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某型涡轴发动机漏油故障分析研究

发布时间:2019-12-28
成广艺 任现华 邓海勇
  摘 要:某型涡轴发动机在使用中出现燃气发生器单元体漏油故障比较常见,由于回油管的结构特点决定了外场更换回油管密封垫、专用O型圈、垫片有很大的难度,维护手册也没有相关的维护程序,以往该类故障需整机返厂排故,周期长,严重影响用户的出勤率。在外场工位器具不全和简陋条件下排除该类故障无参考依据,通过厂内模拟外场排故试验,论证外场排除该故障的可行性。有助于减少发动机拆卸率,提高用户完好率。
  关键词:涡轴发动机;燃气发生器;漏油;模拟试验
  1 引言
  某型直升机训练结束后,发动机短舱地板有较多滑油,进一步查找滑油来源,发现燃气发生器单元体和自由涡轮单元体结合面漏滑油。在使用中出现燃气发生器单元体漏油故障比较常见,往往只有先尝试更换后轴承进油管接头O型圈和密封垫及凸台铜垫,若故障未排除,则是后轴承回油管凸台铜垫或后密封环组件与轴承座的石墨密封垫封严不良,由于后轴承座结构原因,不能原位更换回油管凸台铜垫或石墨密封垫。《某型涡轴发动机维护手册》中没有相关的操作程序,外场排故时只能凭经验,很不规范。为了解决这个问题,通过厂内模拟外场排故,论证外场更换回油管凸台铜垫或石墨密封垫后,对发动机滑油压力、振动、性能等的影响,经验证试车,效果良好。
  2 燃气发生器后轴承的结构及故障机理
  2.1燃气发生器后轴承结构
  燃气发生器后轴承座上有三个安装孔,分别安装滑油进油、回油和通气短管,每根短管与轴承座安装孔之间通过凸台铜进行垫密封,外部导管与短管之间有一个管接头,短管与管接头之间通过密封垫、O型圈进行密封,如图1所示。
  2.2漏油故障机理
  燃气发生器后封严组件以螺钉安装于后轴承座组件前端面上,轴承座组件后安装边以螺栓安装在轴承座支架上。轴承座组件前端面与后封严环配合面之间以柔性石墨板密封垫封严滑油。根据燃气发生器后轴承座的结构,导致燃气发生器和自由涡轮结合面渗漏油故障主要有后轴承座进油管的凸台铜垫与轴承座之间、后轴承座回油管凸台铜垫与轴承座之间不密封,以及轴承座组件前端面与后封严环组件配合面之间的柔性石墨板密封垫封严不良,发动机工作时,后轴承座内滑油通过二者之间的间隙渗漏出来或滑油从轴承座组件前端面与后封严环组件配合面之间的结合面渗漏出来。
  3 模拟外场排除漏油故障试验
  3.1模拟试验方案
  选用一台发动机,通过两次模拟外场条件,拆下发动机的减速器、自由涡轮及排气段,然后将轴流压气机和燃气发生器整体从附件单元体上拆下,如图2所示。依次拆下三个管接头5、短管2、屏蔽环后封严环组件等,拆下轴承座,更换柔性石墨密封垫、胶圈等,复装发动机,按试车规程进行试车,检查发动机滑油压力、测振、录取性能,检查发动机密封性,并计算滑油消耗量。对比发动机性能。
  3.2复装及试车情况
  更换燃气发生器后轴承座进油、回油和通气管的凸台铜垫、密封垫、O型圈以及后封严环组件与轴承座之间的柔性石墨板密封垫,复装后轴承座,依次将轴流压气机和燃气发生器(整体)、自由涡轮及排气段、减速器装在附件单元体上,装上高能点火器、热电偶等附件和外部管路、电缆。发动机复装后,按试车规程进行试车,两次试车时间分别为1h31min和2h,重点检查燃气发生器和自由涡轮结合面无渗漏滑油情况,发动机性能参数是否满足规定。
  3.3试验结果
  通过两次模拟外场排除燃气发生器后轴承漏油故障试验,经车台试车验证了发动机密封性正常、滑油消耗量合格、振动和性能满足要求。可在外场排除该类故障。 
  4 结语
  根据燃气发生器后轴承座结构特点,以及模拟外场试验情况,配备必要的专用工装设备及必换件,在外场更换燃气发生器后轴承座柔性石墨板密封垫、进油管和回油管专用密封垫等是可行的。
  参考文献
  [1]邓海勇,姚灵革,施大明.某型涡轴发动机培训手册[M].株洲:中国南方航空工业(集团)秒速时时彩,2008.
  [2]邓海勇,姚灵革,施大明.某型涡轴发动机维护手册[M].株洲:中国南方航空工业(集团)秒速时时彩,2008.
来源:《科学与财富》2018年19期

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