PT6A-60A發(fā)動機(jī)螺旋槳軸封嚴(yán)漏油 原因分析及預(yù)防

摘要：對PT6A-60A型發(fā)動機(jī)多次出現(xiàn)的螺旋槳軸封嚴(yán)漏油故障進(jìn)行分析，根據(jù)廠家的設(shè)計理念查找漏油原因，結(jié)合飛機(jī)運行和維護(hù)工作環(huán)境，制定了相關(guān)的防范措施，改進(jìn)了維修方案，為使用該型發(fā)動機(jī)的用戶提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：螺旋槳軸;封嚴(yán);磨損 ;預(yù)防措施

0 引言

PT6A系列發(fā)動機(jī)是加拿大普惠公司生產(chǎn)的一款中型渦輪螺旋槳式發(fā)動機(jī)，具有可靠性高、運行成本低等優(yōu)點，國內(nèi)外多款小型飛機(jī)都安裝了該系列發(fā)動機(jī)。其中，PT6A-60A型渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)主要安裝在比奇公司生產(chǎn)的KingAir（空中國王）350型飛機(jī)上。

隨著我國通用航空業(yè)務(wù)的發(fā)展，國內(nèi)很多通用航空公司購置了KingAir 350飛機(jī)，近期運行此型號的多家航空公司出現(xiàn)了螺旋槳軸封嚴(yán)滑油滲漏故障，如果滑油大量滲漏將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)空中停車，嚴(yán)重影響飛行安全。根據(jù)我公司對PT6A-60A型發(fā)動機(jī)多年的維護(hù)經(jīng)驗，針對此情況制定了螺旋槳漏油故障的防范措施，可以達(dá)到盡早發(fā)現(xiàn)、盡早預(yù)防的目的，以保障飛行安全。

1 PT6A-60A型發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)分析

PT6A-60A型發(fā)動機(jī)渦輪分為兩個獨立的渦輪組件，一個為壓氣機(jī)渦輪，用于驅(qū)動燃?xì)獍l(fā)生器（壓氣機(jī)），另一個為動力渦輪，通過減速齒輪箱減速后驅(qū)動螺旋槳為飛機(jī)提供動力。螺旋槳的槳距（槳葉角）是通過調(diào)速器改變的，調(diào)速器安裝在前殼體上部12點鐘位置。調(diào)速器由螺旋槳軸通過一個附屬傳動軸驅(qū)動，根據(jù)飛行員設(shè)置槳距桿的位置來控制進(jìn)入螺旋槳內(nèi)部的滑油量，實現(xiàn)調(diào)節(jié)螺旋槳的速度和槳距的功能，以適應(yīng)不同的飛行條件下所需要的順槳、反槳、恒速等狀態(tài)。

2 螺旋槳軸封嚴(yán)漏油的原因

根據(jù)以上對PT6A-60A發(fā)動機(jī)、螺旋槳基本結(jié)構(gòu)的說明，就造成螺旋槳軸封嚴(yán)漏油的具體原因進(jìn)行分析。如圖1所示，標(biāo)注15位置的是螺旋槳軸封嚴(yán)頂端的半環(huán)式防塵堵蓋，堵蓋分為上下兩半拼接成環(huán)形，堵蓋內(nèi)壁有一條環(huán)形溝槽，起防塵作用的毛氈粘到溝槽中，毛氈另一面與減速齒輪箱前壁緊密貼合，從而起到防塵的作用。由于堵蓋位置和結(jié)構(gòu)的原因，沙塵顆粒很容易從這個位置進(jìn)入堵蓋內(nèi)部污染毛氈，毛氈一旦被污染，沙塵顆粒將進(jìn)入螺旋槳軸的油封通道。在螺旋槳高速運轉(zhuǎn)的情況下，沙塵顆粒會對油封通道（標(biāo)注19位置）表面造成磨損，當(dāng)損傷達(dá)到一定程度后，油封通道表面便會出現(xiàn)凹槽（凹凸不平/粗糙/劃傷），導(dǎo)致螺旋槳軸座被割傷、損壞。圖2所示的滑油金屬封嚴(yán)環(huán)（Oil Seal Runner）已嚴(yán)重磨損，超出手冊標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)行報廢處理。出現(xiàn)這種情況后，標(biāo)注17位置的螺旋槳軸封嚴(yán)（Propeller Shaft Seal）已經(jīng)不能與滑油金屬封嚴(yán)環(huán)很好地配合，無法起到完全封嚴(yán)的作用（調(diào)速器調(diào)節(jié)后的滑油壓力一般為90～135psi），有一定壓力的滑油介質(zhì)在通過螺旋槳軸封嚴(yán)時，因封嚴(yán)效果降低就直接到達(dá)了標(biāo)注15位置的端頭半環(huán)式防塵堵蓋處，而防塵堵蓋只能起到防塵的作用，不能保持油壓，所以發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時滑油就從此處滲出。隨著發(fā)動機(jī)的不斷運轉(zhuǎn)，大量滑油滲漏，因缺少滑油可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)不能正常運轉(zhuǎn)，甚至空中停車，嚴(yán)重影響飛行安全。

3 制定措施

根據(jù)上述分析，螺旋槳軸封嚴(yán)漏油的原因是滑油金屬封嚴(yán)環(huán)損傷。如果油封流道表面出現(xiàn)凹槽（凹凸不平/粗糙/劃傷），就會割傷/損壞螺旋槳軸座，使之無法與圖3所示的螺旋槳軸封嚴(yán)完全配合，造成漏油?；徒饘俜鈬?yán)環(huán)屬于發(fā)動機(jī)本體部件，外場不能更換，只能由加拿大普惠公司派專人進(jìn)行修理更換，將大大增加維修成本，且導(dǎo)致長時間停場?；谝陨蟽牲c，結(jié)合飛機(jī)實際的運營環(huán)境和使用條件，以及我公司的外場可更換件，制定了如下螺旋槳軸封嚴(yán)的使用注意事項。

1） 我國大部分的通用航空飛行任務(wù)集中在新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)，這些地區(qū)風(fēng)沙大，沙塵天氣較多。沙塵易附著在半環(huán)防塵堵蓋的表面，防塵堵蓋背面是膠粘的毛氈（見圖4），螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時，毛氈上的沙塵顆粒很容易被帶入軸封嚴(yán)通道內(nèi)部，這樣就造成滑油金屬封嚴(yán)環(huán)損傷，進(jìn)而導(dǎo)致螺旋槳軸封嚴(yán)漏油。因此，建議在西部沙塵大的機(jī)場作業(yè)的飛機(jī)，縮短防塵堵蓋上毛氈的更換周期，并在更換時仔細(xì)清理防塵堵蓋表面，以降低沙塵被吸入軸封嚴(yán)內(nèi)部通道的幾率，避免造成軸封嚴(yán)損傷。

2） 更換螺旋槳軸封嚴(yán)環(huán)時應(yīng)嚴(yán)格按手冊要求操作，更換時應(yīng)重視外部環(huán)境影響，零件長時間暴露時應(yīng)做好防塵保護(hù)，人員進(jìn)行安裝時應(yīng)小心操作。此外，機(jī)務(wù)人員要養(yǎng)成良好的日常維護(hù)保養(yǎng)習(xí)慣，減少密封泄漏的風(fēng)險。

3） 螺旋槳軸封嚴(yán)環(huán)有兩種型號，封嚴(yán)環(huán)如果出現(xiàn)輕微的損傷，是可以通過更換不同型號的螺旋槳軸封嚴(yán)來解決的，但是在更換時需要查看之前的更換記錄，應(yīng)選取與之前不同型號的封嚴(yán)來更換。

4） 在清潔飛機(jī)表面或冬天對飛機(jī)進(jìn)行除防冰等使用高壓水槍作業(yè)時，應(yīng)注意遠(yuǎn)離螺旋槳軸封嚴(yán)半環(huán)防塵堵蓋位置，高壓的沖擊易損壞防塵蓋上毛氈的封嚴(yán)性，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施延長毛氈的使用周期，降低封嚴(yán)內(nèi)部的損傷。

4 總結(jié)

通過查找故障原因、分析評估故障存在的危險性，制定了相關(guān)的維護(hù)方案、防范措施及注意事項，避免因螺旋槳軸封嚴(yán)損壞造成滑油滲漏，以提高發(fā)動機(jī)的安全性和可靠性，降低發(fā)動機(jī)維護(hù)成本，減少停場時間，提高飛機(jī)使用率。

參考文獻(xiàn)

[1] King Air B300/B300c Maintenance Manual[Z].

[2] PT6A-60A/PT6A-60AG/PT6A-61 Maintenance Manual[Z].

作者簡介

王自知，工程師、維修主管，主要從事King Air 300、獎狀560xls/650/680 /750系列飛機(jī)的維修工作。