起落架缓冲器故障与修理.docx

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起落架缓冲器故障与修理

毕业论文

题目

起落架缓冲器故障分析与修理

我的文章是抄袭的，老师你怎么没看出来啊

姓名

代承龙

专业

飞行器动力工程

班级

CS0213108

学号

CS021310833

指导教师

钟易成副教授

南京航空航天大学

2015年6月01日

起落架缓冲器故障分析与修理

摘要

起落架缓冲器是飞机的重要组成部分，飞机着陆接地和地面运动时，起落架会受到垂直载荷、水平载荷、侧向载荷。

飞机起落架的外载荷容易使起落架缓冲器发生裂纹故障，本文主要针对飞机起落架裂纹进行维修，重点阐述了飞机起落架减震支柱的裂纹故障和维修方法，利用超声波无损探伤技术探测裂纹,选用钨极氩弧焊维修裂纹。

关键词：

起落架裂纹故障支柱

Abstract

Thelandinggearistheimportantpartofaplane,aircraftlandinggroundandgroundmotiongearsubjectedtoverticalloading,thehorizontalload,andthelateralload.Thelandinggearofanaircraftlandinggearloadtendstooccurcrackfault,thisarticlemainlyaimstheaircraftmainlandinggearstrutcrackrepair,elaboratedwithemphasistheairplanemainundercarriagelowerendofthestrutthecrackfaultandrepairingway,byweldingprocess,Theuseofultrasonicnondestructivetestingtechnologyincrackdetection,Selectionoftungstenelectrodeargonarcweldingargonarcrepairofcracks.

Keywords:

landinggearcrackfaultstrut

第一章起落架概述

起落架用于飞机的起降滑跑、机场滑行，在着路和地面运动时减缓撞击。

具体的讲，起落架的功用是承受飞机与地面接触时产生的静、动载荷，防止飞机结构发生破坏；消耗飞机着陆撞击和在不平跑道上滑行时所吸收的能量，防止飞机发生振动；当飞机着陆后，为了缩短滑行距离，吸收和消耗飞机前进运动的大部分动能。

1.1起落架配置形式

起落架通常采用四种配置形式:

后三点式起落架、前三点式起落架、自行车式起落架、多支柱式起落架。

后三点式起落架：

这种起落架有一个尾支柱和两个主起落架，并且飞机的重心在主起落架之后。

后三点式起落架多用于低速飞机上，因此在四十年代中叶以前曾得到广泛的应用，目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上（见图1-1）。

图1-1后三点式起落架

前三点式起落架：

这种起落架有一个前支柱和两个主起落架，并且飞机的重心在主起落架之前。

前三点式起落架是目前大多数飞机所采用的起落架布置形式，与后三点式起落架相比较，前三点式起落架更加适合于高速飞机的起飞降落（见图1-2）。

图1-2前三点式起落架

自行车式起落架：

这种起落架除了在飞机重心前后各有一个主起落架外，还具有翼下支柱，即在飞机的左、右机翼下各有一个辅助轮（见图1-3）。

图1-3自行车起落架

多支柱式起落架：

这种起落架的布置形式与前三点式起落架类似，飞机的重心在主起落架之前，但其有多个主起落架支柱，一般用于大型飞机上，可以减小起落架对跑道的压力，增加起飞着陆的安全性（见图1-4）。

图1-4多支柱式起落架

1.2起落架起结构形式

飞机按起落架结构形式还可分为：

构架式起落架、支柱式起落架、摇臂式起落架。

构架式起落架：

它的主要特点是通过承力构架将机轮与机翼或机身相连，承力构架中的杆件及减震支柱都是相互铰接的，它们只承受轴向力（沿各自的轴线方向）而不承受弯矩，因此，这种结构的起落架构造简单，质量也较小，在过去的轻型低速飞机上用得很广泛，但由于难以收放，现代高速飞机基本上不采用（见图1-5）。

图1-5构架式起落架

支柱式起落架：

它的主要特点是减震器与承力支柱合而为一，机轮直接固定在减震器的活塞杆上，减震支柱上端与机翼的连接形式取决于收放要求，在收放起落架时，撑杆可兼作收放作动筒，扭矩通过扭力臂传递，亦可以通过活塞杆与减震支柱的圆筒内壁采用花键连接来传递，这种形式的起落架构造简单紧凑，易于放收，而且质量较小，是现代飞机上广泛采用的形式之一，但是其缺点是：

活塞杆不但承受轴向力，而且承受弯矩，因而容易出现磨损及出现卡滞现象，使减震器的密封性能变差，不能采用较大的初压力（见图1-6）。

图1-6支柱式起落架

摇臂式起落架：

它的主要特点是机轮通过可转动的摇臂与减震器的活塞杆相连，减震器亦可以兼作承力支柱，这种形式的活塞只承受轴向力，不承受弯矩，因而密封性能好，可通过增大减震器的初压力以减小减震器的尺寸，克服了支柱式的缺点，在现代飞机上得到了广泛的应用，但其缺点是构造较复杂，接头受力较大，因此它在使用过程中的磨损亦较大（见图1-7）

图1-7摇臂式起落架

第二章起落架缓冲器

缓冲原理的实质是产生尽可能大的变形来吸收撞击动能，以减少物体受到的撞击力，尽快地消耗能量，使物体碰撞后的颠簸跳动迅速停止。

2.1缓冲器原理

2.1.1缓冲器

缓冲器是起落架的主要支承件，包括外筒、内筒、节流孔支撑管、缓冲活门和计量油针，还有另外上部和下部支承提供滑动表面。

减震支柱内外筒之间有液压油，还充有高压氮气或干燥空气，当减震支柱压缩时，气体受到压缩，吸收能量，起到缓冲减震作，节流孔下面的容积减小油液必须通过节流孔向上流动；当减震支柱伸长时，气体膨胀，节流孔上面的油液又要通过节流孔向下流动，那么油液高速流过节流孔时，产生大量的热，起到消耗能量的作用。

2.1.2减震支柱分解/检查/组装

A.分解减震支柱（见图2-1）

图2-1前起落架减震支柱分解图

注意：

下列程序应用在起落架减震支柱已从飞机上拆下及整流罩和机轮已拆下，在支柱未拆下或未完全分解时可分离上部和下部支柱来完成检查和部件安装。

警告：

拆下上部支柱底部末端锁紧环或分解扭力杆之前确保减震支柱已完全放气。

（1）拆下减摆器；

（2）拆下扭力杆；

（3）为便于组装，给垫圈、垫片、隔板的位置作标记；

（4）从上部支柱底部末端的沟槽内拆下锁紧环,锁环沟槽上的小孔可帮助我们拆下锁环（注意：

当下部支柱从上部支柱上拔下来时液压油会从支柱内放泄）；

（5）用直的，猛烈的拉力分离上部和下部支柱；

（6）向下转动下部支柱放泄液压油；

（7）拆下下部支柱组件上部末端内的锁环和轴承；

（8）标记上部轴承便于组装；

（9）从下部支柱上滑动衬垫支撑环，刮泥环，保持环和锁环；

（10）标记相关的位置在每个环的顶部旁边。

用金属线或带子串起来；

（11）从衬垫支撑环上拆下O型环和止推环；

（12）拆下牵引杆支板连接螺栓（注意：

牵引杆支板连接螺栓同时可保持衬套和底部堵塞在规定位置）；

（13）拆下轮叉与支柱圆筒的连接螺栓；

（14）从下部支柱拆下支板堵塞和计量销；

（15）从支板塞子上拆下O型环和计量销；

（16）拆下上部支柱转弯臂组件固定保持环；

（17）拆下转弯臂组件，薄垫片（如果安装）和垫片；

（18）如果安装了薄垫片，记下每个垫片的数量和位置；

（19）推上部支柱支架孔拆下O型环；

（20）拆下支架孔上的充填活门。

B.检查/修理支柱。

（1）在清洁溶剂内清洁所有部件；

（2）检查所有部件无损伤，缺陷和磨损；

（3）所有部件发现磨损，损伤或缺陷及O型环和止推环必须更换新件；

（4）尖锐的金属边缘必须用400号金刚砂纸打磨平滑后用溶剂清洁。

C.组装减震支柱（见图2-1）。

注意：

组装之前所有部件必须用液压油清洁，所以O型环必须是新的。

（1）依照拆下时情况安装垫圈和垫片；

（2）润滑转弯轴套内的针型轴承；

（3）安装轴套和保持环；

（4）确保转弯轴套相对于垫圈有紧固力；

（5）不同厚度的垫片可从赛斯纳飞机公司获得；

（6）安装杆末端在转弯轴套中；

（7）按视图A-A规定调整杆末端尺寸；

（8）安装O型环和充填活门在活塞支架孔内；

（9）安装活塞支架孔在上部支柱内；

（10）安装O型环和与O型环在一起的计量销在底部堵塞内，连接螺帽；

（11）安装支板堵塞内衬套（如果拆下）；

（12）安装支板堵塞在下部支柱内；

（13）对准衬套孔，下部支柱孔和轮叉孔；

（14）安装牵引杆垫片在螺栓头部；

（15）螺栓穿过轮叉，下部支柱和衬套被安装在支板堵塞内；

（16）安装牵引杆垫片在螺栓螺纹末端；

（17）安装并拧紧螺帽；

（18）安装下部支柱上的锁环，保持环和刮油环；

（19）安装O型环和止推环在衬垫支撑环内；

（20）移动衬垫支撑环越过下部支柱；

（21）安装轴承和锁环在下部支柱组件上部末端，注意轴承上部旁边；

（22）安装上部支柱组件在下部支柱组件上面；

（23）安装锁环在上部支柱底部末端的开槽处；

（24）放置锁环在规定位置因此锁环末端应进入锁环槽内的小孔；

（25）安装扭力连杆；

（26）放置垫片，薄垫片和隔板在拆下时的同一位置；

（27）安装减摆器；

（28）减震支柱组装完成后，将支柱安装在飞机上；

（29）充填和充气支柱。

2.1.3减震支柱密封

一个密封组件提供下支承与隔块之间的密封,一个密封组件（包括O型密封圈和T型密封圈）可提供内外筒之间的静、动密封，密封组件上的T型密封圈在两个支撑环支撑下，与内筒接触，O型密封圈在两个支撑环支撑下与外筒接触，提供内外筒之间的油气密封。

备用密封圈装于下支撑的环槽内，它使得可以在不必分解整个减震支柱的情况下更换密封圈，但是当最后的备用O型密封圈和T型密封圈用坏后，必须分解减震支柱，从而更换密封圈.

外筒后轴承联接外筒到后支撑梁，前轴承联接耳轴连杆到后翼梁，前后轴承提供主起落架收放转轴，内筒上有轮轴、刹车凸缘（法兰盘）、计量销和放油管，可更换的衬套装于轮轴上提供安装机轮轴承和保护轮轴，刹车凸缘用于安装刹车组件。

2.1.4减震支柱灌充

以B737为例，其起落架为前三点油气减震支柱式，它由可相对运动的内外缸筒组成，并形成上下腔，上腔通过支柱顶部充气活门加入压缩氮气，下腔通过支柱后侧的加油活门加入液压油，两腔之间由节流孔连通，内外简之间的相对运动面上有封圈封严。

其主起落架减震支柱灌充使用MILH5606液压油和干燥的压缩空气或氮气，减震支柱的油气比例的正确与否非常重要，如充入过多氮气，则在滑行及拖机过程中前起落架定中凸台可能相互碰撞，导致损伤，且减震支柱下部轴承抗扭片也可能受损；充入过少时，则着陆时支柱可能撞击到底，飞机结构可能受损，需提醒的是，在液压油过多时，着陆时减震支柱将强烈压缩，此时，内部节流孔通量不够．将造成内筒内产生高压，曾经就发生过重着陆时内筒变形即为此原因的事件。

灌充起落架时，需严格按照手册规定的灌充步骤进行工作，其工作主要包括放气（一个空气活门位于减震支柱的顶部，用来对减震支柱充气）、灌注液压油（一个单向活门组件位于减震支柱底部，用来灌充或排防减震支柱内的油液）及再充气等三个步骤。

在灌充过程中，有几处易被忽略的注意点:

不要拆下空气活门体，因为内部压力会使活门体飞