譚蓉 馬洪勇 梁雷子
摘要:針對某型空氣起動機在外場使用時出現(xiàn)渦輪處漏油故障現(xiàn)象,對故障原因進行了分析,制定了針對性的修理及預防措施,解決了空氣起動機渦輪處漏油故障。
關鍵詞:空氣起動機;漏油;修理;預防
Keywords:air starter;oil leakage;repair;precaution
1 故障現(xiàn)象
某型空氣起動機由空氣調(diào)節(jié)裝置和起動機組件兩部分組成。工作時,在起動機組件內(nèi)部加注120mL潤滑油,用于潤滑高速旋轉(zhuǎn)的行星齒輪組件,屬于自帶獨立的潤滑系統(tǒng)。此潤滑系統(tǒng)一端由彈性密封裝置密封,另一端由皮碗密封,發(fā)生漏油的部位在彈性密封裝置一端(見圖1)。該密封裝置包含帶軸承襯套的渦輪殼體、渦輪軸、前中后密封襯套及2件彈性密封環(huán)共6項零組件。漏油故障表現(xiàn)為空氣起動機使用或停放過程中沿渦輪殼體表面漏油。
2 故障原因分析
從空氣起動機渦輪處的密封裝置結構和原理分析,建立空氣起動機渦輪處漏油故障樹(見圖2),影響漏油的零組件為渦輪殼體組件內(nèi)的軸承襯套和彈性密封環(huán)??赡艿穆┯屯緩接腥帲簭椥悦芊猸h(huán)開口處;彈性密封環(huán)與前中后密封襯套配合端面處;軸承襯套內(nèi)孔與彈性密封環(huán)配合處。漏油原因包括:起動機內(nèi)加注滑油過多、彈性密封環(huán)裝配后的開口間隙大、2件彈性密封環(huán)開口未錯開(或錯開角度較?。⒍嗣骈g隙大、軸承襯套內(nèi)孔磨損、彈性密封環(huán)因翹曲變形使兩端面平行度超差、軸承襯套或彈性密封環(huán)圓柱度超差等。
1)軸承襯套內(nèi)孔與彈性密封環(huán)配合處漏油
彈性密封環(huán)在自身彈力作用下貼緊在軸承襯套內(nèi)孔表面,通過配合表面之間形成的油膜進行密封。造成該部位漏油的可能原因有兩個,一是軸承襯套內(nèi)孔或彈性密封環(huán)外圓的圓柱度超差,兩者貼合不好,油膜不易形成,當存在縫隙較大時,從縫隙處漏油;二是軸承襯套內(nèi)孔磨損(見圖3),內(nèi)孔尺寸變大而超差,彈性密封環(huán)在彈力作用下不能彌補其間隙量而漏油。
2)彈性密封環(huán)與前中后密封襯套端面處漏油
彈性密封環(huán)裝配在前、中間、后密封襯套形成的環(huán)槽內(nèi)(見圖4),其端面與前中后密封襯套端面間存在相對運動,屬于動密封,靠保證端面間隙和油膜來密封。彈性密封環(huán)在工作中易翹曲變形,使兩端面平行度超差,與各密封襯套之間的端面間隙相對變?。ň植靠赡転榱悖瑹o法形成穩(wěn)定的油膜;同時因間隙變小,彈性密封環(huán)易卡滯在前中后密封襯套形成的槽內(nèi),隨渦輪軸一起高速旋轉(zhuǎn)(最大工作轉(zhuǎn)速達50000r/min),從而造成軸承襯套內(nèi)孔異常磨損而漏油。
3)彈性密封環(huán)開口處漏油
當彈性密封環(huán)裝配到軸承襯套內(nèi)孔后,其開口間隙A(見圖5)大于規(guī)定或兩件彈性密封環(huán)的開口安裝位置未錯開90°~180°,會從開口處漏油。
3 修理及預防措施
針對漏油故障原因,制定修理及預防措施。
1)針對軸承襯套內(nèi)孔尺寸和圓柱度超差問題,修理時控制軸承襯套內(nèi)孔尺寸不大于Φ22.023mm,圓柱度誤差不大于0.005mm,若不符合要求則更換新品軸承襯套。
3)為保證空氣起動機工作時彈性密封環(huán)與軸承襯套的貼合度,裝配時將彈性密封環(huán)放入軸承襯套內(nèi)孔的工作位置,彈性密封環(huán)與軸承襯套內(nèi)孔間不允許透光。
4)為防止開口間隙過大而漏油,彈性密封環(huán)裝配后的開口間隙應控制在0.1~0.15mm。
5)為防止彈性密封環(huán)裝配后端面間隙過大,裝配時將端面間隙控制為0.08~0.15mm,同時應保證彈性密封環(huán)在自身重力作用下應能在槽內(nèi)自由移動,防止工作中出現(xiàn)因不能靈活移動而產(chǎn)生卡滯。
4 措施有效性驗證
對存在渦輪處漏油故障的空氣起動機貫徹上述修理及預防措施后,在試驗器上檢查密封性合格。跟蹤了其中10臺空氣起動機參加的工廠試車情況,未發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象。選取其中一臺空氣起動機,在工廠試驗器上進行110次試驗器考核后再裝配在發(fā)動機上,搭車參加750h發(fā)動機長期試車考核,在長期試車考核過程中未發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象。分解檢查彈性密封環(huán)、軸承襯套等無異常磨損,跟蹤近兩年來的外場使用情況,未發(fā)生該型空氣起動機渦輪處漏油故障。
5 結論
通過以上驗證得出,以上制定的修理及預防措施有效,解決了空氣起動機渦輪處漏油故障,提高了空氣起動機的外場使用可靠性。
作者簡介
譚蓉,高級工程師,從事航空發(fā)動機滑油附件技術工作。
馬洪勇,高級工程師,從事航空發(fā)動機冷部件技術工作。
梁雷子,助理工程師,從事航空發(fā)動機附件技術和質(zhì)量管理工作。