主起落架舱门放下故障分析及解决方案研究

摘要：主起落架舱门的收放过程主要依靠舱门上位锁和舱门收放作动筒来完成，上位锁正常开锁及收放作动筒正常放下，保证了舱门的正常放下动作，两者之间具有重要的先后顺序关系。文章重点就舱门上位锁可能造成的舱门放下故障进行了阐述，并分析了原因，提出了相应的解决措施，对设计上位锁时具有重要意义。

关键词：上位锁；收放作动筒；开锁作动筒；主起落架舱门

中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0110-02

主起落架舱门左右对称，分布在机身对称面两侧。起落架舱门关闭时由舱门上位锁（以下简称上位锁）锁住，经上位锁开锁后，由收放作动筒将其打开。在地面收放起落架时，舱门可能出现的故障为：上位锁未开锁，收放作动筒已开始动作，将舱门打开。此故障可能造成舱门变形甚至结构损坏，并将影响飞行安全。

1 主起落架舱门收放原理

舱门收放时工作部件的液压原理为：在舱门放下过程中，液压油先由进油管路进入上位锁开锁作动筒（以下简称开锁作动筒）的后腔，推动活塞杆作伸出运动，当活塞杆运动到一定行程之后，进油管路和出油管路连通，液压油再从出油管路进入到收放作动筒的放下腔，推动活塞杆伸出将舱门放下。

从上述原理可知，舱门放下时的正常程序应是上位锁先开锁，然后收放作动筒伸出将舱门打开。

2 故障分析及解决方案研究

2.1 上位锁开锁行程问题

图1 上位锁主要部件工作简图

图1为上位锁主要部件工作简图。系统压力从进油管嘴进入开锁作动筒推动活塞杆伸出，顶压锁键，活塞运动到一定行程后，进油管嘴与出油管嘴连通，之后系统压力由出油管嘴出去，再进入到舱门收放作动筒放下腔。若此时上位锁未开锁，开锁作动筒因出油管嘴卸压而无法继续将上位锁顶开。

图1中：

L0——出油管嘴通液压时活塞杆的运动行程

L——活塞杆从初始位置至终点位置时的运动行程

L1——活塞杆从初始位置至与锁键接触时的运动行程

L2——活塞杆从与锁键接触至上位锁开锁时的运动行程

L3——活塞杆从上位锁开锁至终点位置时的运动行程

d——活塞杆运动至终点位置时锁键与锁钩的间隙

h——电门顶杆从上位锁开锁至活塞杆终点位置时的运动行程

解决措施：为解决上述问题，可以从改变活塞杆的总行程L或出油管嘴通液压时活塞杆的运动行程L0两方面着手分析。

微动开关的超行程（从动作位置到全行程位置的位移）≮a。在对微动开关进行装配和调试时，电门顶杆到达微动开关的动作位置后，为保证微动开关工作可靠，还需要在压电门顶杆的方向上继续调整≮b，则电门顶杆允许的最大剩余行程hmax=a-b。此时开锁后，锁键与锁钩之间允许的最大间隙为dmax，活塞杆允许的最大剩余行程为L3max。

为保证上位锁运动中的开锁可靠，开锁后锁键与锁钩之间的最小间隙为dmin，活塞杆允许的最小剩余行程为L3min。

（1）若保留活塞杆从初始位置至终点位置时的运动行程不变，则L1min=L-L2-L3max，L0min=L2+L1min，L1max=L-L2-L3min，L0max=L2+L1max。

L0的设计范围为L0min

（2）若保留出油管嘴通液压时活塞杆的运动行程L0不变，则L1=L0-L2，Lmax=L1+L2+L3max，Lmin=L1+L2+L3min。

L的设计范围为Lmin

2.2 上位锁开锁问题

在上位锁开锁行程不能满足上位锁先开锁，作动筒在通压的情况下，开锁作动筒与收放作动筒将同时受到系统压力。收放作动筒在缩进位置时，由卡环锁住。若开锁作动筒的开锁压力小于上位锁的开锁压力，那么开锁作动筒会先于上位锁开锁，并将活塞杆推出。

开锁作动筒内的阻尼弹簧作为影响开锁力大小的变量因素，需要将其对系统压力的影响进行分析。

阻尼弹簧选用HB3-53-1.5×15×48-Ⅱ，其最大工作载荷为P，自由高度为H0，最大工作载荷作用下单圈变形量为f，弹簧的有效圈数为n，则最大许用载荷下的变形量F=f·n。

开锁作动筒的活塞杆运动至上位锁开锁的临界位置时，弹簧工作长度为H1，此时弹簧的变形量为F1=H0-H1，弹簧的载荷为。

取开锁作动筒内受压的环形腔面积为S，则克服弹簧阻尼所增加的系统压力为。

在大压力情况下，活塞杆运动到全行程位置是在瞬间完成的，弹簧的阻尼作用可忽略不计；在小压力情况下，活塞杆以较慢的速度运动到全行程位置，弹簧的阻尼作用是不能忽略的。

解决措施：以上述主舱门上位锁及收放作动筒为例，实测的上位锁最小开锁压力为Qmin，按上述方法得出的弹簧阻尼所增加的系统压力为Q1，若取消弹簧，上位锁最小开锁压力将降低到Qmin-Q1。若此时收放作动筒的最小开锁压力Q'min>Qmin-Q1，那么上位锁将先于收放作动筒开锁，取消弹簧将是可行的。

取消弹簧不影响开锁作动筒的功能和工作性能。

2.3 油液泄漏问题

从开锁作动筒的结构上可以看出，在进油管嘴至出油管嘴一段，活塞杆与外筒内孔之间为非接触密封。非接触密封是一种间隙密封，由于密封耦合面间没有接触和摩擦。这种密封摩擦、磨损小，启动功率低，寿命长，但密封性较差。因此，进油有路与出油油路之间是存在内泄漏（工作介质从高压腔向低压腔的泄漏）的。这种泄漏会引起液压系统容积效率急剧下降，达不到所需的工作压力，使开锁作动筒无法在设定的压力下正常运作。当非接触密封处的间隙越大，工作压力下降得越大。

解决措施：严格控制开锁作动筒外筒内孔的加工精度要求，降低非接触密封引起的油液泄漏，从而确保正常的工作压力。

3 结语

在进行主舱门上位锁的设计时，应考虑各舱门收放部件的工作原理，合理设计上位锁开锁作动筒的各项行程，从逻辑上确保开锁和收放顺序，充分分析各零件可能产生的开锁故障影响，以获得合适的开锁压力。

参考文献

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