的上锁观察孔渗出。

2）活塞杆长度检查

收放主起作动筒后，检查活塞杆的行程为521mm（规定为520.5± 0.5mm），符合要求。

3）分解后状况

分解后检查胶圈（共2 件），远离油腔的一件胶圈扭曲变形严重，靠近油腔的一件胶圈扭曲变形轻微。

2.2 不同厂家修理产品对比检查

现场分解待修理的主起收放作动筒4 件，其中3 件为A 厂修理，1 件为新品未做修理。

分解后发现，有2 件作动筒内远离油腔端的胶圈均已拧断，靠近油腔端的胶圈有不同程度扭曲变形（1 件是新品、1 件是A 厂修理件）；另1 件作动筒内远离油腔端的胶圈扭曲较严重，靠近油腔端的胶圈有轻微扭曲变形；还有1 件作动筒远离油腔端的胶圈有扭曲现象，靠近油腔端的胶圈状态正 常。

2.3 历史故障情况

对外场以往使用情况进行了解，也曾发生2 起相同故障，外场均采取更换附件的方法进行排除。对主修车间情况进行了解，以前的分解修理中经常发现主起落架收放作动筒内部的两道胶圈有不同程度的变形、拧断现象，但对具体原因未进行查处。

3 故障原因分析

3.1 系统工作情况分析

主起落架收放时，收放作动筒由于受起落架重量的影响，活塞杆运动中的轴线可能与外筒的轴线不完全重合，装配胶圈的柱塞内孔因受活塞杆长期不同轴力的影响易形成偏磨，导致胶圈的一侧受挤压较重，而另一侧受挤压较轻。受挤压较轻一侧的胶圈段因受活塞杆运动时产生的摩擦力作用，易向活塞杆运动方向拧转。因此，起落架工作中，收放作动筒活塞杆需要反复进行收放运动，胶圈在胶圈槽中则反复受到搓揉、滚转，长期使用后可能导致胶圈产生严重塑性变形，以致有的扭曲形成麻花状，有的直接被拧 断。

3.2 工作中环境状态变化

主起落架收放作动筒活塞杆胶圈使用过程中受到腔体内液压油液浸泡后，胶圈内径有所涨大，涨大的胶圈在胶圈槽中局部产生轻微形变（即胶圈局部偏离胶圈小圆中心平面），在活塞杆运动收放起落架时，由于受起落架重量的影响，活塞杆瞬间产生弹性变形，如果形变段在受活塞杆挤压较轻的一侧，会加重活塞杆搓揉胶圈效应，使胶圈变形甚至拧断的可能性增大（见图2）。

3.3 工作中胶圈状态变化

图2 活塞杆装配结构图

图3 活塞杆及上安装的胶圈

1）活塞杆上外侧两件胶圈材料是试5171 丁腈橡胶，此种材质广泛应用于液压活门、活塞等附件内，充当密封作用。丁腈橡胶的特性是，在150℃的10 号液压油环境中24 小时内体积变化0 ～10%。经核查胶料检测报告，符合检测数据要求。

2）活塞杆直径为Φ50mm、胶圈外径Φ57mm、胶圈槽内径Φ56.2-0.1mm，胶圈在静止状态下的外径大于胶圈槽内径（见图3）。而故障活塞杆中一件胶圈有扭曲，另一件胶圈扭曲严重，主要是由于靠近液压油腔一侧的胶圈有液压油的润滑，液压油的润滑减轻了活塞杆对胶圈的搓揉力度；远离液压油腔的胶圈由于缺少润滑，搓揉力度加大，从而扭曲变形严重。

3.4 故障原因

经对故障件进行性能试验和分解检查，判定造成收放作动筒漏油的主要原因是作动筒柱塞上装配的两件胶圈变形，封严失效产生漏油。

导胶圈在活塞杆工作中变形的主要原因是，收放作动筒活塞杆在收放起落架过程中产生瞬间弹性变形，造成内部密封胶圈受力不均，产生偏磨。活塞杆揉搓内部胶圈，继而发生胶圈扭曲变形。此故障属于因设计原因引起的多发性故障。

4 措施及建议

1）为提高活塞杆内密封胶圈的润滑性、减少扭曲，装配远离液压油腔端的封严圈时，应在其上涂932 航空低温润滑脂，装配完成后需要理顺封严圈，使其在槽中不发生扭曲；装配靠近液压油腔端的封严圈时，应在其上均匀涂抹15 号航空液压油，装配完成后需要理顺封严圈，使其在槽中不发生扭曲。两个胶圈都应在装配源头进行控制，使其保持在正常状态。

2）结合外场故障处理和专项质量巡检时机，指导外场维护人员对大修出厂的该型系列飞机主起落架收放作动筒进行检查，发现漏油现象应及时更换，同时讲解造成漏油的真实原因。

3）建议选用截面积在下限的胶圈，以减小胶圈在使用中被搓揉的几率。

4）建议外场维护中，注意保持主起落架收放作动筒活塞杆的外部清洁，及时清理灰尘、油污等杂质，避免杂质附着在活塞杆表面，在运动中被带进筒体与活塞杆产生摩擦，加重胶圈在使用中被搓揉的可能。