摘要：双作用多级起落架压缩夹具在飞机制造过程中以及使用维修维护过程中发挥了巨大的作用，本文主要介绍了利用双作用多级液压缸来实现起落架压缩功能的夹具设计要点。
关键词：起落架压缩夹具；双作用；多级
1 起落架压缩夹具的应用要求
起落架是飞机在停放、起飞、着陆和滑行时，用于实现机体在地面上支撑的重要装置，一般分为主起落架和前起落架。起落架内部的油液空气减震器能够利用其压缩弹性吸收飞机在着陆瞬间或在不平的跑道上高速滑跑时与地面发生的剧烈撞击能量。飞机主、前起落架在安装调试的过程中需借助专门的起落架压缩夹具使起落架支撑部件向内压缩，从而验证一些列系统参数。然而受起落架结构的影响，飞机自然停放时，起落架压缩夹具与起落架之间的连接位置距离地面较近，其高度小于起落架的压缩深度。同时前起落架的双轮间距较近，结构较大的压缩夹具很难进入到局促的安装空间中，这就对压缩夹具的总行程及外形尺寸有较高要求。
2 双作用多级起落架压缩夹具的设计
2.1 双作用多级起落架压缩夹具的结构设计
针对上述要求可以看出，飞机起落架压缩夹具必须具有安装高度低，作用行程长，结构紧凑，尺寸小巧等特点，由此可以判断，使用多级液压缸作为压缩夹具的主要执行机构再适合不过了。同时，将多级液压缸设计成双作用结构，结合换向阀的作用，可以在起升和收回两个方向上自由控制。
如图1所示，该压缩夹具结构紧凑，管路的布局与走向均安排在压缩夹具的内部，节省了不少空间；同时进行了轻量化设计，铝制底盘极大限度地减轻重量，方便工人的搬运。
图1 双作用多级起落架压缩夹具外观
2.2 双作用多级液压缸的工作原理
根据飞机起落架距离地面的实际高度与压缩深度，可以设计成两级或者三级液压缸来满足使用需求。图2所示的为两级双作用液压缸的结构图。当液压缸伸出时，高压油从A口进入，经过B口到达一级活塞和二级活塞的右端。此时，作用面积大的活塞先伸出。同时，一级液压缸有杆腔内的低压油从E口流出；二级液压缸有杆腔内的低压油经小孔C流入二级缸筒内的“夹层”，再经小孔D流入一级液压缸的有杆腔，最后经过孔E流出。当液压缸缩回时，高压油从E口进入，然后“油”分两路：一路流入一级液压缸的有杆腔；另一路经由D口—“夹层”—C口流入二级液压缸的有杆腔。同理，作用面积大的先缩回。同时，各级液压缸无杆腔内的低压力油经由B口—A口流出。
2.3 双作用多级液压缸的设计要点
首先要根据载荷情况计算出多级液压缸最小活塞直径及工作压力；然后根据行程分配，规划出液压缸的作用级数；然后就可以详细设计每一级的钢筒及活塞了。
（1）缸筒的设计。缸筒的壁厚要满足工作压力需求，筒壁过厚，将导致液压缸整体尺寸和重量加大，壁厚过小则会增加其工艺难度。缸筒的内壁一般与活塞或导向套相配合，因此需要较高的加工精度。缸筒材料一般选用45钢，并应调质到241～285HB；当缸筒与缸底、缸头、管接头或耳轴等件需焊接时，则应采用焊接性能较好的35钢，粗加工后调质。焊接缸筒在焊后、精加工前应进行密闭试验，以检验焊缝的强度，以及焊缝是否“渗油”。
图2 两级双作用液压缸结构
（2）活塞与活塞杆的设计。多级活塞式液压缸中的活塞对其对应的活塞杆起到了支撑作用，多以螺纹副连接。在有冲击振力的工作环境下，为了提高螺纹副的连接强度，可在螺纹副上增设紧定螺钉。活塞材料可以选择耐磨铸铁、灰铸铁（HT300、HT350）或45钢（调质）；活塞杆常选择35、45钢。为了降低摩擦力，减少活塞的磨损，常在活塞外径上增设导向带。导向带材料可用MC尼龙聚甲醛、F4青铜复合材料等。
（3）密封的设计与选用。多级液压缸的密封，除了要根据不同介质选用密封材质外，还应该根据液压缸的具体结构选择密封形式。对于静密封来说使用O形密封圈即可；而对于动密封，则具有多种形式可供选择。一般来说Y形、U形密封等唇形类密封圈具有轴向尺寸大而径向尺寸小的特点；孔用组合密封（斯特封）、轴用组合密封（格来圈）具有径向尺寸大而轴向尺寸小的特点。因而要根据不同密封的特点和具体尺寸选用密封。考虑到活塞杆伸出后接触大气及外界环境，在缸盖与活塞杆接触处的顶端设置防尘密封圈，来避免活塞杆缩回后回将灰尘及杂质带入液压缸内。
（2）缸盖的设计。缸盖不仅起到为活塞杆导向的作用，还起到限制活塞运动的作用，它常与缸筒通过螺纹副连接，如图5所示。缸盖可选用35、45钢或ZG35、ZG45铸钢或HT200、HT300、HT350铸铁等材料。与活塞相同，我们可以通过增设导向带来降低缸盖与活塞杆之间的摩擦力，通过加装紧定螺钉来提高缸盖与缸筒之间螺纹副的连接强度。
3 结束语
双作用多级起落架压缩夹具主要借助了双作用多级液压缸的结构小巧，行程长等优点来实现其特殊应用的。无论是在飞机制造过程中，还是在外场维修维护过程中，其紧凑的结构以及灵活的机动性都使其发挥了巨大的作用。
参考文献：
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[2]刘会国．双作用伸缩式液压缸[J]．机床与液压，2006.2：135-136
[3]卜庆建．双作用多级液压缸设计[J]．机械工程师，2007.6：139-141
论文作者:张晶晶
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
标签：液压缸论文; 起落架论文; 夹具论文; 作用论文; 活塞论文; 活塞杆论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第27期论文;