某型发动机前机匣下方回油管接头漏油故障原因分析

2021-04-12吴有元徐树生

航空维修与工程 2021年2期

关键词：漏油分析

吴有元徐树生

摘要：本文对发动机前机匣及其与回油管的联接结构进行了分析，指出产生前机匣下方漏油故障的三个因素，给出了故障的排除方法以及在发动机修理过程中应采取的六条措施。

关键词：前机匣；空心叶片；滑油回油管；漏油；分析

Keywords：front casing；hollow blade；oil return line；leakage；analysis

发动机外场使用和在厂内大修时，一级叶片和前机匣整流叶片上常出现滑油痕迹，前机匣下方回油管接头处有滑油等现象，发动机大修后能否交付、能否在外场继续使用都是亟待解决的问题。

1 前机匣结构分析

1.1 前支承结构分析

发动机前支承的封严结构采用的是三道封严涨圈的接触式封严形式（见图1）。这种结构是通过在涨圈外工作面侧引入高压气体来保证封严涨圈缺口处的可靠封油的，因此，在慢车转速以下，缺口处的封油气体压力过低会导致此处封油性能下降，造成发动机停转后在一级压气机静子叶片根部出现少量滑油渗漏。这种渗漏与发动机结构及发动机的工作特点有关，其渗出量一般在50滴以内，属于正常渗漏。

1.2 前机匣与静子叶片的联接结构

某型发动机位于前机匣正下部的静子叶片为4号空心叶片，与前机匣联接结构有以下两种形式。

1）通过空心叶片的安装边点焊在前机匣内壁上

如图2所示，这种联接结构下空心叶片伸出端（螺纹部位）与前机匣壁之间存在间隙，由封严涨圈渗漏的滑油会顺着空心叶片外壁流到机匣外部。

2）空心叶片通过螺母固定在前机匣内壁上

如图3所示，这种联接结构下空心叶片伸出端与机匣壁结合部位装有封严圈，可以阻止封严涨圈渗漏的滑油顺着空心叶片外壁流到机匣外部。

1.3 空心叶片与回油管的联接结构

回油管与空心叶片联接形式有两种（见图4、图5），一种是通过转接管接头连接，另一种是直接连接。不论是哪种连接方式，与空心叶片连接的都是球面球头的结合形式，只要球面、球头没有损伤，其封油效果就是可靠的。

图4中，机匣外壁与回油管接头之间装有封严圈和调整垫圈，可以阻止封严涨圈渗漏的滑油顺着空心叶片外壁流到机匣外部。

图5中，机匣外壁与回油管接头之间存在空隙，通过封严涨圈渗漏的滑油会顺着空心叶片外壁流到机匣外部，在回油管接头处会有滑油。

2 前机匣下方回油管接头漏油原因

以上结构分析和对内外场故障统计的结果表明，前机匣下方回油管接头漏油故障主要发生在图5连接形式的发动机（即某型发动机）上。机匣外壁与回油管接头之间存在空隙，通过封严涨圈渗漏出来的滑油会顺着空心叶片外壁流到机匣外部，在回油管接头处就会有滑油。

下文针对回油管接头处仍有个别发动机出现少量渗漏问题的原因及其使用的影响进行分析。

1）发动机停转后少量渗漏滑油与供油能力及回油能力差异有关

发动机拉停后的一段时间内高低压转子仍然转动，滑油增压泵和回油泵仍在工作，但回油泵由于存在气塞问题，回油能力大幅度下降，前支承处回油又是带有大量气泡的滑油，使得回油能力进一步降低，造成在低转速下（包括拉停前n1<40%的一段时间内）发动机供油能力大于回油能力。发动机供油能力过大，使前支承处滑油槽内滑油溢出进而产生渗漏。

2）少量渗漏与前支承处的结构有关

该处采用的是三道封严涨圈加封严篦齿形式的封严结构。这种结构在发动机低转速工作时，由于压气机第三级后空气压力较低，以致封严篦齿处的封严气压力更低，使得篦齿阻挡前支承处的油气外溢的能力降低。油气溢出后造成前支承处渗漏少量滑油。一般滑油会在停转1～2min后由一级压气机叶片根部渗漏出，其渗出量在50滴以内，不致造成滑油消耗量大。

3）前支承处停转后少量滑油渗漏不会造成飞机座舱冒烟故障

这种少量渗漏只有在发动机停转1～2min后才开始出现。渗漏下来的少量滑油积存在一级压气机匣的内表面（下方），发动机起动过程中滑油就被吹除掉，因此不会产生座舱冒烟故障。