一起某型發(fā)動機(jī)滑油系統(tǒng)內(nèi)漏故障的排除

蘇康

一、故障情況

2019年6月，某型發(fā)動機(jī)在部隊出現(xiàn)滑油系統(tǒng)滑油量異常的故障。具體情況是：在發(fā)動機(jī)停放數(shù)小時后滑油箱內(nèi)部的滑油量低于合格范圍，而在開車后恢復(fù)到正常值，即滑油系統(tǒng)發(fā)生了內(nèi)部泄漏。

外排人員檢查了發(fā)動機(jī)外部及各管路和連接處，無異常;更換了滑油箱，故障依舊;更換了滑油附件盤形單向活門，無明顯改善;更換滑油附件，故障排除。

二、故障分析與排除

（一）滑油附件的工作原理

滑油附件固定在發(fā)動機(jī)附件機(jī)匣上，在滑油系統(tǒng)中起到供油、回油及過濾滑油的作用，主要由進(jìn)油泵、三級回油泵和滑油濾組成。

進(jìn)油泵為單級齒輪式油泵，它通過發(fā)動機(jī)高壓轉(zhuǎn)子帶動旋轉(zhuǎn)，將滑油從滑油箱抽出，通過其內(nèi)部主、從動齒輪的嚙合提高了滑油壓力，再通過滑油附件的調(diào)壓活門調(diào)節(jié)，保證滑油系統(tǒng)供油部分的壓力符合要求。

進(jìn)油泵將增壓后的滑油送到滑油濾，滑油從濾片外面進(jìn)入，經(jīng)過濾后清潔的滑油從油濾骨架中間流出，并分成兩個供油路（如圖1所示）：一路去發(fā)動機(jī)前軸承潤滑;另一路頂開盤形單向活門，去往中、后軸承，傳動機(jī)匣和附件機(jī)匣等并對其軸承及齒輪的嚙合處進(jìn)行潤滑和散熱。在滑油濾殼體上設(shè)置了一個鋼珠安全活門，當(dāng)滑油濾堵塞，濾片外面與骨架中間的油壓差超過規(guī)定值時，安全活門打開，部分滑油不經(jīng)過濾而直接流到供油管路。盤形單向活門的作用是，當(dāng)發(fā)動機(jī)不工作時，防止滑油箱內(nèi)的滑油經(jīng)進(jìn)油泵和滑油濾漏入附件機(jī)匣。

三級回油泵的殼體內(nèi)各裝有一對齒輪，在發(fā)動機(jī)工作時，它們由進(jìn)油泵的傳動軸帶動，分別將滑油系統(tǒng)回油路線上的后收油池、中收油池、附件機(jī)匣內(nèi)的滑油抽回，一起送到油氣分離器將氣體進(jìn)行分離，之后，滑油流經(jīng)燃滑油附件的散熱器，與發(fā)動機(jī)燃油完成熱交換后流回滑油箱。為了防止三級回油泵在開始工作時產(chǎn)生氣塞現(xiàn)象，回油泵殼體內(nèi)設(shè)置了一段管路（鋼珠單向活門）將進(jìn)油泵增壓后的滑油輸送到每個回油泵的出口，使滑油充滿各個回油泵并將氣體排除。鋼珠單向活門還有另外一個作用，在發(fā)動機(jī)不工作時，防止滑油箱內(nèi)的滑油流到附件機(jī)匣。

（二）檢查情況

對滑油附件進(jìn)行性能試驗(yàn)，在進(jìn)行靜壓試驗(yàn)約30秒后，三級回油泵通油氣分離器的出口（對應(yīng)圖1中D口）流出滑油，呈線狀。繼續(xù)觀察10分鐘，無其它異?，F(xiàn)象。

（三）故障原因查找與排除

1.外場排故時通過更換盤形單向活門，泄漏量有微量減少，說明原盤形活門封嚴(yán)效果已經(jīng)有所衰減。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)考慮，鋼珠安全活門如果失效，滑油將不通過滑油濾，而是直接通過安全活門再穿過盤形活門流出，造成滑油的泄漏。于是取下安全活門，對其進(jìn)行泄漏量檢查，符合要求，排除了安全活門的因素。

2.如果鋼珠單向活門失效（彈簧彈力不合格或者鋼球損傷嚴(yán)重），將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)靜置后，滑油經(jīng)過三級回油泵出口之匯合處而流入油氣分離器，造成滑油箱油量的減少。但是，如果鋼珠單向活門失效，在做靜壓試驗(yàn)時，三級回油泵抽油口（對應(yīng)圖1中A口、B口、C口）應(yīng)該會有油液流出，這與產(chǎn)品試驗(yàn)時的實(shí)際情況不相符。對鋼珠單向活門進(jìn)行了密封性檢查，符合工藝要求。因此，鋼珠單向活門不是引起內(nèi)部泄漏的原因。

3.將滑油附件分解至零件狀態(tài)，仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)附件機(jī)匣回油泵端蓋處裝配的密封墊片37077841有變形情況（如圖2所示）。

再結(jié)合滑油附件回油級主殼體的結(jié)構(gòu)（如圖3所示），回油泵端蓋裝配時D處與F孔貼合在一起，E處與G孔貼合在一起。在發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)下，進(jìn)油泵內(nèi)的滑油通過G孔流入E處以便在回油級開始工作時充滿回油泵起到排氣的作用，而各級回油泵抽油并增壓后，滑油將從D處/F孔通過殼體內(nèi)部流入通油氣分離器的出口。

在試驗(yàn)器上做靜壓試驗(yàn)時，滑油附件不運(yùn)轉(zhuǎn)，三個回油泵均不工作，墊片變形的情況下，進(jìn)油泵內(nèi)的滑油在試驗(yàn)器油箱的壓力下會從 G孔/E處直接串入D處/F孔，進(jìn)而有油液流出。在滑油附件裝發(fā)動機(jī)后，由于滑油箱高于滑油附件，滑油將從通油氣分離器的出口流入附件機(jī)匣而產(chǎn)生泄漏，在油氣分離器、滑油散熱器和管路的阻力下，泄漏掉的滑油不會全部流回滑油箱。因此，在發(fā)動機(jī)放置后滑油箱會出現(xiàn)油量減少的情況，而在發(fā)動機(jī)開車后，三級回油泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，滑油正常流動，滑油箱油量又恢復(fù)到合格范圍內(nèi)。

為了驗(yàn)證上述分析，更換了密封墊片37077841，復(fù)裝滑油附件，并以工藝規(guī)定的兩倍時間仔細(xì)檢查，三級回油泵通油氣分離器的出口不再有任何滲漏。將復(fù)裝后的滑油附件發(fā)外場裝機(jī)，發(fā)動機(jī)正常使用。

三、總結(jié)與建議

本次故障的發(fā)生主要是由于密封墊片37077841變形引起的。為了避免故障的再次發(fā)生，采取以下措施：

1.在領(lǐng)用新品密封墊片時，應(yīng)仔細(xì)檢查，確保完好，對其單獨(dú)存放以避免被其它零件擠壓而產(chǎn)生變形。

2.試驗(yàn)時應(yīng)特別耐心細(xì)致，除了工藝要求的在靜壓試驗(yàn)時重點(diǎn)檢查皮碗與齒輪軸頸的封嚴(yán)處無泄漏外，對于回油級通油氣分離器出口也絕不允許有任何滲漏。

3.故檢、修理各零組件時，活門組件試驗(yàn)時容不得一絲馬虎，應(yīng)做到?jīng)]有任何一點(diǎn)瑕疵，方可能保證好航空產(chǎn)品質(zhì)量。