姚志强, 郭辉, 樊智敏, 马艳萍

（中航飞机股份有限公司 长沙起落架分公司，陕西汉中723000）

0 引 言

某型号飞机起落架在飞行任务结束后, 发现转弯作动筒出现漏油现象，返厂分解后发现胶圈局部损伤，转弯作动筒壳体φ6H9孔口30°锥面有划伤，对孔口锥面抛光处理后，更换φ6H9孔处配合件塞子及故障件胶圈，重新安装，并反复拆装2次后，检查内装胶圈无损伤，复装重新地面打压试验，结果转弯作动筒集流器端盖处再次出现漏油现象。如果前轮转弯作动筒内部压力达不到设定值，输出的转弯力矩偏小，前轮转弯响应速度变慢，严重时丧失转弯功能[1]。因此，转弯作动筒漏油问题务必精确定位，及时排查，从根源解决。

1 转弯作动筒工作原理

作动筒是将输入的液压能转变为机械能的能量转换装置，是液压系统的执行元件，对外做功和转换能量。在起落架转弯过程中，它通过液压油的液压能转化为机械能达到调节前轮转弯的目的。转弯操纵系统工作时，航空液压油由集流器分配给转弯作动筒，经过转弯作动筒上集流器安装轴上的A口或B口分别进入转弯作动筒壳体的有杆腔（左腔）或无杆腔（右腔），使活塞杆收入或伸出（如图1），驱动转弯机构使前起落架实现左右转弯[2-4]。

图1 转弯作动筒剖面图

2 漏油故障问题定位

2.1 胶圈损伤是漏油的直接原因

在加工壳体M8×1螺纹时（如图2（a）），螺纹深度过长时丝锥容易碰伤φ6H9孔口30°锥面，检查时不易发现；装配时，锥面缺陷未被暴露，导致在装配过程中，胶圈通过锥面时被锥面的伤痕、毛刺划伤（如图2（c））。壳体在螺纹孔安装塞子后，还要在壳体外部安装端盖，双重保障塞子的稳定性（如图1）。因此，在试验过程中即使有渗漏的油液也被遮挡，从而导致转弯作动筒出厂后，在使用一段时间后出现漏油现象。

图2 壳体中胶圈磨损

2.2 塞子安装不到位（止动位置）

正常装配状态下，塞子拧紧到止动位置（如图3)，塞子上的胶圈完全进入壳体的φ6H9孔内，与内孔紧密贴合进行密封；如果塞子未拧紧到止动位置（如图4)，塞子上的胶圈不能完全进入壳体φ6H9孔内，处于30°锥面处，胶圈的压缩量不够，密封功能失效，从而导致作动筒漏油。其中，转弯作动筒塞子安装孔图如图2(b)所示，塞子尺寸图如图5所示。

图3 塞子处于止动位置

图4 胶圈处于30°锥面位置

图5 作动筒塞子安装孔局部图

若塞子上端面与壳体M8×1螺纹孔口平齐（如图3）即未装到止动位置，其上端面到胶圈槽上端面尺寸8 mm小于M8×1螺纹孔口到φ6H9孔口尺寸9.866 mm（到30°锥面长度值），即胶圈未完全进入φ6H9孔内，密封功能损失严重，导致漏油；若塞子拧紧到止动位置（即图5中塞子A 线与图4中壳体锥面B线重合），A线到胶圈槽上端面尺寸4.747 mm（2.747 mm（20°锥面长度）+6 mm-1.5 mm-2.5 mm）大于B线到φ6H9孔口尺寸3.866 mm（即9 mm-6 mm+0.866 mm）胶圈完全进入φ6H9孔，密封有效。

3 漏油故障形成机理分析

由转弯作动筒的结构及工作原理可知：塞子和胶圈的作用是将液压油封堵在作动筒壳体内部。根据故障现象分析知：

1）胶圈在装配过程中必须通过φ6H9孔口的30°锥面，才能进入φ6H9孔内（如图6,锥面棱边要求倒圆），安装胶圈时锥面上的缺陷（划伤、毛刺）和φ6H9孔口的30°锥面棱边均会损伤胶圈密封面，使胶圈破损，导致密封失效。2）胶圈在准确安装在壳体φ6H9内孔，才能产生足够的压缩量。若塞子未拧紧到止动位置（胶圈处于30°锥面处），胶圈压缩量不够，同样也会造成胶圈密封功能失效。

图6 作动筒壳体内孔示意图

4 排故方案

4.1 故障件修复

当塞子安装入壳体孔，塞子胶圈槽完全进入壳体φ6孔内时，才能保证塞子在孔内完全密封，同时塞子安装壳体孔内，头部不能进入油槽孔，即尺寸14.25 mm。通过作图推算，假如螺纹总长度为9 mm时，除去螺纹倒角外，壳体孔内φ6 mm长度为4.19 mm（如图7），保证配合长度尺寸4 mm。

结合零件的加工精度和尺寸公差，以螺纹深度尺寸9 mm为界限，当深度大于9 mm时，塞子无法保证长度配合尺寸4 mm，无法专配；当深度小于9 mm时，可以加长塞子尺寸至13.3 mm，同时安装时塞子沉入孔端面尺寸0.95 mm（14.25 mm-13.3 mm），可以进行专配塞子并实现密封要求。

图7 尺寸换算图

4.2 新制产品防差错

1）新制专用钻头和复合钻铰刀（如图8左），使M8×1螺纹底孔、30°锥面、φ6H9孔及其过渡棱边R1一次加工成型，确保圆滑过渡。

2）加工M8×1螺纹前，在φ6H9孔中装入新制作专用防错限位工装（如图8右），当丝锥底部与防错限位工装接触时，丝锥阻力矩猛然增大，表明螺纹孔加工深度到位。也可在加工中心一次装夹下，采用复合钻铰刀加工孔、锥面、过渡棱边R1，用螺纹铣刀铣M8×1螺纹，精确控制加工深度，有效减少人为差错。

图8 复合钻铰刀和防错限位工装

3）完善装配工艺文件。在工艺文件增加装配前φ6H9孔口30°锥面表面质量检查要求，确认无异常现象后，方可进行后续装配工序；在装配过程增加预装分解检查。首先，明确塞子和胶圈预装分解内容，反复拆装2次，检查胶圈无损伤后，再将装有密封圈的塞子装入到壳体中；其次，明确塞子装配位置要求，塞子拧到止动位置，使胶圈装配到位；最后完善试验方法，新制专用压条（如图9），将试验过程中塞子暴露在外部，便于试验时检查是否存在漏油现象。

5 方案验证

5.1 机加工艺改进验证情况

采用专用钻头和复合刀具一次加工壳体M8×1螺纹底孔、30°锥面、φ6H9孔及其过渡棱边R1，并采用专用防错限位工装加工M8×1螺纹。根据剖切样件检查，30°锥面和棱边光滑无伤痕（如图10）。

5.2 装配工艺改进验证情况

按照改进后的装配工艺试验方法，对28架某型号起落架（共56件转弯作动筒）进行了工艺验证。经预装分解检查，未发现胶圈损伤。重新装配并进行耐压试验及高低压密封试验，均未发生漏油的现象。

图9 压条

6 结 论

通过对某型号转弯作动筒漏油故障进行机理分析，找到失效根源。对壳体φ6H9孔口30°锥面采取加工控制、M8×1螺纹深度约束及装配、试验工艺改进等方法，试验验证转弯作动筒漏油质量问题得到有效解决[5]。为进一步方便此类故障分析和排查，可对转弯作动筒漏油建立故障树，健全排故方案，搭建起落架维护手册。

图10 样件螺纹孔剖切图