淺談CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門導向塊更換方案

林璟，鄧琪，陳偉安

（廣州飛機維修工程有限公司，廣東 廣州 510470）

CFM56-7B發(fā)動機是高涵道比、雙轉(zhuǎn)子軸流式發(fā)動機，主要裝配于737NG系列飛機。盡管該發(fā)動機總體性能較好、可靠性高，但在使用過程中也出現(xiàn)了一些問題，嚴重影響了飛行安全，導致航司經(jīng)濟損失?？勺円龤饣铋T（Variable Bleed Valve，VBV）系統(tǒng)故障是發(fā)動機常見故障之一，會導致發(fā)動機喘振。發(fā)動機喘振是一種低頻率高振幅的振動，很容易導致發(fā)動機停車，如不及時處理將造成發(fā)動機部件損壞，嚴重影響飛行安全。喘振常出現(xiàn)在發(fā)動機的啟動、加速、減速、反推4個階段，導致返航、中斷起飛或航班延誤。本文對CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門導向塊更換原因敘述，對該廠家發(fā)出的維護指引進行深入分析形成相應的更換可變引氣活門導向塊的方案，并提出維護建議和維護過程中的注意事項。

1 背景

根據(jù)飛行監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示，B-5021 RH右發(fā)發(fā)動機序號：960691有短時故障代碼“75-30452 THE VBV POSITION SIGNALS DISAGREE”，目視檢查發(fā)現(xiàn)右發(fā)導向環(huán)4個可變引氣活門導向塊均不在位，已取出3個?？滋綑z查發(fā)現(xiàn)剩余的一個導向塊掉落在支柱STRUT6和STRUT7之間，打開相應蓋板，目視無法看到，也無法取出。由于當前的AMM飛機維護手冊并沒有確實的方案，我們也可以通過DICA(廠家提供的維護文件)指引完成和修復該類故障和現(xiàn)象。

2 CFM56-7B 發(fā)動機可變引氣活門導向塊更換原因

（1）當可變引氣活門導向塊（聚四氟乙烯）圖層出現(xiàn)明顯的脫膠或者丟失時，需要執(zhí)行檢查可變引氣活門導向塊項目。

（2）按需一次性完成更換PTFE（聚四氟乙烯）導向塊。

（3）CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門導向塊組成。可變引氣活門導向塊是由2個黏合的主要部件構(gòu)成，主要支撐區(qū)域是由鋼材料組成，而防磨區(qū)域是有PTFE（聚四氟乙烯）材料組成，（如圖1）它們的主要是用于可變引氣活門導向塊門作動環(huán)作動時起到關(guān)鍵防磨的作用。CFM56-7B發(fā)動機安裝有4個可變引氣活門導向塊，從發(fā)動機后往前看的方向，他們都是成雙分布在發(fā)動機2點和8點鐘位置。

圖1 可變引氣活門導向塊主要構(gòu)成圖

（4）CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門導向塊更換的情況。由于受到飛機維護信息的報告，出現(xiàn)了可變引氣活門信號不一致的維護信息，這樣的信息會導致發(fā)動機在150h內(nèi)限制放行（短時放行失效）。排故顯示根本原因是由于可變引氣活門導向塊PTFE材料丟失或者脫膠。

（5）CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門導向塊更換性能提升。為了保證在翼更換的可靠性，CFM廠家發(fā)布的SB服務(wù)通告提供的指引，在所述的發(fā)動機中檢查和去除損壞的可變引氣活門導向塊，并且重裝可變引氣活門導向塊來滿足修正可變引氣活門導向塊PTFE（聚四氟乙烯）材料的黏合要求。

3 CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門導向塊更換流程方案

3.1 方案的構(gòu)思

CFM公司早期針對CFM56-7B發(fā)動機發(fā)放了服務(wù)通告SB72-0369,預防性方案是對存在明顯的PTFE（聚四氟乙烯）PAD材料明顯的丟失或者脫膠狀態(tài)，進行可變引氣活門導向塊檢查，如果發(fā)現(xiàn)超標一次性更換。但是，廠家方案有2個弊端。

（1）滯后性。對存在明顯的PTFE（聚四氟乙烯）PAD材料明顯的丟失或者脫膠狀態(tài)，并不是所有型號CFM56-7B發(fā)動機都能涉及檢查。根據(jù)SB72-0369只有涉及CFM56-7B發(fā)動機序列號到達ESN：87Z541。（序列號為Z的參考發(fā)動機范圍874/875）。

（2）精準差?？勺円龤饣铋T導向塊成雙分布在發(fā)動機2點和8點鐘位置，在風扇單元體內(nèi)部，一般的日常維護很難接近這些位置去檢查。最近南航737NG機隊頻發(fā)VBV位置信號不一致故障以及所有的VBV導板丟失現(xiàn)象，說明了之前方案的局限性。

3.2 方案優(yōu)化

CFM56-7B可變引氣活門導向塊更換需要拆裝進氣道、風扇葉片套裝、風扇單元體，所需要的工時人力和飛機停場時間較多，并且由于當時廠家供應問題，相關(guān)航材短缺。為了進一步提高可變引氣活門導向塊檢查與更換普及的可行性，工藝和工程從施工步驟、設(shè)備以及航材等方面不斷改進，成功探索出一套簡易更換可變引氣活門導向塊方法。

（1）首先，是由于工具和設(shè)備的局限，原本更換可變引氣活門導向塊只能在車間運行這個方案已經(jīng)不適合。于是，工程和工藝商討研究出優(yōu)化簡易的方法省去傳統(tǒng)的方案需要拆發(fā)動機，運送到發(fā)動機車間，進行豎架，通過專用吊具進行拆裝單元體方法，采用創(chuàng)新性的方案通過在翼拆卸進氣道、風扇葉片套裝、風扇單元體后，完成可變引氣活門導向塊更換，恢復進氣道、風扇葉片套裝、風扇單元體，最后完成試車測試（如圖2）。

圖2 可變引氣活門導向塊在翼更換流程

（2）根據(jù)CFM56-7B廠家手冊ESM,在單元體拆下存放在專用存放架時，通過16步驟工序?qū)⑵涞蛪簤簹鈾C單元體組件核心4級葉片以及組件徹底分解，并把4塊可變引氣活門導向塊進行拆下。

（3）根據(jù)CFM56-7B廠家發(fā)動機手冊ESM,通過25步驟工序?qū)⑵涞蛪簤簹鈾C單元體組件核心4級葉片以及組件恢復和組裝，并把4塊新的可變引氣活門導向塊進行恢復，這也突破了自大修廠以來發(fā)動機首次核心技術(shù)進行攻關(guān)。

（4）對于發(fā)現(xiàn)可變引氣活門導向塊 PTFE（聚四氟乙烯）圖層有出現(xiàn)明顯的脫膠或者丟失時，采取創(chuàng)新性（以修代換）修理方案，采取打磨、裁剪、加工、粘貼、噴砂的手段和方法進行修復PTFE材料。

（5）創(chuàng)新性修理可變引氣活門導向塊帶來的盈利。從航材購買成本來說，每塊可變引氣活門導向塊為7370美金（約合人民幣48704元），1臺CFM56-7B的發(fā)動機有4塊可變引氣活門導向塊，每更換4塊導向塊（約合人民幣20萬元），如果采用可變引氣活門PTFE修理方案可以節(jié)省將近20萬元，按照最近CFM56-7B VBV排故信息統(tǒng)計，現(xiàn)在每周都會出現(xiàn)可變引氣活門導向塊由于丟失或者脫膠而出現(xiàn)的信息，1個月就可以省去將近100萬的人民幣，所以可變引氣活門導向塊 PTFE修理方案無論從創(chuàng)新性或者經(jīng)濟性，都是可行的方案，如圖3。

圖3 可變引氣活門導向塊航材系統(tǒng)價格

4 CFM56-7B 發(fā)動機可變引氣活門導向塊更換注意事項

4.1 CFM56-7B 發(fā)動機可變引氣活門導向塊拆下注意事項（如圖4）

圖4 CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門導向塊拆裝注意事項

（1）該項拆卸程序包含有分解風扇單元體組件的指引。（2）參與分解風扇單元體組件的人員必須正確熟知在程序里面的每個步驟。（3）參考分解風扇單元體組件程序使用正確的專用工具可以防止對人員傷害和設(shè)備損壞。（4）在分解風扇單元體組件及其拆下部件時要做好識別，按需使用保護蓋對拆下的部件進行保護，并放入相應的存放架。（5）如果發(fā)動機暴露于一個不正常的操作狀態(tài)時，在拆下部件進行常規(guī)清潔流程之前，部件發(fā)現(xiàn)任何缺陷都必須修正和記錄在文件上，以便下次大修時繼續(xù)修理。

4.2 CFM56-7B 發(fā)動機可變引氣活門導向塊安裝注意事項（如圖4）

（1）該項安裝程序包含組裝風扇單元體組件的指引。（2）參與組裝風扇單元體組件的人員要正確熟知在程序里面的每個步驟。（3）參考組裝風扇單元體組件程序使用正確的專用工具可以防止對人員傷害和設(shè)備損壞。（4）為了防止因更換風扇單元體后再次進行平衡，需要先對風扇單元體進行平衡操作。（5）對于風扇單元體進行平衡操作不允許偏離任何程序。（6）較低的不平衡值和可重復性的的動態(tài)平衡,都與幅度和相位角有關(guān)，這點是非常重要。（7）結(jié)合面、螺桿導板和固定表面的螺桿頭和螺帽必須清潔干凈。（8）除非有另外的說明，緊固件的螺紋必須使用消耗品CP2442發(fā)動機滑油進行潤滑。（9）所有結(jié)合面必須正確安裝放置。（10）對于手冊要求所有的力矩都不允許偏離。

5 結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，CFMI發(fā)動機設(shè)計和制造水平在不斷進步，發(fā)動機廠家從制造和設(shè)計方面努力改進使發(fā)動機部件可變引氣活門日常維護工作更加便捷，出錯概率更低。我們相信，隨著GAMECO發(fā)動機車間在各項核心維護技術(shù)創(chuàng)新的道路上持續(xù)探索，使以后我們的發(fā)動機深度維修技術(shù)推向發(fā)動機維護世界一流水平奠定了基礎(chǔ)，這就是編寫CFM56-7B發(fā)動機可變引氣活門更換方案意義所在。