陳曉峰/哈爾濱東安發(fā)動機（集團）有限公司

某發(fā)動機離心通風器排氣管甩滑油故障分析

陳曉峰/哈爾濱東安發(fā)動機（集團）有限公司

離心通風器排氣管甩滑油故障通過發(fā)動機外觀能夠直觀的檢查出來。針對此類故障，修理手冊規(guī)定更換中后軸承腔調整墊、更換滑油泵或離心通風器來排故。但多臺次發(fā)動機出現按修理手冊進行排故無效的情況，后對發(fā)動機進行分解檢查，發(fā)現軸承封嚴裝置超差是此次故障的主要原因。經過此次排故分析，對離心通風器排氣管甩滑油故障誘發(fā)原因進行了全面的總結。

滑油系統(tǒng)；離心通風器；故障分析

一、概述

多臺次某發(fā)動機在返廠修理外觀檢查時發(fā)現發(fā)動機排氣段上離心通風器排氣管出口處有較大面積的積碳（見圖1），主要分兩種情況：

故障1發(fā)動機因壓氣機三級轉子葉片折斷故障而返廠。在發(fā)動機完成壓氣機三級轉子葉片折斷故障修理后，進行檢驗試車時，發(fā)現離心通風器排氣管甩滑油，按發(fā)動機修理手冊，更換了燃燒室機匣7號支板中、后軸承腔調整墊。再次檢驗試車后外觀檢查發(fā)現離心通風器排氣管又有滑油排出痕跡。后再按修理手冊要求，在車臺更換了離心通風器和滑油泵，并按要求進行檢驗試車，故障仍未排除。

在檢驗試車過程中，檢測后軸承滑油回油溫度、滑油壓力、溫度、流量、散熱量、滑油消耗率均符合規(guī)定要求。后又使用孔探儀檢查中、后軸承腔回油管路及燃燒室回油集油池，均未見異常。

故障2發(fā)動機為正常到壽返廠修理的發(fā)動機，返廠后外觀檢查時也發(fā)現離心通風器排氣管出口處有較大面積的積碳。發(fā)動機完成修理后，檢驗試車時更換了燃燒室7號支板調整墊，試車后外觀檢查發(fā)現排氣段上離心通風器排氣管出口又有較大面積油跡。又按照規(guī)定更換了1臺新品離心通風器后試車，現象如故。

圖1 離心通風器排氣段出口處照片

二、原因分析

1.系統(tǒng)結構分析。

（1）滑油封嚴、通氣系統(tǒng)結構分析

該中后軸承滑油封嚴、通氣系統(tǒng)結構見圖2：壓氣機后軸承和渦輪軸承腔均采用了篦齒封嚴結構。壓氣機第十級后的高壓空氣經過兩道篦齒封嚴裝置進入B腔。封嚴空氣進入B腔后分為兩路：一路經軸承座上的孔進入C腔，經調整墊孔流入排氣段內；另一路經內封嚴篦齒去封嚴潤滑壓氣機后軸承（球軸承）的滑油。從燃燒室來的冷卻空氣，經I級導向器內環(huán)組件壁、燃燒室機匣軸承座和雙封嚴環(huán)上的孔進入D腔。進入D腔的氣流，其中一部分流經外封嚴環(huán)和篦齒之間的間隙進入渦輪燃氣流通道，另一部分對渦輪轉子進行冷卻，還有一部分氣流經過一道篦齒和封嚴環(huán)之間的間隙流入E腔。進入E腔的空氣，一部分經雙封嚴環(huán)和燃燒室機匣軸承座上的孔流入抽氣腔，經調整墊流入排氣段，另一部分則經過一道封嚴裝置對潤滑渦輪軸承（滾棒軸承）的滑油進行封嚴。

圖2 發(fā)動機中、后軸承空氣封嚴、通氣示意圖

發(fā)動機中、后軸承腔是通過離心通風器進行通風的。離心通風器安裝在附件傳動機匣的上部，由離心通風器殼體、離心通風器蓋和通風器轉子等零件組成。中、后軸承腔內的油氣經導管流入離心通風器后油霧沿導管進入離心通風器殼體內腔，然后進入葉輪。由于葉輪的高速旋轉，滑油受離心力的作用被甩到離心通風器殼體內壁上，再沿內壁的右旋螺紋流下，經孔進入附件傳動機匣。油氣中分離出的空氣經葉輪及軸上的橢圓形窗孔進入軸的內腔，從離心通風器蓋內腔和離心通風器殼體內腔沿導管進入排氣段排出。為了促進離心通風器分離出的滑油能夠順利流回附件傳動機匣內，在工廠試車、檢驗試車技術條件中規(guī)定附件傳動機匣實測真空度不小于400m m水柱。

中、后軸承腔的封嚴氣經調整墊和導管流入排氣段與大氣相通。調整墊上有兩個孔，前邊的孔通中軸承封嚴腔（卸荷腔），后面的孔通后軸承封嚴腔。更換調整墊可以改變軸承封嚴腔的空氣壓力。調整墊的規(guī)格見表1。

必要時可搭配安裝兩個調整墊以滿足直徑需要。但通中軸承封嚴腔的調整墊的孔徑不應小于14m m，通后軸承封嚴腔的調整墊的孔徑不應小于4m m。

表1

2.零部組件分解檢查情況。故障1發(fā)動機前期在試車臺經過多項排故措施后無效果，為進一步查明故障原因，決定對發(fā)動機進行大部件分解，分解后對壓氣機后軸承和渦輪軸承篦齒封嚴裝置的零部件及噴油環(huán)流量進行全面測量，測量發(fā)現壓氣機后軸承封嚴裝置存在超差，其余測試項目均正常。

故障2發(fā)動機也進行了大部件分解，對壓氣機后軸承和渦輪軸承篦齒封嚴裝置的零部件及噴油環(huán)流量進行全面測量，存在同樣的超差情況，其余測試項目均正常。

3.排除故障。針對零件檢查情況，兩臺發(fā)動機均對超差的零件進行了修理，然后將發(fā)動機恢復裝配進行檢驗試車，試車后外觀檢查，離心通風器排氣管出口處沒有滑油甩出，說明故障已排除。

三、結論

離心通風器排氣管甩滑油故障的主要原因是：壓氣機后軸承封氣圈封嚴石墨涂層尺寸超差（最大的超差達0.29m m），造成封嚴裝置配合間隙增大，使第十級壓氣機后高壓空氣流入軸承腔內，導致軸承腔內腔壓增大，從而經過吸氣管單位時間流入離心通風器的油氣增多，超出了離心通風器的分離能力，致使故障發(fā)生。