某发动机引气有滑油味故障排查与分析

丁雷 虞志强

摘 要：本文针对外场某发动机引气有滑油味故障，根据故障现象和现场检查及调整，对引气有滑油味故的可能性进行了分析，通过对拟建的故障模式进行现场和返厂排查，最终确定了故障原因。本文结合故障分析阐述了XX6系列发动机引气有滑油味故障的原理和排查方法，可为发动机维护过程中及早发现、消除故障隐患以及故障排查提供参考。

关键词：引气;节流嘴;封严

中图分类号：V228.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0094-02

0 引言

某型发动机是我国常用的涡轮螺旋桨发动机。该型发动机不仅为飞机提供前进的动力，而且燃烧室机匣设有引气口，为飞机舱内提供气源，增加座舱压力。

该型发动机在使用过程中时有发生引气有滑油味故障，影响了飞机正常使用。本文就该机出现的引气有滑油味故障进行分析，为该型发动机引气有滑油味故障的排查和调整方法提供参考。

1 空气系统封严原理

发动机转动件与其相配的固定件之间必定有间隙，润滑轴承的压力滑油就会从间隙漏出，这就会使轴承的润滑条件变坏，并增大滑油消耗量，因而要采用密封滑油的装置。在目前所使用的封严装置中，对于高速转动部件，空气封严装置结构简单且效果较好。空气封严是依靠封严装置前后的空气压差，使空气流过该装置很小的环形间隙，从而达到堵住滑油、防止渗漏的效果。XX6发动机的空气封严系统包括桨轴前轴承和发动机前、中、后轴承（即压气机前、后轴承及涡轮滚子轴承）的封严。

桨轴封严结构介绍：

为防止润滑桨轴前轴承的滑油从减速器前盖处渗漏出发动机，在减速器前盖处设置有3道封严结构（见图1），螺纹封严圈2安装在桨轴1上并随之一起高速旋转，其外圆具有与旋转方向相同的螺纹，形成第1道封严结构，给滑油一个向后甩出的力。减速器前盖3内孔上装有涨圈外封严套6，装配在桨轴1上的涨圈封严套4和涨圈外封严套6间装有3道涨圈5，形成第2道封严结构，对滑油通过螺纹封严圈渗漏的部分再次进行密封。减速器前盖3内开有引压缩空气的孔8，从压气机第5级引来压缩空气经此孔流至涨圈封严套4，形成第3道封严结构，即空气封严结构，对涨圈封严的泄漏部分进行再次密封。

桨轴前轴承空气封严引用的压气机第5级压缩空气的压力可通过孔径分为2mm、3 mm、4mm、5mm、6mm的5组节流垫2（见图2）来调整，该压缩空气经节流垫后依次通过附件传动机匣内气路、导管、孔径为1mm、1.2mm、1.4mm的节流嘴1、接合导管和内部气路进入第1道和第2道涨圈间的环形间隙，气流在这里一部分向前通过第1道涨圈渗漏至大气;另一部分通过第2、3道涨圈封严滑油。

2 故障现象

某发动机在飞行过程中，打开飞机引气时，座舱出现滑油味。

3 故障树分析（图3）

4 现场检查情况

4.1 飞机引气调节系统检查

对飞机引气调节系统进行检查，无滑油渗漏情况。

4.2 螺旋桨检查

对螺旋桨进行检查，螺旋桨桨轴连接处出现渗油现象，桨叶表面无痕迹。

4.3 发动机检查

（1）检查桨轴前端盖板有滑油迹;（2）检查压气机一、二级叶片无滑油迹;（3）检查燃烧室6#、10#支板无滑油烧蚀痕迹。

5 现场排故情况

（1）螺旋桨更换滑油管螺帽和转换器组件的封严胶圈，故障未排除;（2）将桨轴前轴承密封节流嘴由Φ1.4mm调整为Φ1.8mm，故障未排除;（3）将桨轴节流嘴更换为 Φ1.4mm，压气机前轴承节流嘴由Φ4mm调整为Φ2mm，故障未排除。

6 故障模式分析

以桨轴端面漏油为顶事件进行故障分析：

（1）节流嘴直径不合适X1;外场对节流嘴进行更换，故障复现，说明节流咀直径不合适不是导致桨轴端面漏油的原因，影响因素X1可以排除。（2）螺纹封严圈磨损X2;螺纹封严圈安装在桨轴上并随之一起高速旋转，其外圆具有与旋转方向相同的螺纹，形成第1道封严结构，若螺纹封严圈磨损则会导致封严能力降低，滑油渗漏。由于外场不具备排查条件，影响因素X2暂时不能排除。（3）涨圈封严套磨损X3;装配在桨轴上的涨圈封严套和涨圈外封严套间装有3道涨圈，形成第2道封严结构，对滑油通过螺纹封严圈渗漏的部分再次进行密封，若涨圈封严套磨损则会导致封严能力降低，滑油渗漏。由于外场不具备排查条件，影响因素X3暂时不能排除。（4）封严气路堵塞X4;减速器前盖内开有引压缩空气的孔，从压气机第5级引来压缩空气经此孔流至涨圈封严套，形成第3道封严结构，对涨圈封严的泄漏部分进行再次密封。外场对桨轴封严气管通畅情况进行了检查，能够感受到有气体從桨轴前端面流出，但无法测量出气量大小，影响因素X4不能排除。

7 返厂检查情况

（1）分解检查减速器前盖及螺旋封严圈无异常，且复查原始加工记录皆合格，可知前盖处螺旋封严圈的密封作用正常，影响因素X2可以排除。（2）分解检查前盖处涨圈外封严套、涨圈封严套和涨圈皆无异常，且复查原始加工记录皆合格，可知前盖处涨圈的密封作用正常，影响因素X3可以排除。（3）分解检查，发现减速器前盖处的气孔被装用的封严垫圈堵塞（见图4、图5），由此可知，引压缩空气的气路封严效果已失效，影响因素X4不能排除。

8 故障机理

由减速器前盖处的封严结构可知，螺旋封严圈封严、涨圈封严以及引压缩空气的气路封严三者共同对减速器前盖内滑油进行密封，当引压缩空气的气路封严效果失效时，会使得减速器前盖处的封严结构的封严效果减弱，从而使得减速器前盖内的滑油经螺旋封严圈、涨圈泄漏后从减速器前盖处涨圈封严套处往外渗漏，并沿着减速器前盖的滑油腔11处的凸台往下流至整流支板上。

另一方面，由于减速器前盖处螺旋封严圈封严、涨圈封严仍能够正常起作用，只有极少量的滑油会从减速器前盖处往外渗漏。

9 结论

减速器安装面封严垫片装反，使前盖封严气孔堵塞，导致引入的压气机第5级压缩空气无法进入前盖封严气孔对桨轴前轴承润滑滑油进行封严，减速器前盖内的滑油经螺旋封严圈、涨圈泄漏后从前盖与桨轴连接处端面渗出。

10 结语

该型发动机引气有滑油味故障外场较为常见，一般通过合理的调整节流嘴能够排除故障。若出现燃烧室内有滑油烧蚀痕迹或发动机内部封严气孔堵塞情况，发动机则需要返厂检查，造成一定经济损失。

参考文献

[1] 中国航发南方工业有限公司.某型发动机技术说明书[M].2017.

[2] 中国航发南方工业有限公司.某型发动机维修手册[M].2017.