某型發(fā)動機壓氣機通風活門泄滑油故障淺析

摘 要：某型航空發(fā)動機地面試車，起動后由慢車狀態(tài)繼續(xù)向上推進時，產(chǎn)生了壓氣機通風活門泄出滑油故障，針對該故障，外場通過氣流通道檢查和滑油系統(tǒng)相關測壓點檢查對故障進行判斷定位，并采用更換壓氣機通風活門和前支點回油泵方法進行故障排除。該文基于滑油系統(tǒng)中的支點增壓系統(tǒng)功用、組成及工作原理，通過查閱發(fā)動機滑油系統(tǒng)相關資料，對該壓氣機通風活門泄露滑油故障進行了簡要分析，最終通過理論與實際相結合，闡明該故障排除方法的科學性及合理性。

關鍵詞：壓氣機通風活門 泄漏滑油 滑油前腔

中圖分類號：V23113 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（b）-0071-01

滑油系統(tǒng)的功用是航空發(fā)動機工作時，連續(xù)不斷地將足夠數(shù)量的清潔滑油，輸送到發(fā)動機各轉(zhuǎn)動機件的軸承和傳動齒輪的嚙合處進行潤滑，以減少機件的磨損，帶走摩擦所產(chǎn)生的熱量和雜質(zhì)。它是獨立的、單回路循環(huán)、開閉式系統(tǒng)，由供油系統(tǒng)、回油系統(tǒng)、通氣系統(tǒng)和支點增壓系統(tǒng)組成。

滑油消耗量大故障有多種影響因素，主要反映為漏油和支點存油故障，而對于某型發(fā)動機壓氣機通風活門泄露滑油造成滑油消耗量偏大故障十分罕見。

1 相關原理綜合分析

滑油系統(tǒng)通風系統(tǒng)功用、組成及工作原理如下。

1.1 滑油通風系統(tǒng)的作用

一是將各軸承座滑油腔，發(fā)動機附件機匣、外置機匣和滑油箱內(nèi)的滑油蒸汽排除機外；二是將滲漏到各軸承座前滑油腔的滑油及滑油蒸汽排除機外。通風系統(tǒng)由兩個子系統(tǒng)組成，即滑油腔通氣系統(tǒng)和前滑油腔通氣系統(tǒng)。通氣系統(tǒng)的功用是清除發(fā)動機工作時，滑油系統(tǒng)內(nèi)多余的油汽。

發(fā)動機工作時，滑油因噴嘴噴射、飛濺和受熱而汽化；同時部分擋油用的高壓空氣還可能經(jīng)擋油裝置進入軸承座滑油腔，使前、中、后軸承座滑油腔、發(fā)動機附件機匣、外置機匣及滑油箱內(nèi)積聚大量滑油蒸汽?；驼羝烊牖蛢?nèi)，會使?jié)櫥?、散熱效果變差，嚴重時還會引起系統(tǒng)氣塞。另外，積聚的滑油蒸汽越多，壓力越大，還會使滑油系統(tǒng)各附件結合處的密封性變差。因此必須將滑油蒸汽排出。

除此之外，盡管由高壓空氣經(jīng)擋油裝置進行擋油，前、中、后軸承座滑油腔的滑油，仍會有極少部分經(jīng)擋油裝置流到各軸承座前滑油腔，如果不將這些滑油及滑油蒸汽排出機外，它們會進入發(fā)動機氣流通道，對飛行員以及發(fā)動機正常工作產(chǎn)生不利影響，因此也必須將這些多余的油汽排出。

1.2 通風腔壓力的建立

通風腔壓力的建立是通過滑油系統(tǒng)、滑油腔通風系統(tǒng)、發(fā)動機支點增壓系統(tǒng)建立。

發(fā)動機啟動，滑油箱的滑油流入渦輪起動機滑油系統(tǒng)工作，帶動發(fā)動機高壓壓氣機轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動的一瞬間，滑油從滑油箱進入到滑油附件增壓泵進口，流入主燃換熱器，經(jīng)過轉(zhuǎn)換活門進入加力狀態(tài)接通的加力燃油散熱器，將冷卻后的滑油去冷卻和潤滑發(fā)動機轉(zhuǎn)子軸承、冷卻支點封嚴裝置、潤滑發(fā)動機附件機匣、飛機附件機匣、加力泵、低壓轉(zhuǎn)速傳感器等保證支點阻尼器工作。

發(fā)動機各回油泵從發(fā)動機轉(zhuǎn)子支點、發(fā)動機附件機匣和飛機附件機匣抽回和空氣混在一起的滑油蒸汽，經(jīng)過保險活門，單向活門到離心通風器，后軸承滑油腔的滑油蒸汽與滑油箱的滑油蒸汽一起引到離心通風器，外置機匣的滑油蒸汽被引到發(fā)動機附件機匣，由發(fā)動機附件機匣再輸往離心通風器。

為保證滑油通風系統(tǒng)可靠工作，使各支點滑油前腔形成一定的壓力，就要使前滑油腔的壓力大于滑油腔的壓力，來保證封嚴系統(tǒng)的可靠工作；前滑油腔壓力的形成是靠支點增壓系統(tǒng)來完成，支點增壓系統(tǒng)的功用是為發(fā)動機軸承空氣擋油裝置提供氣源，并維持前滑油腔與滑油腔之間形成一定的壓力梯度。

在整個滑油通風系統(tǒng)中，由壓氣機通風活門、渦輪通風活門、離心通風器上的高空活門與大氣相通，當支點中存在的滑油及滑油蒸汽較大時，將活門打開排除多余的油汽，保證各支點腔壓的梯度值，滿足滑油系統(tǒng)的有效工作。當滑油及滑油蒸汽排入大氣較大時，會造成滑油消耗量超出規(guī)定值，降低了發(fā)動機可靠工作。前滑油腔通氣系統(tǒng)用于清除從滑油腔經(jīng)擋油裝置滲漏到前滑油腔的滑油及滑油蒸汽。前滑油腔通氣系統(tǒng)由各軸承座前滑油腔、壓氣機通氣活門和渦輪通氣活門組成。

軸承座前滑油腔通氣線路是：渦輪軸承座前滑油腔的滑油及滑油蒸汽直接經(jīng)安裝在發(fā)動機左下部的渦輪通氣活門排出機外；前軸承座前滑油腔的滑油、滑油蒸汽與低壓壓氣機后軸承座前滑油腔和高壓轉(zhuǎn)子前軸承座前滑油腔的滑油、滑油蒸汽，直接由安裝在發(fā)動機前上方的壓氣機通氣活門排出機外[1-3]。

2 結論

該型發(fā)動機附件機匣為下置，連接前支點和中支點前滑油腔的壓氣機通風活門用于保持發(fā)動機滑油前腔和滑油腔的壓力梯度，對于靜態(tài)不能完全密封的石磨封嚴環(huán)，致使在滑油前腔內(nèi)留存的滑油溢出至壓氣機通風活門處，當發(fā)動機推油門向上推時，支點增壓系統(tǒng)氣壓致使壓氣機通風活門打開，從而積累的滑油泄出。該類故障是對于下置附件機匣發(fā)動機特有的，對于壓氣機通風活門上部的發(fā)動機沒有此問題，但是往往會伴有前支點存油多，可能會前支點整流支板流出少量滑油，因此當外場通過拆卸前支點回油泵，發(fā)現(xiàn)存油量偏多時，可以通過更換前支點回油泵后排除故障；同時在當壓氣機通風活門底座漏油或油氣時，也應同時更換壓氣機通風活門。

參考文獻

[1]梁鍵.某航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)故障分析研究[D].西安電子科技大學，2006.

[2]李昂.航空發(fā)動機滑油供油系統(tǒng)性能分析與試驗技術研究[D].沈陽航空航天大學，2013.

[3]李勇.某型航空發(fā)動機潤滑系統(tǒng)故障診斷的研究[D].武漢理工大學，2010.