e190飛(fēi)機主輪(lún)軸承(chéng)碎裂(liè)故障分(fèn)析

2023-06-20

來源:民航(háng)資源網 作(zuò)者:朱(zhū)聞振(zhèn)

e190飛機設計(jì)定型後投入航(háng)空運(yùn)行的時間(jiān)不長(zhǎng),是在2005年2月(yuè)份才(cái)正式投(tóu)入商業運(yùn)營(yíng),天津(jīn)航空(kōng)于(yú)2008年5月引(yǐn)進國内首架e190飛(fēi)機,在2012年(nián)11月即達(dá)到50架的機隊規模,為(wéi)公司主力(lì)機型之(zhī)一(yī),在此(cǐ)期間(jiān)國(guó)内有多(duō)家航空(kōng)公司先後引(yǐn)進(jìn)規模(mó)不(bú)等的e190飛機。經過(guò)六年的(de)安全運(yùn)行,付出(chū)了巨大(dà)的努力之後,天(tiān)津航空在e190飛機的運行和維修(xiū)方面(miàn)積(jī)累了不少的經驗,以下(xià)針對一起特殊(shū)的起落架系統(tǒng)故障進行簡要分析。

一、事件發(fā)生經(jīng)過(guò)

2013年(nián)某日,貴(guì)陽機場的跑(pǎo)道巡場(chǎng)人員報告在跑(pǎo)道頭撿(jiǎn)到一塊圓形的(de)鋁質(zhì)材(cái)料金屬(shǔ)片(piàn),直徑約為8.5cm左(zuǒ)右。貴陽機(jī)場(chǎng)方(fāng)面無法确定此(cǐ)金屬(shǔ)片的(de)來源(yuán),因與本公(gōng)司一架(jià)e190飛機在該機(jī)場的(de)起(qǐ)飛時間(jiān)相近,遂将此情況通報(bào)給本公司總(zǒng)部的飛機(jī)運(yùn)行中心(aoc),aoc的機(jī)務值(zhí)班工程師(shī)通過衛星電話與正(zhèng)在飛行的(de)機組(zǔ)進行(háng)溝通(tōng),機組(zǔ)聲稱在起(qǐ)飛滑跑過程中除左内主(zhǔ)輪刹(shā)車溫(wēn)度相對偏(piān)高之外,沒有警(jǐng)告信息,也(yě)未發(fā)現其它異常情(qíng)況。

為慎重起見(jiàn),我們事先(xiān)通知(zhī)了飛機前方着(zhe)陸(lù)的(de)太(tài)原機場(chǎng),要求(qiú)機務(wù)人(rén)員(yuán)提前準(zhǔn)備好,在(zài)該飛(fēi)機在落地(dì)後進(jìn)行詳細檢(jiǎn)查(chá)。飛機在(zài)太原(yuán)機場正常落地(dì),機務(wù)人員立即(jí)進行(háng)檢查,很快(kuài)就發現左(zuǒ)内側(cè)主輪的輪(lún)軸保(bǎo)護蓋(gài)有明顯損(sǔn)傷,被(bèi)切割成一(yī)個圓形缺口,直徑約(yuē)為8.5cm左右,與(yǔ)金(jīn)屬圓片直徑外形吻合,左内(nèi)主輪刹(shā)車(chē)毂外(wài)沿有明顯的被(bèi)磨痕(hén)迹,四周有(yǒu)大量可見金屬(shǔ)削,見(jiàn)圖1。

該航(háng)班(bān)機組(zǔ)反映(yìng),太原(yuán)落地後滑(huá)跑期(qī)間中(zhōng)央顯示器(qì)的cas區(qū)出現(xiàn)lg no dispatch信息,同時報告貴陽(yáng)起飛滑跑和太(tài)原落(luò)地(dì)後并沒(méi)有出(chū)現機身和(hé)起落架抖動的(de)情況。

圖(tú)1:左(zuǒ)側主(zhǔ)輪外(wài)側損傷情(qíng)況

該(gāi)飛機(jī)停場(chǎng)aog(aircraft on ground)排故,公司總部(bù)運行中心安排(pái)一架調機到太(tài)原機場,執(zhí)行後續航(háng)班(bān),機務aog排(pái)故人員(yuán)也随機(jī)到達。

二、故障檢(jiǎn)查經(jīng)過

機務排故人(rén)員(yuán)到場後(hòu)拆下(xià)左内(nèi)機輪(lún),發現主輪軸承(chéng)杯(bēi)的外表面嚴(yán)重磨(mó)損,被磨出(chū)三道明顯(xiǎn)的溝槽,寬度(dù)/深度分别約為15mm/3mm,10.5mm/9.6mm和8mm/7mm,見圖2。

圖2:軸承杯套表(biǎo)面的損傷情況(kuàng)

左内主輪上的(de)内側(cè)錐形軸承(chéng)完全破損,滾棒(bàng)、封嚴(yán)、滾棒支架(jià)、卡環等破損零(líng)件堆積在(zài)機輪(lún)内外(wài)軸(zhóu)承杯之(zhī)間的區域,見圖3。

主輪(lún)輪毂架内(nèi)壁磨(mó)損(sǔn)成一個(gè)直徑(jìng)約300mm的環狀(zhuàng)凹槽,寬(kuān)度(dù)約為25mm,深度(dù)約在6.5-7.5mm之間,輪毂的周(zhōu)圍有(yǒu)很多金屬削,見(jiàn)圖3。

主輪上(shàng)其它損傷還(hái)有内側(cè)軸承(chéng)杯的前沿被嚴重刮磨,磨(mó)損痕迹(jì)深(shēn)度(dù)約1.5mm左右(yòu),内側軸承杯與錐(zhuī)形(xíng)軸承(chéng)的結合面嚴重(zhòng)磨損。

圖3:主輪内(nèi)側的損傷(shāng)情況(kuàng)

機務人員拆下(xià)損壞(huài)的刹車毂,内側(cè)錐形(xíng)軸承底座卡死在輪(lún)軸上,無法取下(xià),參見(jiàn)圖4-1。對該刹(shā)車毂進行詳細(xì)的檢(jiǎn)查(chá),發(fā)現刹(shā)車(chē)毂(gū)内(nèi)壁(bì)有多(duō)處刮(guā)磨和(hé)變形(xíng)的痕迹(jì)(圖(tú)4),其中(zhōng)最大一處(chù)的損(sǔn)傷長(zhǎng)度(dù)約為120mm,寬(kuān)約25mm,刹車毂靜盤(pán)的前沿(yán)表面被刮磨(圖4)。除(chú)此之(zhī)外,該刹車(chē)毂其它部位正常,動(dòng)片(piàn)轉動正常,動(dòng)片卡槽也沒有(yǒu)出現(xiàn)掉(diào)塊(kuài)情況(kuàng)。

圖4:刹(shā)車毂(gū)的損(sǔn)傷情況

該主輪(lún)内側錐形軸承(chéng)的底(dǐ)座完全卡死在輪軸(zhóu)上,使(shǐ)用高(gāo)強度(dù)的砂(shā)輪片(piàn),經過6個多小時(shí)鋸割,将其(qí)鋸斷一(yī)個缺口(kǒu)後才能拆(chāi)下,見(jiàn)圖5-1;輪軸(zhóu)外(wài)表面(miàn)上有明顯剮磨痕迹2處,最大的(de)一處見圖(tú)5-2;輪軸的内(nèi)部(bù)有(yǒu)高溫烤焦變色(sè)的痕(hén)迹,見(jiàn)圖5-3。

圖5:錐形(xíng)軸(zhóu)承底座(zuò)、輪軸外表面(miàn)和内壁(bì)的損傷情(qíng)況

其(qí)它檢查情(qíng)況如(rú)下:

(1)該機(jī)輪(lún)内側錐形軸承完全(quán)損毀,軸(zhóu)承(chéng)外(wài)圈的滾棒支(zhī)架被(bèi)完全破(pò)壞,現場收集(jí)到散(sàn)落的軸承滾棒(bàng)20個,其(qí)中大部分完全(quán)變形,另外(wài)有3個(gè)滾棒鑲嵌在軸(zhóu)承杯外(wài)套(tào)表面,丢失(shī)5個,正(zhèng)常的(de)軸承有28顆棍棒(bàng)。

(2)盡管(guǎn)該機輪内(nèi)側錐形軸承完(wán)全損(sǔn)毀,但(dàn)是機(jī)輪外側錐(zhuī)形軸(zhóu)承基?上是完(wán)好(hǎo)的,隻是外封嚴有輕(qīng)微的破損(sǔn),事後進行(háng)ndt檢測沒(méi)發(fā)現外側軸(zhóu)承有異常(cháng)情(qíng)況(kuàng)。

(3)輪軸(zhóu)上(shàng)固定機(jī)輪的大螺帽外側表(biǎo)面(miàn)被磨損(sǔn),大螺(luó)帽的(de)鎖定(dìng)卡環無損傷,該主輪的胎(tāi)面有輕微(wēi)的不均勻(yún)磨損,但是未磨損超(chāo)标,溝槽仍(réng)然清晰可(kě)見,在輪胎(tāi)根部周圍(wéi)有環狀的高溫灼烤痕迹(jì)。

(4)對同一(yī)起落(luò)架(jià)上的(de)左外相(xiàng)鄰機(jī)輪、刹車毂以及起(qǐ)落架等周圍部件進行詳細檢(jiǎn)查,未(wèi)發(fā)現(xiàn)異常(cháng)情況。

三(sān)、技術數(shù)據的收集(jí)和分(fèn)析

從故障現場收集(jí)的情況來(lái)看,此故障現象(xiàng)奇特(tè),發(fā)生破損的部位很多,損壞部件(jiàn)呈零散分布(bù)狀(zhuàng)态,僅依(yī)據現有的數據(jù)和信息,我們(men)隻(zhī)是隐(yǐn)約地感覺(jiào)到軸(zhóu)承故障可(kě)能是(shì)主要原因(yīn),但是無(wú)法精确(què)地推斷整個故(gù)障是如何(hé)演變(biàn)的,而(ér)且(qiě)對各個部件損(sǔn)傷(shāng)結論是相互(hù)矛(máo)盾的(de)。因此,為了(le)進一步分(fèn)析故障的真正(zhèng)原(yuán)因,我們下載(zǎi)并整理了(le)相關(guān)的飛(fēi)機fhdb(fault history database)和(hé)qar(quick access recorder)數據(jù)并(bìng)進行了(le)譯碼,主要(yào)情況(kuàng)如下:

1、fhdb數(shù)據

e190飛機(jī)的fhdb信(xìn)息儲存在(zài)飛(fēi)機的cmc(central maintenance computer),可以通(tōng)過飛機儀表面(miàn)闆上的mfd(multifunction display)閱讀大(dà)緻的故(gù)障(zhàng)信息,也可(kě)以下載到(dào)電腦上進(jìn)行譯(yì)碼,獲(huò)取更為詳(xiáng)細的故障(zhàng)信息(xī)。

對本(běn)架飛機fhdb數據進行(háng)譯碼後(hòu),發現(xiàn)飛機在貴(guì)陽機場(chǎng)起飛(fēi)的(de)爬升(shēng)階段(duàn),就觸發了lg no dispatch故障信息,但是該信息狀(zhuàng)态顯(xiǎn)示是(shì)被抑(yì)制的(inhibited),經查手冊(cè)核實,此信(xìn)息在(zài)飛機的(de)離地飛(fēi)行階段屬(shǔ)于被(bèi)抑(yì)制的(de)信息級(jí)别,落地後(hòu)即可轉為激活(active)狀态(tài),并在cas(crew alerting system)區(qū)顯示。這(zhè)也證(zhèng)實了為什(shí)麼在空中機組(zǔ)沒有反映有(yǒu)故障信息,而(ér)是在(zài)太原機(jī)場落地(dì)滑跑階段(duàn)才出(chū)現(xiàn)故障信(xìn)息的(de)情況。

該飛(fēi)機(jī)首(shǒu)發航班是(shì)從南甯機(jī)場出港,經(jīng)停貴(guì)陽機場,經(jīng)核對南甯出港(gǎng)滑行(háng)和貴陽落(luò)地後(hòu)滑行(háng)的fhdb,沒(méi)有出現過lg no dispatch故障信息,然後往前(qián)查詢了7天以内(nèi)的fhdb數據,也沒有(yǒu)記錄(lù)此故障信(xìn)息。

表1:fhdb譯碼數據(jù)

2、qar數據

隻要飛機(jī)一上電(diàn),e190飛機的(de)qar即可(kě)開始記(jì)錄(lù)數據,數據儲存(cún)在一個(gè)pc卡裡,該(gāi)pc卡與普通電腦(nǎo)通用的,容量為(wéi)2g,可以從qar取下,然(rán)後通過電腦的(de)pc卡接口端(duān)下載。經統(tǒng)計,e190飛(fēi)機該(gāi)型号qar可以(yǐ)記錄(lù)3000多個不(bú)同的參(cān)數,且最少可以(yǐ)連續(xù)記錄30天飛(fēi)行的技術數據。另外(wài),通(tōng)過修改(gǎi)軟件和數據(jù)地(dì)址編碼,還可以(yǐ)在qar裡選擇(zé)需要記錄的參(cān)數,一般(bān)情況下(xià)我們(men)是盡量多選擇參數,以方(fāng)便更全面地掌握飛(fēi)機的技術參數。

圖6:貴(guì)陽(yáng)機場滑(huá)行、起(qǐ)飛(fēi)刹車溫度數據 

對貴陽(yáng)起飛階(jiē)段qar數據(jù)譯碼(mǎ)後,發現在(zài)貴陽機(jī)場起飛滑跑階段,左内(nèi)刹車溫(wēn)度(dù)急劇上升,最高達277℃,明(míng)顯高于另(lìng)外三個刹(shā)車毂的溫(wēn)度,見圖5的(de)temper 2。

對南(nán)甯機場出(chū)港滑行起飛(fēi)階段和(hé)貴陽(yáng)機場落地(dì)滑行時的刹車溫度(dù)數據進行(háng)譯碼,發現左内刹車溫(wēn)度(dù)(temper 2)也明(míng)顯高(gāo)于其它三個刹(shā)車(chē)毂(gū)的溫(wēn)度,但其溫(wēn)度(dù)曲(qǔ)線上升相對較低,沒有觸發警(jǐng)告信息。我們又(yòu)對前三日所有(yǒu)航段(duàn)的qar數據進(jìn)行譯碼後(hòu),左内(nèi)刹車(chē)溫度與其(qí)它三(sān)個刹車溫(wēn)度卻是基本一(yī)緻,沒(méi)有出(chū)現差(chà)異的情況(kuàng)。

以上(shàng)情況表明,南甯(níng)機場航前(qián)出港(gǎng)滑行過(guò)程中,左(zuǒ)内輪(lún)子(zǐ)就發生了刹車溫(wēn)度不(bú)正常(cháng)上(shàng)升的情(qíng)況,最(zuì)高約(yuē)為150℃;在(zài)貴陽機場着陸(lù)滑行時(shí)也有類(lèi)似情(qíng)況,此(cǐ)時最(zuì)高溫度(dù)約為200℃,由于此時的溫度還(hái)沒(méi)有達到警(jǐng)告界限(達到232℃時(shí)mfd上溫度值顯示(shì)為琥(hǔ)珀色(sè)),同時(shí)機組也(yě)沒有觀察到(dào)溫度(dù)變化(huà)情況,所以(yǐ)在前(qián)一航(háng)段飛(fēi)行機(jī)組沒有(yǒu)報告故障。

3、相關的維修(xiū)工作情況

通過飛機(jī)維(wéi)修記錄(lù)系統查詢,該飛機七(qī)天(tiān)之内的(de)航後沒(méi)有做過(guò)起落(luò)架部位的(de)相關工作。再(zài)往(wǎng)前查(chá)詢,該輪子(zǐ)是在(zài)四個多月之前(qián)更換(huàn)的,截(jié)止故障時已經飛行(háng)501個(gè)循環。

查(chá)詢部件維(wéi)修曆(lì)史記錄,該主輪(lún)件号為90002317-2,序(xù)号為jun07-1215,共進(jìn)行過9次修(xiū)理,從返(fǎn)修(xiū)報告核實,返(fǎn)修原因(yīn)均為輪(lún)胎胎面磨損(sǔn)超(chāo)限或紮(zhā)傷。

該(gāi)位置的刹(shā)車毂在最近沒(méi)有拆裝記錄,與(yǔ)輪子的(de)使(shǐ)用時間基本相同,最(zuì)近一次(cì)更換後(hòu)共飛行了477個循環,需要說明的(de)是,在更(gèng)換(huàn)刹車(chē)毂時(shí)該主輪還(hái)需要拆裝一次(cì)。

對e190飛機(jī)輪胎修(xiū)理車間進行調(diào)查,輪胎返修工作單按照cmm 32-49-28-210-005-a01的要(yào)求(qiú),在每次進行(háng)輪胎返修(xiū)時(shí),要(yào)拆下主(zhǔ)輪(lún)裡的(de)兩個軸承進行(háng)徹底(dǐ)清潔、潤滑(huá),還要進(jìn)行目視(shì)檢查、損(sǔn)傷檢測(cè)等相關工作。從(cóng)收集(jí)到7份(fèn)附件(jiàn)維修(xiū)報(bào)告的情(qíng)況來(lái)看,該主輪(lún)的軸承檢查情況都是正常的(de),沒有更換記錄(lù)。

四、故(gù)障演(yǎn)變過(guò)程的分析(xī)

在對(duì)以上(shàng)的數據進(jìn)行認(rèn)真研究和(hé)分析(xī)後(hòu),可以确定該主輪内側軸承(chéng)碎裂(liè)是故(gù)障的(de)真正原因,為了便于理清(qīng)思路(lù),我們(men)将故(gù)障演(yǎn)變過程分(fèn)成以下四(sì)個階(jiē)段:

第一階段:故障潛伏期

這階(jiē)段為(wéi)當日南甯(níng)機場出港之前(qián)至機(jī)輪最後拆(chāi)裝的(de)時間(jiān),該軸承在(zài)此期(qī)間(後期的可(kě)能性更大)出(chū)現了(le)損傷,損傷(shāng)的程(chéng)度相(xiàng)對輕(qīng)微,并不影響軸(zhóu)承(chéng)正常的(de)工作狀态,fhdb和qar記(jì)錄的(de)相關(guān)數據均為正常狀态(tài)。

此類故障有其(qí)特殊性(xìng),僅(jǐn)僅依(yī)靠航線維修的檢查(chá)工作項目(mù),基本上是(shì)不可(kě)能提前(qián)發現的(de),隻有在故障發生時才直接暴(bào)露出(chū)來,如果運(yùn)氣好,也有可能(néng)在進行更換輪胎時或(huò)者返修時被發現。

第二階段(duàn):故障發生(shēng)的初(chū)期

飛(fēi)機在南甯機(jī)場出港(gǎng)滑行(háng)後,左(zuǒ)内主(zhǔ)輪内側錐(zhuī)形軸(zhóu)承的損傷(shāng)情況(kuàng)就開始(shǐ)惡化,盡(jìn)管損傷程度(dù)仍(réng)然較(jiào)輕,但是已(yǐ)經引起刹車溫(wēn)度不(bú)正常上升,說明軸(zhóu)承開始(shǐ)處于不(bú)正常的(de)工作狀态(tài),刹車最高(gāo)溫(wēn)度上升(shēng)為150℃;在貴陽機場(chǎng)落地滑行後,損(sǔn)傷程度進一步(bù)加深(shēn),說明軸承(chéng)已經嚴(yán)重損傷,但是(shì)沒有完全(quán)碎裂(liè),刹(shā)車最高(gāo)溫度上升(shēng)到200℃左右。

天津(jīn)航(háng)空e190飛機實行(háng)無(wú)過站放行(háng),外站(zhàn)機務人員是不執行(háng)過站檢查工作(zuò)的,飛(fēi)行(háng)機(jī)組一(yī)般隻(zhī)做簡單的(de)繞機(jī)檢查,盡管飛行機組都比(bǐ)較關(guān)注起落架(jià)部位的檢(jiǎn)查,但是在(zài)貴陽機場(chǎng)過站檢查時,機組并(bìng)沒有檢查(chá)出異(yì)常情況(kuàng)。

第三階(jiē)段:故障爆(bào)發

在貴陽(yáng)機場(chǎng)滑行(háng)起飛階段(duàn),由于内側錐形軸承(chéng)已經嚴重(zhòng)損傷,起(qǐ)飛(fēi)時高(gāo)速運轉導緻軸(zhóu)承徹底碎(suì)裂,摩擦力迅(xùn)速增加(jiā),從而引起刹(shā)車(chē)溫度(dù)急劇上升,從圖6可以看到(dào),飛機(jī)離地時刹(shā)車溫度達到210℃左(zuǒ)右。起落架收(shōu)人(rén)輪艙後,盡管輪(lún)子停止(zhǐ)轉動,由(yóu)于輪艙的散熱(rè)效率較差(chà),溫度(dù)仍然(rán)持續上(shàng)升,最高(gāo)達到(dào)277℃,超過(guò)232℃琥珀色溫(wēn)度指(zhǐ)示警(jǐng)告界限,觸發了lg no dispatch警(jǐng)告信息(xī),由于(yú)飛機(jī)已經(jīng)離地,該信(xìn)息被(bèi)抑制。

由于内側(cè)錐形軸承是在地面滑跑時碎(suì)裂的(de),機輪仍在(zài)加速(sù)轉動,滾棒(bàng)被甩(shuǎi)離軸(zhóu)承滑(huá)槽,使(shǐ)得(dé)機輪整體失去内(nèi)側的(de)支撐點(diǎn)。在外側(cè)錐形軸承的軸(zhóu)向分力(lì)推動下,機輪整(zhěng)體(tǐ)往裡(lǐ)移動,同時還在(zài)高速旋轉(zhuǎn),這時(shí)輪軸上固定螺母的安全卡環凸緣(yuán)接觸上輪(lún)軸保護蓋,并開(kāi)始鋸(jù)割輪軸保(bǎo)護蓋,這就是8.5cm圓(yuán)形金(jīn)屬片(piàn)形成(chéng)的原(yuán)因(yīn),然後該(gāi)金屬片掉落在(zài)貴陽(yáng)機場的(de)跑道上(shàng)。從這一點(diǎn)可以證實,在貴(guì)陽機(jī)場的(de)起飛(fēi)階段(duàn),内(nèi)側(cè)錐形軸承(chéng)就已經完(wán)全碎(suì)裂了。

被甩出錐形(xíng)軸承滑槽的滾棒(bàng),在機輪高(gāo)速轉(zhuǎn)動的(de)情況下,一部(bù)分被擠(jǐ)進内側軸(zhóu)承杯外側邊緣(yuán)與刹(shā)車毂之間(jiān)的縫隙(xì),其(qí)中有(yǒu)3顆被機輪轉動(dòng)時的産生(shēng)的強力擠壓并嵌入(rù)軸承杯(bēi)外套表面,3道(dào)明(míng)顯凹槽(cáo)就是這(zhè)樣形(xíng)成的,另有(yǒu)5顆(kē)通過(guò)縫隙後丢(diū)失,這(zhè)8顆滾棒也是造(zào)成刹(shā)車毂(gū)内側(cè)表面(miàn)刮磨的原(yuán)因。此外(wài),在貴陽機場(chǎng)和太原機(jī)場對跑道進行(háng)詳細檢查(chá),沒有(yǒu)發現這5顆(kē)丢失(shī)的滾棒,判(pàn)斷是(shì)貴陽起(qǐ)飛後或者是太原機場(chǎng)進近(jìn)前,從空中(zhōng)掉落到跑道之(zhī)外,無法找(zhǎo)到。

剩下的20顆滾(gǔn)棒、滾(gǔn)棒支架以(yǐ)及其(qí)它(tā)損(sǔn)壞(huài)的部件(jiàn),也經過(guò)劇(jù)烈撞擊和(hé)摩擦,大部(bù)分嚴重變形,留(liú)在機(jī)輪(lún)内外側軸承之間的區(qū)域。通過實物安(ān)裝證實(shí),滾(gǔn)棒必(bì)須通過軸承杯(bēi)外側邊緣(yuán)與刹車(chē)毂(gū)之間的縫(féng)隙,才有可能丢(diū)失,這(zhè)也是20顆滾(gǔn)棒還能留在機輪裡(lǐ)的原因。

第四階段(duàn):後(hòu)續損傷

因為内側的軸承已經(jīng)碎裂(liè),無法(fǎ)順(shùn)暢轉動,飛機在太原機(jī)場落地瞬間巨(jù)大的沖(chòng)擊力使(shǐ)得錐形(xíng)軸承底(dǐ)座變形,被(bèi)卡死(sǐ)在輪(lún)軸上,導緻(zhì)輪軸表(biǎo)面(miàn)有兩處明顯的損傷。脫落的滾(gǔn)棒在(zài)機輪高速(sù)轉動(dòng)和震動的過程中,被(bèi)擠壓變形(xíng)。

同時摩擦力的增加(jiā)使得溫度(dù)急劇上(shàng)升(shēng),最高達到(dào)400℃,雖然未觸(chù)發(fā)cas紅色警告信(xìn)息brk overheat(紅(hóng)色警告溫(wēn)度為420℃),但導(dǎo)緻了輪軸内壁有嚴(yán)重烤焦的(de)痕迹,輪胎根部(bù)也有(yǒu)被烤炙變(biàn)色的明顯(xiǎn)痕迹。

對于(yú)輪毂内側的環(huán)形凹槽,我們分(fèn)析後認為(wéi),應該(gāi)是發生在(zài)貴陽(yáng)機場起飛(fēi)滑跑(pǎo)和太(tài)原機場着陸滑(huá)跑兩個階段,主要是機輪(lún)往裡移(yí)動後,刹(shā)車毂(gū)靜盤的外沿與機(jī)輪輪毂内側接觸摩擦(cā)産生的,所以這(zhè)個環形凹槽直(zhí)徑正好(hǎo)與刹車(chē)毂靜(jìng)盤(pán)外沿的(de)直徑相同(tóng)。

由于該起落架的外(wài)側機輪仍(réng)然(rán)處(chù)于完(wán)好的(de)狀态(tài),并不影(yǐng)響這一側起(qǐ)落架的正(zhèng)常功能,所(suǒ)以機(jī)組在(zài)高(gāo)速(sù)滑(huá)行(háng)時并沒(méi)有(yǒu)感覺(jiào)到機(jī)身抖(dǒu)動的情況。

五、軸承碎(suì)裂(liè)的(de)原(yuán)因分析(xī)

下圖為e190飛機主(zhǔ)輪輪(lún)毂及(jí)其主(zhǔ)要部(bù)件(jiàn)的示意圖,經(jīng)過查詢資(zī)料(liào)比較,與大多(duō)數飛(fēi)機機(jī)輪的結構(gòu)基本(běn)相同(tóng)。

圖7:機輪輪(lún)毂、軸(zhóu)承安(ān)裝圖

根據手(shǒu)冊資(zī)料以及(jí)實物分析,兩(liǎng)個(gè)錐形(xíng)軸承(chéng)通過(guò)松配合裝配在(zài)機輪(lún)輪毂的軸承杯裡,軸承杯表面(miàn)相對于輪(lún)軸是一個(gè)斜面(miàn),滾棒是緊貼斜面進行滾(gǔn)動的(de)。在地(dì)面承受飛(fēi)機重力時産生(shēng)沿輪軸方向的(de)軸向分(fèn)力(lì),正常情況(kuàng)下内、外軸(zhóu)承産生(shēng)的軸向(xiàng)分力大小相等,方向相反,可使機輪在軸向保持靜(jìng)止狀态。

圖8:完好(hǎo)輪(lún)毂的内(nèi)側

此次事件的(de)罪魁(kuí)禍首是左内主輪(lún)錐形軸承碎(suì)裂造成的,經核查,這(zhè)是我公司e190飛機(jī)2008年(nián)運(yùn)行以來第(dì)一次發生(shēng),通(tōng)過(guò)對其(qí)它航空(kōng)公司工程技(jì)術部門的(de)咨詢,主輪錐形(xíng)軸承碎(suì)裂的情(qíng)況也不(bú)多(duō)見,目前尚沒有收到相關的正(zhèng)式報(bào)告。

根據(jù)機(jī)輪錐(zhuī)形軸承的(de)工作(zuò)特點,對軸承碎(suì)裂的原(yuán)因分析(xī)可以(yǐ)按照方式(shì)進行,?多的(de),受限(xiàn)于設備和技術(shù)能力,我們主要(yào)從航(háng)線維護和(hé)輪胎(tāi)返(fǎn)修(xiū)的環(huán)節進(jìn)行(háng)簡要(yào)分(fèn)析。

1、航線維修工作的(de)原因分析(xī)

拆裝機輪(lún)是基(jī)本的航(háng)線維修(xiū)内容之一(yī),安裝(zhuāng)e190飛機主輪時,需(xū)要進行兩(liǎng)次磅(páng)力矩(jǔ)工作(zuò),第一(yī)次預緊力(lì)矩值(zhí)較大,為481-495 n.m(4260-4380 lb.in),将主輪錐形軸承(chéng)往裡壓緊到(dào)位,避免(miǎn)産生軸向(xiàng)活動(dòng)空隙。第二(èr)次為(wéi)上緊力矩較(jiào)小(xiǎo),為147-151 n.m(1300-1335 lb.in),即(jí)可将機輪固定(dìng)好(hǎo),使得機(jī)輪不(bú)至于過緊(jǐn),影(yǐng)響順暢(chàng)轉動。

該主(zhǔ)輪自(zì)最(zuì)後(hòu)一次(cì)安裝(zhuāng)後已經使(shǐ)用(yòng)了477個循(xún)環,通過最近一個多(duō)月qar的數據(jù)分析,四個(gè)主(zhǔ)輪(lún)的刹車溫(wēn)度全(quán)部正常,溫度曲(qǔ)線基本相同,此外通過(guò)維修數(shù)據系(xì)統查詢,最(zuì)近6個(gè)月沒(méi)有相(xiàng)關起落架和刹車系統的故障(zhàng),可以排除航線(xiàn)維修(xiū)工作(zuò)引(yǐn)起故障的因素。

2、輪(lún)胎返修(xiū)車間維修工作(zuò)的原因(yīn)分(fèn)析

在各個故(gù)障軸承部件(jiàn)上(shàng),附着的(de)潤(rùn)滑脂很多,仍然有很(hěn)好的粘性(xìng),沒有幹燥闆(pǎn)結情況(kuàng)。對損傷(shāng)部件清(qīng)潔後(hòu),進行了詳(xiáng)細的目視檢查(chá),所有(yǒu)損(sǔn)傷均體(tǐ)現出一次性外(wài)力作(zuò)用的情況,未發現長(zhǎng)期磨(mó)損造成的(de)累積(jī)性損傷,因此可以确(què)定軸承的(de)清潔、潤滑(huá)工作(zuò)環節不是(shì)誘發(fā)故障(zhàng)的主要原(yuán)因。

我(wǒ)們在輪胎(tāi)返修(xiū)車間檢查時發現(xiàn),有(yǒu)幾(jǐ)個同時修理(lǐ)的機輪,軸(zhóu)承(chéng)拆下後統一進行清潔、潤滑,由于沒有(yǒu)做标志(zhì),也(yě)不對(duì)軸承的序号進行記錄(lù),因此,不可避(bì)免會造成(chéng)串裝的情況,也(yě)就是說,這次損(sǔn)壞的機輪(lún)經過9次修理(lǐ)後(hòu),該機(jī)輪上的(de)軸(zhóu)承基本上可以确定(dìng)不是原裝(zhuāng)的了(le),所以(yǐ)這個(gè)軸承(chéng)到底(dǐ)使用了多長時間,不能給(gěi)出一個明确?結(jié)論。

此(cǐ)外,軸承在(zài)拆下清潔、潤滑(huá)、安裝的過程中(zhōng),由于工作(zuò)場所(suǒ)的轉移,不(bú)能确(què)定其中是否有摔落的(de)情況,因為這(zhè)種情況會(huì)造成(chéng)滾棒(bàng)、支架産生隐形裂紋。可見,盡管不能(néng)确定輪胎車間(jiān)是否存在問題,但是可以(yǐ)确定(dìng)在(zài)修理(lǐ)的工序(xù)上有(yǒu)提升的(de)必要性。

3、軸承(chéng)制造(zào)廠家的原因分(fèn)析

廠(chǎng)家(jiā)cmm(component maintenance manual)針(zhēn)對軸(zhóu)承的檢查方式(shì)隻有目視(shì)檢查(chá),檢查内容(róng)是鏽蝕、裂紋、碳(tàn)化、刮(guā)痕、點(diǎn)狀腐蝕、平(píng)整度、高溫變色(sè)等,隻要發(fā)現(xiàn)不(bú)正常症(zhèng)狀就必(bì)須更換(huàn)。這種檢(jiǎn)查方(fāng)式(shì)是(shì)有一(yī)定缺陷(xiàn)的,隻能(néng)檢查到表面可(kě)見部分,無(wú)法檢(jiǎn)測滾棒及相關(guān)部件(jiàn)的(de)隐藏部(bù)位(wèi),還是有(yǒu)漏檢(jiǎn)的可(kě)能性(xìng)。此外(wài),軸承也沒有規定使用壽命,而(ér)且輪胎返修車(chē)間工作(zuò)模式也是無(wú)法控制軸(zhóu)承使用時(shí)間的,軸承本身就是(shì)磨損(sǔn)部件,僅依(yī)靠目視檢查發(fā)現問(wèn)題之(zhī)後再更換,是不太可(kě)靠的。

e190飛機(jī)使用(yòng)meggitt公司(sī)生産的主(zhǔ)輪輪毂及軸承(chéng),這是(shì)我(wǒ)公司(sī)第(dì)一起(qǐ)軸承(chéng)碎裂(liè)的故障報告,meggitt公(gōng)司出(chū)于保(bǎo)護商業機密的緣故(gù),沒有給出世界機隊的使用情(qíng)況。

從整體的情況來(lái)看,這(zhè)是一起個案,盡管檢(jiǎn)查方式存在不(bú)足之處,軸承質(zhì)量可以(yǐ)得到保(bǎo)障的。

六、小結

這(zhè)是(shì)一起典型的(de)由單個(gè)部(bù)件損(sǔn)壞引起(qǐ)連鎖反(fǎn)應故(gù)障的(de)特殊(shū)案例,我(wǒ)們在初(chū)期的故(gù)障(zhàng)分析中,基本(běn)上就得(dé)出了左内(nèi)機輪内側錐(zhuī)形軸承(chéng)碎裂是(shì)首要原(yuán)因,但是(shì)對故障(zhàng)的整個演(yǎn)變(biàn)過(guò)程是(shì)很(hěn)迷(mí)惑的,不能精(jīng)确地判斷幾(jǐ)個關鍵現象形成的時間(jiān)點、順序(xù)等情況(kuàng),如圓形金屬片(piàn)是如何形成的和掉(diào)落的?軸承杯套(tào)上的(de)三道(dào)凹槽是如何形成的?錐形軸承(chéng)底座是如何卡(kǎ)死的(de)?輪軸内筒高溫烤炙的色(sè)變發生在什麼(me)時候?等等,盡管(guǎn)收集了(le)一些fhdb、qar相(xiàng)關數據,但(dàn)是在大量(liàng)的數據和(hé)信息面前,沒有(yǒu)将所有的信息(xī)有效地(dì)串在一起,也就是(shì)排故(gù)思路不(bú)清晰,邏(luó)輯推理混亂,因(yīn)此就對各(gè)個故(gù)障環節的推斷(duàn)出現(xiàn)了非常矛(máo)盾的結論。

通過(guò)對排(pái)故思路的(de)整理(lǐ),我(wǒ)們(men)重點(diǎn)對qar數(shù)據(jù)進行了(le)認真(zhēn)研究,以qar記(jì)錄的刹車(chē)溫度(dù)數據變化(huà)的時(shí)間點為線索,我(wǒ)們将(jiāng)故障演變(biàn)過程分成了四個(gè)階段進行分(fèn)析,然後分(fèn)别(bié)對(duì)每個階段的數(shù)據和信息深入(rù)分析,很快就理清了故(gù)障分析(xī)的思(sī)路,能夠(gòu)将(jiāng)所有故障(zhàng)現象有機地串(chuàn)接起(qǐ)來,非常精确地(dì)推算(suàn)出故障演(yǎn)變情況(kuàng),基本上(shàng)還原了每(měi)一個(gè)階段的(de)該(gāi)機輪(lún)真實(shí)的工作狀(zhuàng)态。

目前大多數(shù)飛機(jī)上類似(sì)qar和(hé)fhdb的系(xì)統可以記(jì)錄各(gè)種各樣的參數數據(jù),機務維修人員除了(le)要收集有效(xiào)數(shù)據和(hé)信(xìn)息外,還(hái)要善于(yú)對數據進行鑒别(bié)和分類(lèi),以(yǐ)及邏(luó)輯清(qīng)晰的(de)思維分析(xī)能力,否(fǒu)則即使(shǐ)擁有海(hǎi)量的數據和信息,也會陷入(rù)一籌莫展(zhǎn)的窘境。

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