航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修時(shí)潤(rùn)滑系統(tǒng)污染防控研究

摘要：航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的動(dòng)力裝置，能夠?yàn)轱w機(jī)提供動(dòng)力，它對(duì)飛機(jī)的正常運(yùn)行起著非常重要的作用。在對(duì)飛機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)滑系統(tǒng)清洗，以確保其能夠正常使用。在這一過程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些污染物質(zhì)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)?dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障。為此，分析了航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)污染的原因和危害，并提出了污染防控措施。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)維修 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 潤(rùn)滑系統(tǒng) 污染

Study on Pollution Prevention and Control of Lubrication System During Aircraft Engine Maintenance

ZHAO Song" CHU Yigao" ZHANG Xiaowei

AVIC Shenyang Liming Aero Engine Co.， Ltd.， Shenyang， Liaoning Province， 110862 China

Abstract： The Aircraft engine is the power device of the aircraft， and its main function is to provide power for the aircraft， which plays a very important role in the normal operation of the aircraft. When maintaining the aircraft， it is necessary to clean its lubrication system to ensure its proper functioning. In this process， some pollutants often appear， which will affect the normal operation of the engine and even lead to engine failure. Therefore， this paper analyzes the causes and hazards of pollution in aircraft engine lubrication system， and puts forward pollution prevention and control measures.

Key Words： Aircraft maintenance; Aircraft engine; Lubrication system; Pollution

近年來，隨著航空制造業(yè)的再度崛起，尤其是EICAS顯示系統(tǒng)、全權(quán)限數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（Full Authority DigitalEngine ContrO，F(xiàn)ADEC）系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器、推進(jìn)控制系統(tǒng)（Electronic Propulsion Control System，EPCS）等高精度電子設(shè)備在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上得到應(yīng)用，使航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)具有良好的可靠性和安全性^[1]。為保障發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作，發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)為飛機(jī)提供了潤(rùn)滑、冷卻和清潔滑油，并清除發(fā)動(dòng)機(jī)軸承和變速箱上的雜質(zhì)，提供滑油以減少發(fā)動(dòng)機(jī)軸承處的振動(dòng)（滑油阻尼）。作為發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的一部分，為發(fā)動(dòng)機(jī)燃油提供熱量，以防止燃油結(jié)冰，清除軸承機(jī)構(gòu)和齒輪箱中的熱油，使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件得到冷卻。本文詳細(xì)介紹了航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)，就航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的污染防控措施進(jìn)行分析。

1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要組成

航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，其主要是由油箱、油氣分離器、潤(rùn)滑油泵、潤(rùn)滑油濾清器等組成，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，這一系統(tǒng)會(huì)將機(jī)油和潤(rùn)滑油進(jìn)行分離，并將機(jī)油輸送到需要潤(rùn)滑的部位。在對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行清洗，以保證潤(rùn)滑系統(tǒng)能夠正常工作，避免影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.1油箱

航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的油箱箱體主體通常采用高強(qiáng)度、輕質(zhì)的金屬材料制造，如航空鋁合金。鋁合金材料具有密度低、強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，既能滿足油箱在發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜工作環(huán)境下的強(qiáng)度要求，又能有效減輕發(fā)動(dòng)機(jī)整體重量。箱體的形狀和尺寸根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)布局和空間限制進(jìn)行設(shè)計(jì)，常見的形狀有長(zhǎng)方體、圓柱體等，以充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部空間。箱體的制造工藝要求嚴(yán)格，焊接部位需經(jīng)過特殊處理，確保密封性，防止?jié)櫥托孤?。同時(shí)，箱體內(nèi)部表面通常進(jìn)行精細(xì)加工和涂層處理，以減少潤(rùn)滑油在箱壁上的殘留和附著，便于潤(rùn)滑油的順暢流動(dòng)和清潔維護(hù)。此外，箱體上還設(shè)置有多個(gè)接口，用于連接進(jìn)油管、出油管、回油管、通氣管道等，實(shí)現(xiàn)與潤(rùn)滑系統(tǒng)其他部件的連接和潤(rùn)滑油的循環(huán)流動(dòng)^[2]。[2]

1.2油氣分離器

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中，油氣分離器是其中重要的組成部分，主要由多層多孔的金屬材質(zhì)構(gòu)成，能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)中的潤(rùn)滑油進(jìn)行有效分離。在正常情況下，當(dāng)機(jī)油與潤(rùn)滑油混合在一起時(shí)，會(huì)隨著潤(rùn)滑油流入[A3]"油氣分離器當(dāng)中。而當(dāng)機(jī)油和潤(rùn)滑油分離后，就會(huì)將其中的機(jī)油排出體外，保證潤(rùn)滑系統(tǒng)能夠正常工作。油氣分離器主要是通過過濾的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)油進(jìn)行有效分離。在對(duì)油氣分離器進(jìn)行清洗時(shí)，要保證其內(nèi)部不存在油污或其他污染物，以免影響油氣分離器的正常運(yùn)行。在油氣分離器清理過程中，要確保清理后的濾芯能夠滿足使用標(biāo)準(zhǔn)，否則會(huì)降低其過濾效果。同時(shí)，在清洗時(shí)要控制力度，以免造成濾芯破損現(xiàn)象。當(dāng)清洗結(jié)束后，需要對(duì)油氣分離器進(jìn)行排放工作。當(dāng)油氣分離器排放完成后，需要將其放置在通風(fēng)處，避免出現(xiàn)油氣倒流現(xiàn)象。

1.3潤(rùn)滑油泵

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，潤(rùn)滑油會(huì)隨著溫度的變化而產(chǎn)生變化，并最終在潤(rùn)滑油泵的作用下被輸送到需要潤(rùn)滑的部位。潤(rùn)滑油泵主要由葉片泵、柱塞泵等組成，葉片泵能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)潤(rùn)滑油的輸送，而柱塞泵則是將潤(rùn)滑油輸送到需要潤(rùn)滑的部位。在清洗時(shí)，還需要注意其壓力是否能夠滿足要求，避免出現(xiàn)泄露現(xiàn)象。

1.3.1葉片泵

1. 葉片泵是潤(rùn)滑油泵中重要的組成部分之一，其能夠?qū)?rùn)滑油輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑部位。在使用葉片泵時(shí)，需要注意其壓力是否符合要求^[3]。壓力過高或過低都會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。

1.3.2柱塞泵

將航空動(dòng)力機(jī)械（發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)匣、電動(dòng)機(jī)、輔助動(dòng)力、沖壓空氣渦輪等）的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能（壓力、流量）輸出，給飛控系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)以及反推力系統(tǒng)等用戶系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力。

1.3.3液壓馬達(dá)

在使用液壓馬達(dá)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行全面的檢查，以確保其能夠正常工作。

1.3.4齒輪泵

在使用齒輪泵時(shí)，需要注重檢查其是否存在漏油現(xiàn)象，避免出現(xiàn)漏油現(xiàn)象對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成影響。

1.4潤(rùn)滑油濾清器

潤(rùn)滑油濾清器是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中非常重要的一項(xiàng)配件，其主要作用是將潤(rùn)滑油與空氣進(jìn)行隔離，并在其中安裝了濾清器[A4]"，有效地過濾掉其中的雜質(zhì)，避免出現(xiàn)雜質(zhì)對(duì)潤(rùn)滑油造成污染。在對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行清洗時(shí)，需要對(duì)潤(rùn)滑油濾清器進(jìn)行仔細(xì)檢查，并根據(jù)其不同的性能制定不同的清洗方法。在清洗過程中，要避免出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。同時(shí)，在對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行清洗時(shí)，要保證其處于完全干燥的狀態(tài)，避免出現(xiàn)潮濕現(xiàn)象。在對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行清洗時(shí)，需要將潤(rùn)滑油和空氣分離開來。如果不能有效地分離出潤(rùn)滑油和空氣，則會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油直接流入[A5]"油箱。這一現(xiàn)象不僅會(huì)影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)影響飛機(jī)飛行安全。

2.潤(rùn)滑系統(tǒng)污染成因解析

2.1維修環(huán)境潛在污染源

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修需滿足嚴(yán)苛的潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際作業(yè)環(huán)境常難以達(dá)標(biāo)。開放式維修車間內(nèi)，懸浮于空氣中的灰塵、砂礫等固態(tài)顆粒，會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)拆解過程中隨氣流沉降至暴露的潤(rùn)滑部件表面。某沙漠地區(qū)航空維修基地?cái)?shù)據(jù)顯示，風(fēng)沙天氣下車間每立方米空氣含塵量可達(dá)常規(guī)環(huán)境的8-10倍，顯著增加潤(rùn)滑系統(tǒng)污染風(fēng)險(xiǎn)。此外，維修設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的金屬碎屑、油污，若未及時(shí)清理回收，也會(huì)成為污染媒介。精密加工設(shè)備的切削作業(yè)、氣動(dòng)工具的磨損，均可能產(chǎn)生微米級(jí)金屬顆粒，通過空氣傳播或工具接觸進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)。

2.2維修操作流程缺陷

人員操作規(guī)范性直接影響潤(rùn)滑系統(tǒng)清潔度。零部件拆裝環(huán)節(jié)中，若未對(duì)軸承座、油路接口等關(guān)鍵部位進(jìn)行深度清潔，殘留的舊潤(rùn)滑脂、密封膠、金屬碎屑等雜質(zhì)將隨裝配過程進(jìn)入系統(tǒng)。某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)維修案例顯示，因未徹底清理齒輪箱內(nèi)部殘留雜質(zhì)，導(dǎo)致新注入潤(rùn)滑油污染度超標(biāo)3倍。油品加注環(huán)節(jié)同樣存在風(fēng)險(xiǎn)，使用未定期維護(hù)的加油設(shè)備，或暴露加油口時(shí)間過長(zhǎng)，都會(huì)引入外界污染物。維修人員不良操作習(xí)慣，如徒手接觸清潔部件、混用未清潔工具，也會(huì)加速污染進(jìn)程。

2.3零部件質(zhì)量隱患

航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制造精度與表面處理工藝對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)影響深遠(yuǎn)。軸承滾珠與滾道的微觀缺陷，會(huì)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)引發(fā)異常磨損，產(chǎn)生的金屬碎屑進(jìn)入潤(rùn)滑油形成磨粒污染源。某批次軸承因熱處理工藝缺陷，在裝機(jī)運(yùn)行50小時(shí)后即產(chǎn)生大量剝落碎屑，導(dǎo)致潤(rùn)滑系統(tǒng)嚴(yán)重污染。密封件性能下降也是重要誘因，老化硬化的密封圈會(huì)出現(xiàn)裂紋、變形，既造成潤(rùn)滑油泄漏，又為外界雜質(zhì)侵入提供通道。此外，零部件在倉儲(chǔ)運(yùn)輸中若防護(hù)不當(dāng)，如包裝破損、存放環(huán)境潮濕，也會(huì)預(yù)先沾染污染物。

2.4潤(rùn)滑油品質(zhì)問題

潤(rùn)滑油自身質(zhì)量與儲(chǔ)存狀態(tài)直接決定潤(rùn)滑系統(tǒng)污染風(fēng)險(xiǎn)。使用不符合標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑油，其基礎(chǔ)油雜質(zhì)含量超標(biāo)、添加劑配比失衡，會(huì)加速零部件磨損并堵塞油路。某低成本潤(rùn)滑油因抗氧化劑不足，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行100小時(shí)后即產(chǎn)生大量膠質(zhì)沉淀。儲(chǔ)存環(huán)節(jié)中，密封不良的油桶會(huì)使?jié)櫥团c空氣、水分接觸，引發(fā)氧化變質(zhì)與乳化現(xiàn)象。不同品牌潤(rùn)滑油混用更會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，某維修案例中，兩種添加劑配方不兼容的潤(rùn)滑油混合后，產(chǎn)生絮狀沉淀物，導(dǎo)致油濾堵塞失效。

3.污染防控措施

3.1加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的清潔度控制

設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一些灰塵，這些灰塵會(huì)附著在設(shè)備表面，而灰塵的一些顆粒會(huì)進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)，對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)造成污染。所以，在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的清潔度控制，將設(shè)備中的灰塵清除掉。在實(shí)際操作時(shí)，需要先用水沖洗，再使用干凈的布進(jìn)行擦拭，這樣可以有效地去除灰塵。如果一些設(shè)備無法進(jìn)行水沖洗，可以使用干抹布將其擦拭干凈。通過這一方法可以有效地將設(shè)備中的灰塵清除掉。

3.2選擇合適的潤(rùn)滑系統(tǒng)清洗方法

清洗方法主要分為手工清洗、機(jī)械清洗和高壓水槍清洗3種方法。在對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行清洗時(shí)，需要對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作溫度進(jìn)行控制，從而避免溫度過高而使設(shè)備損壞。另外，需要將清洗設(shè)備中的水去除干凈，防止其進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)中。

3.3合理選用清洗劑

通常情況下，工作溫度控制在30 ℃左右即可。在這一溫度下能夠有效地去除掉大部分污染物，避免其對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)造成危害。在實(shí)際操作中，需要將清洗劑充分溶解到水中，然后再將其用清水沖洗干凈^[6]。

3.4改進(jìn)清洗設(shè)備和工藝技術(shù)

在實(shí)際操作中，需要利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行清潔度控制和清洗，使其能夠滿足當(dāng)前的技術(shù)要求。一般情況下可以利用超聲波清洗機(jī)等設(shè)備進(jìn)行清潔和清理，這樣能夠有效地將污染物質(zhì)去除掉。

3.5定期進(jìn)行檢查和維護(hù)工作

發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，需要及時(shí)進(jìn)行處理和檢查。例如：通過檢查發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油中含有大量的鐵屑、雜質(zhì)等顆粒性物質(zhì)時(shí)，就需要對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更換；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有水進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí)，則需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的處理；如果潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞問題時(shí)，需要將其及時(shí)地清理掉。

4 結(jié)語

綜上所述，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)污染對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、壽命和經(jīng)濟(jì)性都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，所以對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行定期的清洗與維護(hù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行具有十分重要的意義。對(duì)相關(guān)的零部件進(jìn)行檢查與更換，做好潤(rùn)滑系統(tǒng)的日常維護(hù)工作，還要重視對(duì)相關(guān)材料、配件等的檢查與更換工作，確保其符合要求。最后，在維修時(shí)要做好發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的清洗工作，確保其能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]梁智元，張成龍，丁東.飛機(jī)維修時(shí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)污染防控研究[J].模具制造，2025，25（1）：241-243.

[2]朱明宇，楊朝瑞.某軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵漏油故障分析[J].航空維修與工程，2025（2）：84-86.

[3]蘭磊，吳學(xué)崗，徐諸霖，等.航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修數(shù)據(jù)模型建設(shè)及應(yīng)用[J].航空維修與工程，2025（2）：113-116.

[4]夏存江，韓篤銘.航空發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)送修決策方法[J].航空發(fā)動(dòng)機(jī)，2023，49（3）：155-161.

[5] 李哲，豆鵬飛，劉津宏，等航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)LRU級(jí)故障樹建模與分析[J].液壓與氣動(dòng)， 2024， 48 （1）： 172-180.

[6]吳軍，袁少博，祝玉恒，等.復(fù)雜維修場(chǎng)景下飛機(jī)機(jī)號(hào)的定位識(shí)別方法[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2023，23（19）：8273-8278.