某發(fā)動(dòng)機(jī)引氣有滑油味故障排查與分析

丁雷 虞志強(qiáng)

摘 要：本文針對(duì)外場(chǎng)某發(fā)動(dòng)機(jī)引氣有滑油味故障，根據(jù)故障現(xiàn)象和現(xiàn)場(chǎng)檢查及調(diào)整，對(duì)引氣有滑油味故的可能性進(jìn)行了分析，通過對(duì)擬建的故障模式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和返廠排查，最終確定了故障原因。本文結(jié)合故障分析闡述了XX6系列發(fā)動(dòng)機(jī)引氣有滑油味故障的原理和排查方法，可為發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)過程中及早發(fā)現(xiàn)、消除故障隱患以及故障排查提供參考。

關(guān)鍵詞：引氣;節(jié)流嘴;封嚴(yán)

中圖分類號(hào)：V228.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）09-0094-02

0 引言

某型發(fā)動(dòng)機(jī)是我國常用的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。該型發(fā)動(dòng)機(jī)不僅為飛機(jī)提供前進(jìn)的動(dòng)力，而且燃燒室機(jī)匣設(shè)有引氣口，為飛機(jī)艙內(nèi)提供氣源，增加座艙壓力。

該型發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過程中時(shí)有發(fā)生引氣有滑油味故障，影響了飛機(jī)正常使用。本文就該機(jī)出現(xiàn)的引氣有滑油味故障進(jìn)行分析，為該型發(fā)動(dòng)機(jī)引氣有滑油味故障的排查和調(diào)整方法提供參考。

1 空氣系統(tǒng)封嚴(yán)原理

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)件與其相配的固定件之間必定有間隙，潤滑軸承的壓力滑油就會(huì)從間隙漏出，這就會(huì)使軸承的潤滑條件變壞，并增大滑油消耗量，因而要采用密封滑油的裝置。在目前所使用的封嚴(yán)裝置中，對(duì)于高速轉(zhuǎn)動(dòng)部件，空氣封嚴(yán)裝置結(jié)構(gòu)簡單且效果較好。空氣封嚴(yán)是依靠封嚴(yán)裝置前后的空氣壓差，使空氣流過該裝置很小的環(huán)形間隙，從而達(dá)到堵住滑油、防止?jié)B漏的效果。XX6發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣封嚴(yán)系統(tǒng)包括槳軸前軸承和發(fā)動(dòng)機(jī)前、中、后軸承（即壓氣機(jī)前、后軸承及渦輪滾子軸承）的封嚴(yán)。

槳軸封嚴(yán)結(jié)構(gòu)介紹：

為防止?jié)櫥瑯S前軸承的滑油從減速器前蓋處滲漏出發(fā)動(dòng)機(jī)，在減速器前蓋處設(shè)置有3道封嚴(yán)結(jié)構(gòu)（見圖1），螺紋封嚴(yán)圈2安裝在槳軸1上并隨之一起高速旋轉(zhuǎn)，其外圓具有與旋轉(zhuǎn)方向相同的螺紋，形成第1道封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，給滑油一個(gè)向后甩出的力。減速器前蓋3內(nèi)孔上裝有漲圈外封嚴(yán)套6，裝配在槳軸1上的漲圈封嚴(yán)套4和漲圈外封嚴(yán)套6間裝有3道漲圈5，形成第2道封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，對(duì)滑油通過螺紋封嚴(yán)圈滲漏的部分再次進(jìn)行密封。減速器前蓋3內(nèi)開有引壓縮空氣的孔8，從壓氣機(jī)第5級(jí)引來壓縮空氣經(jīng)此孔流至漲圈封嚴(yán)套4，形成第3道封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，即空氣封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，對(duì)漲圈封嚴(yán)的泄漏部分進(jìn)行再次密封。

槳軸前軸承空氣封嚴(yán)引用的壓氣機(jī)第5級(jí)壓縮空氣的壓力可通過孔徑分為2mm、3 mm、4mm、5mm、6mm的5組節(jié)流墊2（見圖2）來調(diào)整，該壓縮空氣經(jīng)節(jié)流墊后依次通過附件傳動(dòng)機(jī)匣內(nèi)氣路、導(dǎo)管、孔徑為1mm、1.2mm、1.4mm的節(jié)流嘴1、接合導(dǎo)管和內(nèi)部氣路進(jìn)入第1道和第2道漲圈間的環(huán)形間隙，氣流在這里一部分向前通過第1道漲圈滲漏至大氣;另一部分通過第2、3道漲圈封嚴(yán)滑油。

2 故障現(xiàn)象

某發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行過程中，打開飛機(jī)引氣時(shí)，座艙出現(xiàn)滑油味。

3 故障樹分析（圖3）

4 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

4.1 飛機(jī)引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢查

對(duì)飛機(jī)引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，無滑油滲漏情況。

4.2 螺旋槳檢查

對(duì)螺旋槳進(jìn)行檢查，螺旋槳槳軸連接處出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，槳葉表面無痕跡。

4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)檢查

（1）檢查槳軸前端蓋板有滑油跡;（2）檢查壓氣機(jī)一、二級(jí)葉片無滑油跡;（3）檢查燃燒室6#、10#支板無滑油燒蝕痕跡。

5 現(xiàn)場(chǎng)排故情況

（1）螺旋槳更換滑油管螺帽和轉(zhuǎn)換器組件的封嚴(yán)膠圈，故障未排除;（2）將槳軸前軸承密封節(jié)流嘴由Φ1.4mm調(diào)整為Φ1.8mm，故障未排除;（3）將槳軸節(jié)流嘴更換為 Φ1.4mm，壓氣機(jī)前軸承節(jié)流嘴由Φ4mm調(diào)整為Φ2mm，故障未排除。

6 故障模式分析

以槳軸端面漏油為頂事件進(jìn)行故障分析：

（1）節(jié)流嘴直徑不合適X1;外場(chǎng)對(duì)節(jié)流嘴進(jìn)行更換，故障復(fù)現(xiàn)，說明節(jié)流咀直徑不合適不是導(dǎo)致槳軸端面漏油的原因，影響因素X1可以排除。（2）螺紋封嚴(yán)圈磨損X2;螺紋封嚴(yán)圈安裝在槳軸上并隨之一起高速旋轉(zhuǎn)，其外圓具有與旋轉(zhuǎn)方向相同的螺紋，形成第1道封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，若螺紋封嚴(yán)圈磨損則會(huì)導(dǎo)致封嚴(yán)能力降低，滑油滲漏。由于外場(chǎng)不具備排查條件，影響因素X2暫時(shí)不能排除。（3）漲圈封嚴(yán)套磨損X3;裝配在槳軸上的漲圈封嚴(yán)套和漲圈外封嚴(yán)套間裝有3道漲圈，形成第2道封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，對(duì)滑油通過螺紋封嚴(yán)圈滲漏的部分再次進(jìn)行密封，若漲圈封嚴(yán)套磨損則會(huì)導(dǎo)致封嚴(yán)能力降低，滑油滲漏。由于外場(chǎng)不具備排查條件，影響因素X3暫時(shí)不能排除。（4）封嚴(yán)氣路堵塞X4;減速器前蓋內(nèi)開有引壓縮空氣的孔，從壓氣機(jī)第5級(jí)引來壓縮空氣經(jīng)此孔流至漲圈封嚴(yán)套，形成第3道封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，對(duì)漲圈封嚴(yán)的泄漏部分進(jìn)行再次密封。外場(chǎng)對(duì)槳軸封嚴(yán)氣管通暢情況進(jìn)行了檢查，能夠感受到有氣體從槳軸前端面流出，但無法測(cè)量出氣量大小，影響因素X4不能排除。

7 返廠檢查情況

（1）分解檢查減速器前蓋及螺旋封嚴(yán)圈無異常，且復(fù)查原始加工記錄皆合格，可知前蓋處螺旋封嚴(yán)圈的密封作用正常，影響因素X2可以排除。（2）分解檢查前蓋處漲圈外封嚴(yán)套、漲圈封嚴(yán)套和漲圈皆無異常，且復(fù)查原始加工記錄皆合格，可知前蓋處漲圈的密封作用正常，影響因素X3可以排除。（3）分解檢查，發(fā)現(xiàn)減速器前蓋處的氣孔被裝用的封嚴(yán)墊圈堵塞（見圖4、圖5），由此可知，引壓縮空氣的氣路封嚴(yán)效果已失效，影響因素X4不能排除。

8 故障機(jī)理

由減速器前蓋處的封嚴(yán)結(jié)構(gòu)可知，螺旋封嚴(yán)圈封嚴(yán)、漲圈封嚴(yán)以及引壓縮空氣的氣路封嚴(yán)三者共同對(duì)減速器前蓋內(nèi)滑油進(jìn)行密封，當(dāng)引壓縮空氣的氣路封嚴(yán)效果失效時(shí)，會(huì)使得減速器前蓋處的封嚴(yán)結(jié)構(gòu)的封嚴(yán)效果減弱，從而使得減速器前蓋內(nèi)的滑油經(jīng)螺旋封嚴(yán)圈、漲圈泄漏后從減速器前蓋處漲圈封嚴(yán)套處往外滲漏，并沿著減速器前蓋的滑油腔11處的凸臺(tái)往下流至整流支板上。

另一方面，由于減速器前蓋處螺旋封嚴(yán)圈封嚴(yán)、漲圈封嚴(yán)仍能夠正常起作用，只有極少量的滑油會(huì)從減速器前蓋處往外滲漏。

9 結(jié)論

減速器安裝面封嚴(yán)墊片裝反，使前蓋封嚴(yán)氣孔堵塞，導(dǎo)致引入的壓氣機(jī)第5級(jí)壓縮空氣無法進(jìn)入前蓋封嚴(yán)氣孔對(duì)槳軸前軸承潤滑滑油進(jìn)行封嚴(yán)，減速器前蓋內(nèi)的滑油經(jīng)螺旋封嚴(yán)圈、漲圈泄漏后從前蓋與槳軸連接處端面滲出。

10 結(jié)語

該型發(fā)動(dòng)機(jī)引氣有滑油味故障外場(chǎng)較為常見，一般通過合理的調(diào)整節(jié)流嘴能夠排除故障。若出現(xiàn)燃燒室內(nèi)有滑油燒蝕痕跡或發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部封嚴(yán)氣孔堵塞情況，發(fā)動(dòng)機(jī)則需要返廠檢查，造成一定經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司.某型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)說明書[M].2017.

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