航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)脹圈異常磨損原因分析

馮文瑞

摘 要：現(xiàn)階段，我國的航空業(yè)快速發(fā)展，并逐步融入國際社會(huì)之中，但由于我國這一行業(yè)起步較晚，因此存在一系列細(xì)節(jié)上的問題，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)脹圈異常磨損就是常見問題之一。本文向大家介紹了航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)脹圈有關(guān)的幾種故障類型，從相應(yīng)的原理著手對(duì)產(chǎn)生故障原因進(jìn)行了分析，以期能夠?qū)p少故障的發(fā)生概率作出貢獻(xiàn)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率和使用時(shí)常。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);脹圈磨損;原因分析

近年來，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，低空飛行領(lǐng)域也逐漸得到了開放，并且更多的小型飛機(jī)被應(yīng)用到了現(xiàn)實(shí)生活中。許多小型飛機(jī)使用的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)比較簡單，并且體積小被廣泛關(guān)注起來。在現(xiàn)階段的使用中往往會(huì)產(chǎn)生一些故障，這些故障主要是脹圈故障，也就是通常所說的脹圈磨損和斷裂所導(dǎo)致的機(jī)械不穩(wěn)定。所以發(fā)動(dòng)機(jī)是否要進(jìn)行維修和處理，主要取決于脹圈的磨損程度和斷裂程度。

一、常見的脹圈故障及問題實(shí)例介紹

脹圈一般來說都會(huì)安裝在相應(yīng)的脹圈槽內(nèi)，它是根據(jù)自身的彈力和燃燒的壓力來對(duì)它的的缸壁進(jìn)行擠壓。安裝他的主要目的是為了防止從燃燒地點(diǎn)泄露到外部中去。它還有一定的阻斷潤滑油流失，防治它錯(cuò)誤的流入燃燒室里去，我們可以將這種安裝在活塞上的脹圈分為封嚴(yán)脹圈、擋油脹圈等幾種類型。以下是對(duì)于脹圈故障情況進(jìn)行相應(yīng)的介紹。

1.1脹圈異常磨損

脹圈的異常磨損是其發(fā)生故障的一個(gè)普遍原因。這種情況一般發(fā)生在機(jī)器使用的初期階段。也就是說，如果初期沒有這種情況的發(fā)生，那么以后這種狀況發(fā)生的幾率會(huì)很小。如果在正常磨損的情況下，脹圈越是潤滑，磨損的情況就會(huì)越頻繁。并且它的滑動(dòng)面上會(huì)帶有一些圓角。反之，異常磨損的條件下滑動(dòng)面是沒有圓角的。因此，為了防止這種狀況的發(fā)生，應(yīng)該在初期使用階段給脹圈配備相應(yīng)的潤滑油。此外，還應(yīng)注意的是發(fā)動(dòng)機(jī)過熱就應(yīng)該減少機(jī)器的使用。確保它能夠在正常情況下燃燒，防止其他雜物的生成。保證使用的油料的質(zhì)量，實(shí)時(shí)控制室內(nèi)車間的溫度。

1.2脹圈膠結(jié)

簡單來說，脹圈的膠結(jié)是指在一定時(shí)期脹圈脹期槽中不能正?；顒?dòng)。而其中發(fā)生膠結(jié)概率最高的是第一個(gè)脹圈道。這是由于它產(chǎn)生的溫度是最高的。倘若在這種情況下進(jìn)行工作，就會(huì)使得許多的膠狀物質(zhì)堵塞在脹圈的管道之中，直至脹圈不能夠正?；顒?dòng)為止。并且它在重度磨損后，脹圈也會(huì)發(fā)生一些形狀的突變，使它不能夠正常的投入使用，或者還會(huì)發(fā)生過熱的情況，最終導(dǎo)致管道口變小。導(dǎo)致這種情況的原因還有一種，那就是沒有進(jìn)行及時(shí)的清潔和處理，使得其存在許多的雜質(zhì)，最終不能正常使用。

1.3脹圈斷裂

脹圈發(fā)生斷裂的原因大可以分為三種，首先是它的開口過小，在項(xiàng)圈工作時(shí)受到熱氣的影響導(dǎo)致開口互相碰撞，因而導(dǎo)致脹圈生成了一種很強(qiáng)的壓縮力，使得其產(chǎn)生損壞。所以在進(jìn)行安全檢查的同時(shí)，需要對(duì)其開口進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控。否則它的間隙過小就會(huì)發(fā)生斷裂現(xiàn)象。由于脹圈在持續(xù)的工作，所以它的槽部會(huì)受到相應(yīng)的磨損，脹圈會(huì)因此產(chǎn)生張力，導(dǎo)致其變?yōu)橐环N傾斜的狀態(tài)，在這一過程中，燃?xì)獾膲毫ν蝗唤档?，脹圈?huì)回到原來的位置。脹圈在反復(fù)的運(yùn)動(dòng)之中就會(huì)造成斷裂。最后一個(gè)原因是由氣缸頭溫度過高和滑油量供給不足所引起的漏氣狀況。進(jìn)而導(dǎo)致突現(xiàn)象的產(chǎn)生。

這三方面都是在日常生活中我們可以普遍見到的。所以控制機(jī)器的溫度是加熱系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。通過相應(yīng)的夾層處理，可以大大減少開啟機(jī)器的時(shí)間，提高機(jī)器工作效率，從而也在一定程度上縮減了機(jī)器的使用成本。

1.4實(shí)例介紹

某地方的一個(gè)鋼鐵小熊產(chǎn)業(yè)廠相關(guān)的減速機(jī)器在使用了半年后發(fā)生了齒輪的斷裂和磨損。該減速機(jī)為一級(jí)人字齒輪減速齒輪箱，這種簡述機(jī)器的構(gòu)造和使用主要采用于上個(gè)世紀(jì)的設(shè)計(jì)思路。這種齒輪的基本材料主要選用碳合金鋼，調(diào)質(zhì)滾齒表淬工藝，支撐選擇軸瓦，高速輪子的兩邊主要有兩個(gè)直徑約為16厘米的飛輪。

二、航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)脹圈異常磨損原因分析

2.1化學(xué)成分

專家通過一些進(jìn)口的讀光譜儀對(duì)相應(yīng)的配件進(jìn)行了檢驗(yàn)和分析。如：0.419C：0.28% Si;0.57% Mn;00159P;002%5;1.025Cr;0.189 Mo;0.13%Ni。這些成分與42CrMo的標(biāo)準(zhǔn)成分相符合。我們的實(shí)驗(yàn)標(biāo)本來自于齒輪掉塊。

2.2硬度的偏差

我們通過兩個(gè)齒輪進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。通過每個(gè)齒輪上的四個(gè)點(diǎn)來監(jiān)測他們的硬度。硬度基本值范圍大約為48.52HRC。從根本上說，它基本上滿足了處理后硬度的相關(guān)要求。通過對(duì)它的切片進(jìn)行研究和測量，其結(jié)果大約為1.8 2mm，并且根據(jù)相應(yīng)的判斷，我們可以看出它的齒根并沒有做一些硬化的處理。

2.3接觸區(qū)域

通過實(shí)驗(yàn)，我們可以了解到在初始安裝的時(shí)候。左旋齒大概接觸到區(qū)約為齒寬的12，右旋因嚙合接觸區(qū)約為齒寬的1/3，左右旋齒嚙合接觸區(qū)在齒高方向均為小輪偏齒頂，大輪偏齒根，這種情況不符合相關(guān)的要求，因此它也成為了問題的根本所在。

2.4強(qiáng)度分析

通過研究所對(duì)于齒輪硬度的相關(guān)測量，通過調(diào)質(zhì)滾齒，來支持整個(gè)齒輪運(yùn)行強(qiáng)度發(fā)展的測量。由上面數(shù)據(jù)分析我們可以知道，脹圈的問題在一定程度上是可以避免的，但是需要我們進(jìn)行定期的檢查和相應(yīng)的沒貨，注意按時(shí)更換，潤滑油和燃油品質(zhì)等情況。這樣一來就可以減少問題的發(fā)生，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，保證在運(yùn)行中安全。

2.5保養(yǎng)分析

現(xiàn)如今許多廠商在安裝上投入較多的經(jīng)理往往會(huì)忽視脹圈的保養(yǎng)工作，據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，在許多飛行器的維修工作當(dāng)中，由于保養(yǎng)不利所造成的危害占總量的百分之五十，可見我是想讓發(fā)動(dòng)機(jī)能夠長久的使用，必不可缺少的就是按時(shí)的進(jìn)行修理和檢查，當(dāng)然，這也會(huì)給后期的發(fā)展節(jié)約一些成本減少損失。在這里我們要注意的是，不僅僅需要進(jìn)行一些常規(guī)的期限保養(yǎng)在行駛過程中，尤其是一些惡劣的環(huán)境也要進(jìn)行相應(yīng)的關(guān)注。

【結(jié)束語】伴隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)于脹圈異響的防控技術(shù)的改革也會(huì)得到一定的發(fā)展。所以相關(guān)工作者應(yīng)積極做好本職工作，按時(shí)做好發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)，積極的向外部學(xué)習(xí)，改正自身的不足，為我小型飛行行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。

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