某型發(fā)動機喘振故障的研究

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1、某型發(fā)動機喘振故障的研究　　【摘要】某型航空發(fā)動機在空中訓(xùn)練中發(fā)生了喘振，導(dǎo)致渦輪葉片大部分燒毀缺失，發(fā)動機超溫停車。根據(jù)喘振的機理和發(fā)動機的結(jié)構(gòu)以及工作原理制定故障樹，并經(jīng)過一系列檢查和分析，準確判斷出故障部位為燃調(diào)，并查明了故障的根本原因為零件加工過程中產(chǎn)生的毛刺，導(dǎo)致偶件配合間隙變小，發(fā)生異常磨損所致。本文為排除、預(yù)防此類故障提供了解決途徑?！　　娟P(guān)鍵詞】航空發(fā)動機喘振停車故障樹燃調(diào)毛刺　　1前言　　喘振是氣流沿壓氣機軸線方向發(fā)生的低頻率、高振幅的振蕩現(xiàn)象。發(fā)生喘振時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，推力突然下降，排氣溫度急劇升高，嚴重時會導(dǎo)致葉片折斷，發(fā)動

2、機停車。根本原因是氣流在葉背上發(fā)生嚴重分離，并擴展至整個葉柵通道。　　某型渦扇發(fā)動機采取的防喘措施有：雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，進氣導(dǎo)葉可調(diào)，壓氣機中間放氣。本文介紹了該型發(fā)動機一起喘振故障的檢查與分析過程?！　?故障現(xiàn)象　　某部一架飛機空中訓(xùn)練中，飛行員收回油門過程中，轉(zhuǎn)速異常下降至低于慢車，排氣溫度急劇上升并超過限制值，增大和減小油門均不能解除，最終發(fā)動機空中停車。著陸后檢查發(fā)現(xiàn)高、低壓渦輪葉片大部分燒毀缺失?！　?故障檢查與分析3　　3.1故障樹　　根據(jù)故障現(xiàn)象和飛參記錄，判斷故障為喘振導(dǎo)致發(fā)動機超溫，燒毀渦輪葉片后停車。根據(jù)喘振發(fā)生的機理，故障分析組繪制了

3、故障樹（見圖1）。　　3.2按故障樹排查　　按故障數(shù)底事件進行排查，情況如下?！　。?）判讀飛參，故障發(fā)生時飛機處于平飛姿態(tài)，且為單機科目，不存在“嚴重進氣畸變”條件?！　。?）復(fù)查廠內(nèi)記錄，故障發(fā)動機氣動穩(wěn)定性檢查合格，可排除“喘振裕度不夠”的可能性?！　。?）檢查發(fā)動機的放氣活門、可調(diào)導(dǎo)向葉片動作靈活性，均正常?！　。?）拆下燃調(diào)檢查發(fā)現(xiàn)傳動軸有卡滯現(xiàn)象?！　囊陨蠙z查情況來看，燃調(diào)存在異常情況，可能對放氣活門工作造成影響，為進一步查明具體原因，將燃調(diào)返回承制廠進行試驗和分解檢查?！　?.3燃調(diào)原理及檢查情況（如圖2所示）　　燃調(diào)控制放氣活門關(guān)閉

4、/打開的機構(gòu)原理如下：　?。?）燃調(diào)的Pn離心傳感器組件通過傳動軸感應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速增加，離心傳感器張開角度增大，反之則減小。　?。?）離心傳感器張開角度增大，Pn壓力頂針推動支座組件向右移動，使Pn杠桿順時針旋轉(zhuǎn)，關(guān)小噴嘴開度，Pn油的壓力增加；反之Pn壓力減小。3　　（3）當P油壓力增加并達到克服彈簧的作用力時，分流活門向下移動，放氣活門關(guān)閉；反之，放氣活門打開?！　“匆陨纤悸贩治觯喝颊{(diào)的離心傳感器故障，引起Pn油的壓力異常，從而導(dǎo)致在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，放氣活門未打開。通過以下檢查得到驗證：　　1）在傳動軸不轉(zhuǎn)動的情況下試驗，發(fā)現(xiàn)Pn油的壓力已達到轉(zhuǎn)

5、速90%時的水平，在該壓力條件下，放氣活門是關(guān)閉狀態(tài)（正常應(yīng)處于打開位置）?！　?）分解燃調(diào)，發(fā)現(xiàn)離心傳感器的銅軸套與傳動芯軸卡滯，二者配合表面有金屬屑和異常磨痕。進一步分析判斷二者卡滯是由于加工過程殘留的毛刺在工作時脫落，形成多余物造成的?！　?）分解離心傳感器組件，發(fā)現(xiàn)中間支架油孔的毛刺是導(dǎo)致組件卡滯的原因。　　4）更換合格的離心傳感器組件，燃調(diào)功能恢復(fù)正常?！　?故障結(jié)論　　由于燃調(diào)離心傳感器卡滯，當發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)速下降到放氣活門打開轉(zhuǎn)速以下時，離心傳感器支架無法正常歸位，引起Pn指令壓力與發(fā)動機轉(zhuǎn)速不符（過高），造成放氣活門未能正常打開，導(dǎo)致發(fā)

6、動機喘振超溫，渦輪葉片燒毀后停車?！　鞲衅髋技脑蚴橇慵庸ぶ忻倘コ粡氐?，殘留毛刺在工作中脫落造成的。　　參考文獻：　　[1]XXX11發(fā)動機技術(shù)說明書.中航工業(yè)航空動力機械研究所，2001.12.　　[2]航空燃氣輪機原理.國防工業(yè)出版社，2008.09.3