浅谈波音737-800前轮轮轴漆层的损伤类型及修理方案

浅谈波音737-800前轮轮轴漆层的损伤类型及修理方案

姜卡澜

深圳航空有限责任公司， 广东省深圳市， 518128

摘要：737-800的前轮轮轴由于其凹型的设计外形成为损伤高发部分。本文旨在对737-800的前轮轮轴损伤类型和修理方案进行简要的分析。

关键词：前轮轮轴；漆层结构；损伤；修理方案

波音737系列飞机是美国波音公司生产的一种中短程双发喷气式客机，737发展至今技术已经相当成熟，并以其优良的性能成为全球主力机型之一，其中737-800飞机为目前国内多家航司的主力机型。起落架轮轴作为起落架的一部分，位于起落架内筒上，其重要性不言而喻。轮轴损伤可能导致轮轴断裂最终起落架垮塌，严重威胁飞机的安全。737-800的前轮轮轴由于其凹型的设计外形成为损伤高发部分。本文旨在对737-800的前轮轮轴损伤类型和修理方案进行简要的分析。

前轮轮轴的结构。首先对前轮轮轴结构做一个简要说明。前轮轮轴的中间部分为taper zone，从中间部分往两边延伸依次是镀铬珐琅部分，relife部分及螺纹axle threads部分。其中taper zone 和relife部分有涂层。起落架前轮轮轴的漆层位于taper zone 和relife部分，从内到外可以分为三层。最内层贴近金属本体部分，为镉钛层（F-15,01）或锌镍层（F-15,50）， 颜色为灰色（ 0.0005-0.0019inch非常薄）；中间层是底漆（C00175），标准为BMS10-79 TypeIII，颜色为黄绿色；最外层为面漆（C50075），标准为BMS10-60 Type II，颜色为白色。

前轮轮轴的损伤类型。对于该区域的腐蚀大致可分为以下三种情况：面漆损坏，底漆完好，看不见镀层；面漆和底漆损坏，能看见镀层，看不见金属本体；面漆底漆和镀层均有损坏，能看见金属层；这里根据漆层的颜色，我们在进行目视检查损伤时也可以快速判断出损伤层级。如果在损伤轮轴上能看见黄绿色，则表明底漆已暴露，面漆层已损伤；如果在损伤轮轴上能看见灰色，则表明镀层甚至金属层已暴露，底漆层已损伤，镀层和金属层也可能损伤（由于镀层较薄难以判断）。

对于以上三种类型的损伤，波音建议对于第一类损伤，能够参考AMM手册32-21-37及32-21-71目视检查无腐蚀并修复的微小损伤，可以放行。如果咨询波音，对于这种仅有面漆损伤无腐蚀的情况，波音可以给予补漆的永久修理方案。而后两种情况则必须咨询波音来得到相应修理方案。

前轮轮轴的损伤原因分析。根据上述的说明，我们可以对轮轴的结构和损伤类型有个基本的了解，那么在实际运行中，对于损伤原因，由于B737-800前起落架轮轴白色漆层区域（Taper Zone）为凹面。前轮毂向内推或向外拉时，如果没有垂直方向的支撑，其会向下掉，砸到轮轴漆层。所以导致漆层损伤最常见的还是来自于拆卸或安装前轮的过程中，由于未注意保持前轮内侧轴承端面与前轮轴（特别是12 点钟位置区域）漆面的间隙，导致前轮轴12 点钟位置区域的漆层遭剐蹭，多次、反复剐蹭则导致“掉漆。除去上述原因，还有其它导致以上轮轴漆层损伤的原因，包括：

-运行中前起落架附近如液压油渗漏，前轮轴12点钟位置区域会先受到腐蚀影响

-前轮轴承存在缺陷

-FOD导致的损伤

-底漆/面漆的材料缺陷

-底漆/面漆的施工问题

而发现轮轴损伤的时机，由于前轮轮轴在正常运行下也就是机轮在位时，是不可见的，所以能够发现轮轴损伤的情况大都出现在机轮拆下时的检查以及定期的轮轴检查中。其中波音MPD中涉及轮轴检查的条目为32-085-00，周期为36个月。另一个则是在轮胎的日常检查中，当机轮拆下时，AMM手册32-45-21-400-801 有要求对轮轴进行一个目视检查，该检查周期随着轮胎的使用时间而变化。

前轮轮轴损伤的处理方案分析。由于轮轴本身是结构件，对于结构件的修理，修理方案主要来自波音。也就是当拆下漆层发现轮轴出现损伤时，我们需要将轮轴的损伤情况反馈给波音以获得一个RDR（Repair and Deviation Record）修理偏差记录。而波音也会根据该历史记录给出不同的修理方案。总的来说，当前轮轴的修理方案可以分为三种：临时修理，永久修理，翻修。

临时修理方案如下：

1.检查轮轴/内筒有无其他面漆/底漆损伤。确保所有未粘附在金属母材上的涂层都已去除。

1. Inspect the nose landing gear inner cylinder for other locations where the paint/primer may be deteriorating/damaged. Ensure to remove all finishes that does not adhere to the base metal.

2.清除内筒上所有有缺陷的底漆/油漆，以露出金属母材。根据SOPM 20-10-01和20-10-02，使用塑料刮刀（首选）、金刚砂布、砂纸或百洁布。不允许使用电动或气动工具。

2. Remove all defective primer/paint from the inner cylinder exposing the base metal. Use plastic scraper (preferred), emery cloth, paper backed abrasive, or scotch-brite pads per SOPM 20-10-01 and 20-10-02. No power or air tools are allowed.

3.轻轻用砂纸去打磨金属母材与涂层的过渡区域。确保在金属母材和剩余未损坏的底漆/有机涂层表面之间有一个平滑的过渡区域。

3. Lightly hand sand the transition area between the base metal and the organic finish. Ensure a smooth transition between the base metal and remaining undamaged primer/organic finish.

4.根据SOPM 20-30-03清洁表面

4. Clean surface per SOPM 20-30-03.

5.按照SOPM 20-20-02进行局部荧光渗透检测（FPI），以确保没有腐蚀存在。

5. Perform Fluorescent Penetrant Inspection (FPI) per SOPM 20-20-02 to ensure no corrosion is present.

6.根据SOPM 20-20-01进行磁粉检查(MPI)确保没有裂纹或其它损伤存在。

6. Perform a local Magnetic Particle Inspection (MPI) per SOPM 20-20-01 to ensure no cracks or other damage indications exist

7.根据SOPM 20-30-03清洁表面，在涂漆前将表面完全清洁干净非常重要。

7. Clean surface after NDI per SOPM 20-30-03.   It is very important that the surface be completely clean for primer adhesion.

8.根据SOPM 20-10-03使用喷丸工艺处理裸露金属表面，如果无法实现，则省略该步骤。

8  Mask and locally shot/roto/flap peen exposed base metal in blended area per SOPM 20-10-03.  Shot/roto/flap peen can be omitted if not available.

9.对所有修理区域涂两层BMS 10-79 TYPE III 底漆（BMS10-11 Type I 环氧型可选）。

9. Apply two coats of BMS 10-79 TYPE III primer (F-19.47) (BMS10-11 Type I epoxy primer optional) to all exposed area(s)

注意：底漆临时修理最多维持90天

NOTE:  90 days is the maximum time a primer repair can remain in place.

永久修理方案如下:

波音提供以下永久修理方案：

1. 顶起前起，确认施工前轮轴没有受力。

1.Jack Aircraft per AMM as required to gain access to the area and to remove any load on the Inner Cylinder.

2.使用塑料刮刀或者探针（SOPM 20-10-04 图 1）或等效工具去除松动的底漆/漆层，。参考SOPM20-10-01和SOPM20-10-02，使用手持式砂纸小心地磨平任何锋利的光面边缘。 不允许使用动力或气动工具

2.No power or air tools are allowed. remove all loose paint/finishes by using a knife edge or dental explorer (SOPM 20-10-04 figure 1) / similar tool. Carefully smooth out any sharp finish edges by using hand-held abrasive paper as per SOPM 20-10-01 and 20-10-02.

-3.确保缺失的饰面边缘光滑，并确保相邻饰面牢固粘附，确保露出的金属部分保持金属母材63 Ra或更好的表面光洁度。

3.Carefully smooth out any sharp finish edges by using hand-held abrasive paper as per SOPM 20-10-01 and 20-10-02. Use hand tools only, no power tools or air tools should be used. Ensure missing finish area edges are smooth and that the adjacent finish is firmly adhered. Areas where the base metal is exposed, maintain a 63 Ra or better surface finish.

4.根据SOPM 20-30-03清洁表面

4.Clean surface per SOPM 20-30-03.

5.如果表面使用了气动工具，根据SOPM 20-10-02执行酸洗检查确保没有热损伤。

5.If power tools were used to feather finish, perform local Nital etch inspection per SOPM 20-10-02 to ensure no heat damage.

6.根据SOPM 20-20-01执行磁粉检测MPI确保没有腐蚀，如果MPI无法执行可以根据SOPM 20-20-02执行荧光渗透探伤。

6. Perform a local Magnetic particle inspection per SOPM 20-20-01 to ensure no cracks, corrosion, etc. exist. Fluorescent penetrant inspection per SOPM 20-20-02 may be used if MPI is not available.

注意：如果金属基体上发现腐蚀，停止施工并反馈波音

NOTE: If corrosion is found on the base metal, STOP, and reply to Boeing.

7.依据SOPM 20-42-10，对修理区域母材镀镉，确保覆盖原有镀层。

一次镀镉最大不能超过12平方英寸

总镀镉面积不能超过72平方英寸

执行期间不能受力

7， Apply local LHE stylus cadmium plate to the base metal in accordance with SOPM 20-42-10. Ensure overlap of Stylus Cd with surrounding original Cd surfaces. Please note the following:

        * Maximum area to be stylus plated at one time is 12 square inches.

        * Total area stylus plating shall not be larger than 72 square inches.

        * No loads are to be present during LHE application.

8.参考CMM 32-21-12施涂底漆（BMS 10-79 TYPE III）以及面漆（BMS 10-60 TYPE II）完成轮轴表面修复。

8. Apply BMS 10-79 TYPE III primer and  BMS 10-60 TYPE II top coat to the repaired areas as required per CMM 32-21-12.

9.除非部件已完成大修，否则本部件相同位置不能再次镀镉修理。

9.Do not perform a second repair in the same local area of the same part unless the part has been overhauled (including a hydrogen relief bake) since this repair. This is to ensure that the hydrogen does not build up in the repaired area due to multiple LHE cad plate applications in the same area.

翻修则是由有维修能力的MRO，对轮轴进行一个包含氢释放烘烤(with a hydrogen relief bake)的大修工作。

通过上述的三种方案比较，我们可以发现，对于轮轴损伤的修理，主要步骤就是清洁，探伤，执行涂层修复。对于探伤，这里执行有三种工作：参考SOPM20-20-02进行FPI荧光检测，参考SOPM20-20-01进行磁粉检测，参考SOPM20-10-01进行Nital etch酸性蚀刻。这三种检测功能不同，会根据损伤情况同时或部分执行。荧光检测为检查腐蚀，磁粉检测为检查裂纹，酸性蚀刻为检查热损伤。对于正常运行中发现的轮轴损伤，当说明目视检查无腐蚀情况发现时只需要执行磁粉检测即可。而这里涂层修复就是临时修理和永久修理方案最大的差别了。临时修理只对损伤的表面进行了底漆的刷涂，而永久修理则对损伤表面完整的恢复了镉钛层，底漆及面漆。同时临时修复的维持时间也被限定在90天，在90天内，该临时修理区域需要重新进行临时修复工作或者按要求反馈波音，或是在临时修理到期后进行永久修理或者翻修。同时永久修理不可以在曾经执行过镀镉永久修理的位置再次执行。所以一个轮轴发生损伤后能够执行的修理方案为一次镀镉的永久修理，或是对其一直进行90天循环的临时修理，当两者都不能满足时，就只能进行翻修了，一次翻修成本大概在10万左右。所以如何减少永久修理的次数，决定了翻修的次数，也就决定了该损伤的处理成本。而永久修理根据前文说明，其实旨在修复镉钛层，那么如何验证镉钛层损伤，目前波音尚未提供有效的办法，目前国内各家公司的处理有所不同此处不再论述。

前轮轮轴损伤的保留方案。当出现第二类或第三类损伤时，波音会根据该轮轴的历史修复情况给与以上三种修理方案。由于漆层凝固的需要，临时修理时间大概为6个小时，永久修理时间大概为10个小时。而前轮轮轴检查的频次前面已经说明过，多为航线换轮时发现。所以飞机很可能在发现损伤时由于停场修复时间以及设备材料的缺少导致非计划停场，对航班的运行产生较大影响。所以如何在发现损伤时办理保留，极大的影响到飞机的运行。那么我们该如何根据当下的情况来办理保留呢。这里提供一种分析思路，对于前轮轮轴的检查间隔，正如之前的说明，波音在MPD中有条目32-085-00，间隔为36MO，另外在拆换机轮时，安装机轮步骤中有对轮轴进行一般的目视检查。所以轮轴的实际检查间隔会根据机轮使用时间的长短变化，而机轮一般使用时间小于180FC，所以轮轴的最长检查间隔不会超过180FC。

所以根据波音设置的涉及前轮轴的检查条目，从产生一般目视能发现的破损掉漆等不正常现象到实际拆下机轮发现并修补轮轴，中间可能存在一个机轮的使用周期的间隔180FC，在这个机轮装上使用到被换下来的过程中，几乎不会有其它工作去检查该轮轴。而波音对此没有设置更短周期的检查条目，说明当前这种情况是可以接受的，也就是轮轴对于可目视发现的不正常漆层掉落开始，到最终发现该轮轴需要修补，是可以承受180FC时间的。对于正常运行中产生的非人为原因造成的轮轴掉漆现象，到发现并处理该轮轴，波音允许其存在180FC的时间，所以中间未再设置其它的检查轮轴的条目。这一点也得到了波音的证实。所以飞机可以根据实际机轮的使用周期来判断该轮轴的损伤时间是否在可接受的范围内，从而办理一定时间的保留。当然具体的冗余量则可以根据情况来制定，本文只是提供一种思路。

前轮轮轴损伤的防范。如何防止轮轴发生损伤才能从根本上解决轮轴损伤的问题。根据前文的轮轴损伤原因描述可知，最重要的还是避免拆换过程中发生人为的碰撞。一是根据AMM32-45-21使用换轮小车，这一点波音在轮轴损伤中也有建议；二是提高人员在拆装机轮过程的关注度，提前识别风险，降低发生碰撞的可能。

737-800前轮轮轴损伤目前仍为高发损伤，本文通过对轮轴损伤的情况和分析，对前轮轮轴的情况进行了简要说明，也期望日后轮轴损伤的可能和影响能得到一个越来越妥善的处理方案。

参考文献：波音手册CMM32-21-12

          波音手册AMM32-45-21

作者简介:姜卡澜（1991年2月-）男，湖南常德人，汉族，本科，现为深航维修工程部技术室系统高级工程师，深圳市助理工程师。