【事件背景】最近两年,生产控制中心接到几起A320NEO飞机在更换刹车盘时安装螺栓拆除困难的报告,其中两起最终在金工人员的配合下破坏性拆下,给航班的正常运行带来一定的影响。为此,我们对这起事件进行技术分析,期待找到解决问题的办法。【目前现状】目前机队A320NEO大多装配PN: 2-1759-1的刹车盘,安装螺栓为PN: 63-523。
经查询AMM32-42-27-000/400-001-A更换刹车盘的程序,获悉: (1)在拆装程序中列举了2个件号的专用工具PN:98D32403001000和PN:98D32403005000; (2)拆除程序中,注明:拆除安装螺栓可以使用专用工具PN:98D32403001000,或98D32403005000;或标准套筒; (3)安装程序中,磅力矩时也注明:可以使用专用工具PN:98D32403001000,或98D32403005000,或标准套筒;并磅力矩至174.78 and 179.94 lbf.ft之间;目前,我航司常规标准工具与刹车盘安装螺栓尺寸相近的为:3/4和13/16;3/4的套筒无法安装到螺栓上,所有只能用13/16的套筒。从目前的现状看,工具的选择没有任何问题。 【原因分析】当我们使用50-200LBF.IN的力矩扳手磅力矩的时候,我们可能只用一只手就可以操作往下拉即可,这虽然是个简单的动作,但是仔细分析你会发现,你手上施加的不只一个方向的力。因为,如果单纯向下拉磅表,由于增加了套筒,磅表和套筒不在一个平面上,套筒和磅表作为一个整体势必会向下产生偏移。所以,分析受力包括,上部四个手指施加向下的使磅表沿着螺栓转动的力,和,保持套筒与螺栓在一个同心度上的向上的力。当我们使用几百磅寸的力矩扳手进行磅力矩的时候,我们通常的做法是:左手扶着套筒或磅表头,右手拉动力矩扳手。这样做的目的,也是为了左手保持套筒和螺栓的同心度,右手只需上部四个手指施加向下的力即可。
随着力矩的越来越大,仅靠左手的握力是无法保证套筒和螺栓同心度的,偏转是必然的。 说是保证同心度,这是一种理想状态,是很难实现的。我们所要做的是尽力保证尽可能小的偏转角度。首先,螺栓与套筒的啮合度。如果螺栓和套筒啮合度很高,偏移的趋势会被螺栓与套筒间的作用力抵消;如果啮合度低到一定程度,套筒就会和螺栓产上相对移动,就是常说的“打滑”。 其次,套筒的长度,在同样啮合度的前提下,套筒越长,螺栓与套筒间用来抵消偏移的作用力的力臂就越长,所需的力就越大,偏移量就越大。 【实例分析】在更换A320NEO刹车盘的过程中,选择了合适的套筒头,长度也就固定了,接下来的影响因素就是啮合度。当啮合度不高,磅力矩时,螺栓与套筒发生扭转,(如上图所示),这时,套筒偏移方向一侧,套筒与螺栓底部碰撞;套筒偏移方向的另一侧,套筒与螺栓上部碰撞,受力不再是整个梅花各个表面,而是相互碰撞的区域。多次的拆卸导致上部和下部材料疲劳,当无法承受磅表施加在套筒上力的时候,就会发生材料变形或者丢失。这种情况一旦出现,再尝试拆除的时候,由于螺栓梅花纹发生了变形,就会导致套筒有向外脱出的趋势。这种趋势的形成之后,再试图使用套筒拆下几乎是不可能的了。根据前面的描述,发生偏转后,螺栓受力点在上部和下部,中间几乎不再受力,(如上图螺栓所示),中间部分几乎完好,上部和下部已经变形或丢失材料。经查询,针对PN: 63-523的螺栓,厂家并没有提供该件的详细信息,包括大小、材质、规格等,于是我们向空客进行了求援,空客的答复如下:到这儿,问题基本明确了。
刹车盘厂家设计了一个专用的安装螺栓以及一个专用的拆装工具(25/32),但是在AMM手册中并没有给出具体的螺栓尺寸以及标准套筒的尺寸。也可以说,厂家或空客没有尽到告知的义务。由于25/32套筒是一个极不常用的工具,在175LBF.FT这么大磅力的情况下做如此细微的设计,意义如何?另外,PN: 63-523螺栓的材质是什么?厂家是不是考虑增加些硬度呢?【解决方案】综上所述,目前解决这个问题的办法就是:订购专用工具(PN:98D32403001000或98D32403005000)和25/32尺寸1/2方的长套筒(约7.5cm为佳)。工具选择上,使用专用工具或专用套筒(25/32)进行施工。施工过程中,时刻关注螺栓与套筒的啮合程度,尽最大可能保证螺栓与套筒的同心度。
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