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A320飞机减震支柱充气概述与事项

A320飞机减震支柱充气概述与事项
A320飞机减震支柱充气概述与事项

A320飞机减震支柱充气概述与事项

近几年东航A320机电发生多起起落架减震支柱相关的故障,如主起外筒内表面与下轴承的腐蚀、减震支柱镜面刮伤、减震支柱内部机构损坏、起落架液压渗漏等。究其原因都与减震支柱加油、充气不正确,加油、充气程序执行不到位等有着直接或间接的关联。AIRBUS和起落架制造厂家MBD

(MESSIER-BUGATTI-DOWTY)也颇为重视起落架的油、气勤务问题,不断修订AMM 相关程序(如主起AMM 12-14-32-614-080 现已修订后改为AMM

12-14-32-614-003,前起新加入AMM 12-12-32-610-001-01和AMM

12-12-32-610-001-01,并将逐步取消前起机轮承重状态下的充气程序等),也颁发各种技术文件和通告(如SIL 32-117,针对前起的两点压力检查法、TFU REF : 32.21.13.015等)不断提醒油、气勤务的原理和检查事项。

所以本文综合了上述一些相关资料,对起落架充气原理和AMM程序流程进行一些浅显的分析并加入一些充气勤务程序外需要注意的事项,希望能对航线和定检中的起落架减震支柱的油、气维护工作提供一些帮助。

东航A320 FAM机队的维修方案中主起减震支柱充气检查是1C项目,CMP 321113-04-1;主起减震支柱油量检查是2C项目,CMP 321113-03-1;前起减震支柱油、气检查都是1C项目,CMP 322113-01-1;检查周期相对比较长,所以为避免后续间隔时间内反复的加油、充气,严格按照AMM程序进行精确的加油、充气就变得很有必要。

AIRBUS的A320飞机主起减震支柱为两腔式设计,前起为单油气混合腔设计(A330和A340系列飞机类似),结构如下:

图一

图二

前起落架减震支柱单腔设计(见图一),为油气混合腔,结构较为简单:起落架承重,转弯凸轮脱离,油气混合腔压缩,通过腔内氮气的压缩、膨胀对震动进行过滤;起落架离地,油气混合腔膨胀至全伸长(减震支柱全伸长长度449+-

2mm),转弯凸轮啮合,前起定中。

由于前起减震支柱液压腔设计压力较小,对于压力的变化较为敏感(+/- 0.5 bar (7.2518 psi)),充气检查时尽量使飞机保持稳定,禁止人员在飞机上特别是驾驶舱活动。

前起落架由于充气检查不当造成的故障有:前起落架减震支柱触底、过充气导致的减震支柱弹出、防扭臂顶销力矩过大咬死(此故障另外一个原因是使用无拖把拖车带来的高外载荷,已修订MPD 322127-01,加入NDT检查顶销项目)、定中机构损坏等。

主起落架减震支柱双腔设计(见图二),上腔为油气混合腔,下腔为氮气腔。起落架承重,减震支柱压缩上下腔氮气并通过限流孔延缓液压油流动起到过滤震动的作用;起落架离地,上下腔氮气膨胀,带动下活塞盘上升,减震支柱全伸长。

上、下压力腔分别有一个充气活门,见上图change valve first/second stage。

上、下腔通过下腔活塞盘(separator/separator piston)分隔,见下图,活塞盘根据不同的承重压力在减震支柱下腔内上下运动。图三最左侧图为机轮离地减震支柱全伸长(496.7 mm (19.5551 in.) and 500.5 mm (19.7047in.))状态,此时的

标准充气压力可见AMM程序的相关列表(AMM 12-14-32-614-003-A step C)。以20oC 和A320-200飞机为参考,上腔压力为7.6bars(110 psi)、下腔压力为78bars(1132 psi)。从左向右减震支柱承重压力不断增加,起初随着承重的增加只有上腔压力在变化,

图三

当承重达到一定数值(如78bars)时,上下腔压力开始一致,从此点开始开始进入正常工作状态,并且之后随着承重不断增加,上下腔氮气进一步压缩,活塞盘向下移动。

第一级压力数值和减震支柱高度关系曲线见图四,即曲线AB阶段为单一上压力腔压缩的变化规律(图三左侧两图),随着压力不断升高下压力腔也开始被压缩进入工作状态,BC曲线(图三右侧两图)。下压力腔加入工作,减震支柱抗

图四

压缩能力增强,曲线开始平缓。B点是临近点,即78bars承重压力。不同的温度不同的承重压力组成了一系列的变化曲线,即充气铭牌的DIAGRAM 1图。

虽然双腔设计可以有效提高减震支柱的震动过滤能力,给旅客提供更为舒适的乘坐环境。但也给准确的充气检查带来了极大的麻烦,所以AMM承重状态充气检查程序(AMM 12-14-32-614-003)通过分段检查的思路来简化充气程序,具体为:先将下腔压力充到一个很高的值,将活塞盘顶到下腔最上端,即将上下腔相互隔离,之后将上腔压力充至标准值(即此时的变化曲线为充气铭牌的DIAGRAM 2),然后以上腔压力作为参考值,通过重复几次的充、放气调节将下腔压力调整至标准值(即与充气铭牌DIAGRAM 3相比较)。

从上可知充气铭牌DIAGRAM 3中的直线即为DIAGRAM 1 一系列曲线临界点B的连线。另外,有个概念可能被忽略,在飞机载重不变的情况下,减震支柱承受的压力是个常量,即勤务改变的只是减震支柱镜面的高度H(氮气容量)而非上下腔的压力,而上腔压力反映了飞机的实际载重。

在AMM程序中有点需要注意,在使用充气设备连接到下充气口,读取下腔气压值时注意下充气口溢出的红油的量,需少于0.6L。上下压力腔是由活塞盘相互隔离,隔离效果取决于安装在活塞盘上的封圈,若下腔存在大量的液压油无疑表明封圈已经老化或产生磨损,无法有效分隔上下腔,需要更换封圈。

另外,机轮承重下的充气检查工作,有一个很重要的不确定因素是减震支柱和外筒结合处摩擦力的存在,给勤务工作带来了极大的难度。

摩擦力的存在造成充放气过程中减震支柱高度的变化是非连续的,是一个跳跃性的变化过程。见图五所示:假设1(H1,P1)为初始状态,需要充气将状态调至4(H4,P4),由于摩擦力的存在状态可能变化至3(H3,P3),即连续的充气没有使镜面高度变化,而进一步充气使状态可能直接跳跃至5(H5,P5),之后需要放气调节等重复多次调整,最终的平衡点可能在图中黄点(H2,P1)位置。这也就是AMM程序中提示的,充、放气过程中一旦减震支柱移动,马上停止,再测量,否则状态误差会累积加大。

所以建议加油充气前对减震支柱镜面进行润滑(使用减震支柱液压油),减小后续加油、充气造成镜面高度变化时产生的摩擦力。

图五

主起落架架由于充气检查不当造成的故障有:外筒内表面腐蚀(充气勤务中杂质随氮气进入内腔)、减震支柱镜面刮伤、减震支柱镜面干摩擦和烧伤(镜面润滑不到位和不正确的加油充气)、减震支柱内部机构损坏等。

此外,起落起充气勤务中需要注意的几个事项如下:

1、减震支柱充气温度的测量,见下图温度计的安装和测量方式,为接近上充气口处的外筒温度。温度的测量时机应选在飞机静停一段时间后充气前和完成阶段性充气后的5-10分钟不等,避免减震支柱上下工作产生的温度波动。

2、在记录本上记录充气工作,并在充气勤务前查看记录本,若发生频繁的充气勤务,可推断减震支柱液压油不够,需要对减震支柱进行加油勤务。

3、加油充气前对减震支柱镜面进行润滑,减小后续加油充气造成镜面高度

变化时产生的摩擦力

4、每次充气动作后等待5-10分钟不等,提供充分的油气分离时间和液压油对

氮气的吸收过程。

5、充气前清洁充气工具各接头,连接充气管路,空吹1分钟,尽量将接头处和管路中的杂质和湿气排除。充气管路长度低于3M,过长的管路影响压力测量的准确性。

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