某型發(fā)動機前機匣下方回油管接頭漏油故障原因分析

吳有元 徐樹生

摘要：本文對發(fā)動機前機匣及其與回油管的聯(lián)接結(jié)構(gòu)進行了分析，指出產(chǎn)生前機匣下方漏油故障的三個因素，給出了故障的排除方法以及在發(fā)動機修理過程中應采取的六條措施。

關鍵詞：前機匣；空心葉片；滑油回油管；漏油；分析

Keywords：front casing；hollow blade；oil return line；leakage；analysis

發(fā)動機外場使用和在廠內(nèi)大修時，一級葉片和前機匣整流葉片上常出現(xiàn)滑油痕跡，前機匣下方回油管接頭處有滑油等現(xiàn)象，發(fā)動機大修后能否交付、能否在外場繼續(xù)使用都是亟待解決的問題。

1 前機匣結(jié)構(gòu)分析

1.1 前支承結(jié)構(gòu)分析

發(fā)動機前支承的封嚴結(jié)構(gòu)采用的是三道封嚴漲圈的接觸式封嚴形式（見圖1）。這種結(jié)構(gòu)是通過在漲圈外工作面?zhèn)纫敫邏簹怏w來保證封嚴漲圈缺口處的可靠封油的，因此，在慢車轉(zhuǎn)速以下，缺口處的封油氣體壓力過低會導致此處封油性能下降，造成發(fā)動機停轉(zhuǎn)后在一級壓氣機靜子葉片根部出現(xiàn)少量滑油滲漏。這種滲漏與發(fā)動機結(jié)構(gòu)及發(fā)動機的工作特點有關，其滲出量一般在50滴以內(nèi)，屬于正常滲漏。

1.2 前機匣與靜子葉片的聯(lián)接結(jié)構(gòu)

某型發(fā)動機位于前機匣正下部的靜子葉片為4號空心葉片，與前機匣聯(lián)接結(jié)構(gòu)有以下兩種形式。

1）通過空心葉片的安裝邊點焊在前機匣內(nèi)壁上

如圖2所示，這種聯(lián)接結(jié)構(gòu)下空心葉片伸出端（螺紋部位）與前機匣壁之間存在間隙，由封嚴漲圈滲漏的滑油會順著空心葉片外壁流到機匣外部。

2）空心葉片通過螺母固定在前機匣內(nèi)壁上

如圖3所示，這種聯(lián)接結(jié)構(gòu)下空心葉片伸出端與機匣壁結(jié)合部位裝有封嚴圈，可以阻止封嚴漲圈滲漏的滑油順著空心葉片外壁流到機匣外部。

1.3 空心葉片與回油管的聯(lián)接結(jié)構(gòu)

回油管與空心葉片聯(lián)接形式有兩種（見圖4、圖5），一種是通過轉(zhuǎn)接管接頭連接，另一種是直接連接。不論是哪種連接方式，與空心葉片連接的都是球面球頭的結(jié)合形式，只要球面、球頭沒有損傷，其封油效果就是可靠的。

圖4中，機匣外壁與回油管接頭之間裝有封嚴圈和調(diào)整墊圈，可以阻止封嚴漲圈滲漏的滑油順著空心葉片外壁流到機匣外部。

圖5中，機匣外壁與回油管接頭之間存在空隙，通過封嚴漲圈滲漏的滑油會順著空心葉片外壁流到機匣外部，在回油管接頭處會有滑油。

2 前機匣下方回油管接頭漏油原因

以上結(jié)構(gòu)分析和對內(nèi)外場故障統(tǒng)計的結(jié)果表明，前機匣下方回油管接頭漏油故障主要發(fā)生在圖5連接形式的發(fā)動機（即某型發(fā)動機）上。機匣外壁與回油管接頭之間存在空隙，通過封嚴漲圈滲漏出來的滑油會順著空心葉片外壁流到機匣外部，在回油管接頭處就會有滑油。

下文針對回油管接頭處仍有個別發(fā)動機出現(xiàn)少量滲漏問題的原因及其使用的影響進行分析。

1）發(fā)動機停轉(zhuǎn)后少量滲漏滑油與供油能力及回油能力差異有關

發(fā)動機拉停后的一段時間內(nèi)高低壓轉(zhuǎn)子仍然轉(zhuǎn)動，滑油增壓泵和回油泵仍在工作，但回油泵由于存在氣塞問題，回油能力大幅度下降，前支承處回油又是帶有大量氣泡的滑油，使得回油能力進一步降低，造成在低轉(zhuǎn)速下（包括拉停前n1<40%的一段時間內(nèi)）發(fā)動機供油能力大于回油能力。發(fā)動機供油能力過大，使前支承處滑油槽內(nèi)滑油溢出進而產(chǎn)生滲漏。

2）少量滲漏與前支承處的結(jié)構(gòu)有關

該處采用的是三道封嚴漲圈加封嚴篦齒形式的封嚴結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速工作時，由于壓氣機第三級后空氣壓力較低，以致封嚴篦齒處的封嚴氣壓力更低，使得篦齒阻擋前支承處的油氣外溢的能力降低。油氣溢出后造成前支承處滲漏少量滑油。一般滑油會在停轉(zhuǎn)1～2min后由一級壓氣機葉片根部滲漏出，其滲出量在50滴以內(nèi)，不致造成滑油消耗量大。

3）前支承處停轉(zhuǎn)后少量滑油滲漏不會造成飛機座艙冒煙故障

這種少量滲漏只有在發(fā)動機停轉(zhuǎn)1～2min后才開始出現(xiàn)。滲漏下來的少量滑油積存在一級壓氣機匣的內(nèi)表面（下方），發(fā)動機起動過程中滑油就被吹除掉，因此不會產(chǎn)生座艙冒煙故障。

3 控制措施

在發(fā)動機修理過程中，已對空心葉片接頭內(nèi)球面、回油管結(jié)構(gòu)外球面進行研磨拋光，并加強了密封試驗檢查。

為進一步加強質(zhì)量控制，建議采取以下措施。

1）為了不使從封嚴漲圈滲漏的滑油流到回油管接頭處，建議按圖4形式的連接對圖5形式的連接進行改裝，即在機匣與回油管接頭之間增加封嚴圈。

2）增加封嚴篦齒的擋氣能力，提高密封氣腔的空氣壓力，即對前支承篦齒間隙進行控制，篦齒和鋁套的間隙控制在0.1～0.2mm。測量檢查該間隙，不合格時更換鋁襯套。

3）加強對封嚴漲圈座的檢查和修理。低壓壓氣機上前后漲圈座磨損槽寬不應超過2.34mm，漲圈槽應光滑無臺階。必要時研究增加封嚴漲圈座涂抹二硫化鉬工作。

4）加強封嚴漲圈的檢查和修理。檢查封嚴漲圈的彈力、透光度、翹曲變形量、鍍層和銹蝕，凡不符合的一律更換為新品封嚴漲圈。

5）提高封嚴漲圈的裝配質(zhì)量。將封嚴漲圈研磨二硫化鉬的時間控制在20min或30min以上，直至全面出現(xiàn)深藍色的光滑膜。裝配時，三根封嚴漲圈的開口應均勻錯開，防止對口；安裝機匣和壓氣機盤時，應找平放正，輕松裝入，禁止強行裝配，防止封嚴漲圈卡傷、卡斷。

6）發(fā)動機試車時，應加強對前支承部位的密封性檢查，發(fā)現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象應予完全排除。

作者簡介

吳有元，工程師，主要從事附件傳動裝置的維護與保障研究。

徐樹生，工程師，主要從事發(fā)動機維護與保障的工程管理。