陳朝剛

摘? 要：航空發(fā)動機代表著一個國家的頂尖工業(yè)水平，同時也是飛機的動力核心?，F(xiàn)代航空發(fā)動機結構是極其復雜的，其內部任何一個構件出現(xiàn)問題都將影響到航空發(fā)動機的輸出性能。軸承是航空發(fā)動機中的重要零部件，其主要用于航空發(fā)動機內部結構的支撐和旋轉傳動。航空發(fā)動機工作狀態(tài)是極其惡劣的，高溫和振動都將對航空發(fā)動機軸承的使用壽命和使用性能產生極為嚴重的影響。文章以某航空發(fā)動機為例，就該型航空發(fā)動機所出現(xiàn)的止推軸承故障進行分析闡述。

關鍵詞：航空發(fā)動機;止推軸承;故障;分析處理

Abstract： The aero-engine represents the top industrial level of a country， and it is also the power core of the aircraft. The structure of modern aero-engine is extremely complex， and problems with any of its internal components will affect the output performance of aero-engine. Bearing is an important part of aero-engine， which is mainly used for internal structure support and rotary transmission of aero-engine. The working condition of aero-engine is extremely bad， high temperature and vibration will have a very serious impact on the service life and performance of aero-engine bearings. Taking an aero-engine as an example， this paper analyzes and expounds the faults of thrust bearings in this type of aero-engine.

前言

軸承在航空發(fā)動機中發(fā)揮著極為重要的作用，由于航空發(fā)動機中的軸承工作環(huán)境極為惡劣，導致航空發(fā)動機中的軸承發(fā)生故障的幾率極高。航空發(fā)動機中軸承出現(xiàn)的故障種類繁多，其中較為常見的故障主要有軸承滾道磨損、點蝕、劃傷、滾動體掉落及保持架斷裂等。航空發(fā)動機軸承故障將會導致航空發(fā)動機出現(xiàn)振動、斷軸、抱軸等問題，嚴重的甚至會出現(xiàn)航空發(fā)動機空中停車的重大安全故障。為保障飛行安全，需要積極做好航空發(fā)動機軸承故障的分析與處理，本文結合某型號航空發(fā)動機對如何做好航空發(fā)動機止推軸承的故障分析與處理進行了說明。

1 某型號航空發(fā)動機止推軸承的故障現(xiàn)象

在對某型航空發(fā)動機做日常外場滑油光譜檢查時，發(fā)現(xiàn)滑油中的Fe、Cr元素的含量遠超過了規(guī)定標準，但是在磁性金屬檢測環(huán)節(jié)并未發(fā)現(xiàn)大量的金屬屑，且并未發(fā)現(xiàn)明顯的異常現(xiàn)象，通過對發(fā)動機油濾裝置進行深度檢查，發(fā)現(xiàn)油濾中含有較多的金屬屑，從而影響了航空發(fā)動機的正常運行。通過對航空發(fā)動機進行拆解，發(fā)現(xiàn)航空發(fā)動機低壓轉子軸承輔助列軸承保持架出現(xiàn)嚴重的問題（磨損、斷裂），軸承滾珠磨損嚴重并伴隨著一部分滾珠的掉落，軸承周邊有大量金屬碎末，軸承其他部分并未發(fā)現(xiàn)明顯異常。而后對航空發(fā)動機的維修記錄進行檢查，以往記錄中并未對航空發(fā)動機軸承故障有所記錄，定期對航空發(fā)動機進行檢查中也并未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

2 某型航空發(fā)動機軸承故障分析

2.1 某航空發(fā)動機止推軸承結構

某型航空發(fā)動機低壓轉子所使用的軸承采用的是止推滾珠軸承，軸承內滾珠由主列和輔列兩部分所組成，軸承主列和輔列分布在同一軸承內圈上，該止推軸承內圈與中介軸相連，軸承的壓緊和固定采用的是花鍵螺母1和杯型墊圈， 軸承的外圈靠壓在高壓轉子后軸的內圓柱面上，將軸承的主列靠壓在內圓柱面上， 在軸承的調整固定上采用的是花鍵螺母2與預緊彈簧相結合的方式來為軸承的輔助列提供合適的軸向力，施加在軸承輔助列上的軸向預緊力相后再次傳遞到軸承的主列中，從而使得軸承主列能夠以合適的運行狀態(tài)運轉，避免因受力不當而發(fā)生打滑問題，提高軸承內外圈、保持列和滾珠的使用壽命。某型航空發(fā)動機止推軸承結構如下圖1所示。

2.2 某型航空發(fā)動機止推軸承受力分析

航空發(fā)動機運轉時轉速極高，軸承轉動過程中將受到軸向和徑向兩方面的作用力，其中軸向作用力對于軸承的影響破壞較大。該型航空發(fā)動機運轉過程中如其高壓轉速在最高轉速的83%以內時，航空發(fā)動機軸承將會承受來自于主列外側的前向力，軸承保持架將長期承受一個后向的作用力，在調節(jié)預緊彈簧時需要將預緊軸向力調節(jié)到稍大于軸承所承受的前向軸向力，保證航空發(fā)動機止推軸承承受一個后向的作用力，將壓縮彈簧壓縮至最大的壓縮狀態(tài)。而當航空發(fā)動機的高壓轉速超過最高轉速的83%時，其將承受一個后向的作用力，為確保航空發(fā)動機止推軸承滾珠主列能夠獲得一個良好的運行狀態(tài)，需要將壓縮彈簧的預緊壓力調至最小壓縮狀態(tài)，實現(xiàn)航空發(fā)動機止推軸承保持架的受力平衡。

2.3 航空發(fā)動機止推軸承的故障現(xiàn)象

在對航空發(fā)動機止推軸承進行外觀檢測時，發(fā)現(xiàn)止推軸承內圈顏色較深呈烏青色，止推軸承主列外圈與滾珠顏色明亮，并無明顯異常。止推軸承主列保持架內側呈現(xiàn)出明顯額擠壓摩擦痕跡，從而意味著止推軸承長期承受著后向的軸向力。而后，再對止推軸承輔助列進行外觀檢測，輔助列外圈有明顯的磨損痕跡，內圈滾道有金屬剝落、爬坡現(xiàn)象，滾道側邊有明顯的擠壓卷邊現(xiàn)象，同時在止推軸承內圈滾道上有明顯的擠壓和劃痕。輔助列的滾珠磨損嚴重，嚴重的甚至有一些滾珠已無法保持圓形。