趙洪忱(沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,遼寧沈陽(yáng) 110043)

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一起低壓減速器引起的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承噪音檢查報(bào)虛警故障分析

趙洪忱
(沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,遼寧沈陽(yáng) 110043)

【摘 要】本文介紹了某航空發(fā)動(dòng)機(jī)在通過(guò)振動(dòng)聲學(xué)軸承檢查儀進(jìn)行軸承狀況診斷檢查時(shí),因搖轉(zhuǎn)傳動(dòng)部件低壓減速器內(nèi)部故障而引起的軸承噪音檢查誤報(bào)警,外場(chǎng)通過(guò)專用低壓減速器搖轉(zhuǎn)工具進(jìn)行隔離故障定位,最后更換低壓減速器后故障成功排除,故障減速器分解原因分析,最后指導(dǎo)該類故障順利排除和指出軸承檢查時(shí)的注意事項(xiàng),加強(qiáng)修理工藝完善工作,避免該問(wèn)題重復(fù)發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】航空發(fā)動(dòng)機(jī) 低壓減速器 軸承檢查 報(bào)虛警

1 故障現(xiàn)象

某發(fā)動(dòng)機(jī)軸承噪音檢查時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)外涵道軸承振動(dòng)聲學(xué)檢查儀50%、80%故障燈報(bào)警，同時(shí)伴有連續(xù)“突突”雜音。

某發(fā)動(dòng)機(jī)軸承噪音值異常，前支點(diǎn)和帽罩處50%、80%燈周期性閃亮并伴隨有周期性異常聲音，更換低壓搖把故障現(xiàn)象一致，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員將低壓搖把使勁順著傳動(dòng)桿的方向向上用力按壓檢查時(shí)沒(méi)有異常聲音噪音值檢查良好，松開(kāi)檢查異常聲音再現(xiàn)，用低壓搖把檢查其他發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)此現(xiàn)象，用代替減速器搖轉(zhuǎn)工具檢查良好，更換低壓減速器后故障排除。

2 相關(guān)結(jié)構(gòu)介紹

某發(fā)動(dòng)機(jī)低壓減速器固定安裝在壓氣機(jī)中介機(jī)匣上，含有1個(gè)感應(yīng)式傳感器和3個(gè)頻率式傳感器，將低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信號(hào)，傳遞到轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的手搖孔，注油式獨(dú)立潤(rùn)滑方式。

低壓轉(zhuǎn)子傳感器減速器用于安裝感應(yīng)式和三個(gè)頻率式轉(zhuǎn)速傳感器，減速器上有發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的手搖孔，其潤(rùn)滑系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)是共用的，用螺樁把減速器固定在壓氣機(jī)中介機(jī)匣的安裝座上。

減速器由兩對(duì)安裝在殼體內(nèi)的正齒輪組成。在齒輪小軸上裝有感應(yīng)器(帶端部凸臺(tái)的盤)，對(duì)著感應(yīng)器的凸臺(tái)配有三個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器(分別向發(fā)動(dòng)機(jī)綜合調(diào)節(jié)器，進(jìn)氣道自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及機(jī)載數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)輸送信號(hào))，在齒輪小軸上裝有感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器(連接地面監(jiān)控操縱臺(tái))。

3 故障診斷與排除

經(jīng)對(duì)多臺(tái)軸承噪聲故障發(fā)動(dòng)機(jī)排故，分析認(rèn)為軸承噪音異常不僅僅只是軸承本身故障引起，傳動(dòng)機(jī)件的裝配及狀態(tài)均也對(duì)噪音值的判斷產(chǎn)生干擾。這是因?yàn)?，由于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和外場(chǎng)使用條件的限制，不能在軸承機(jī)匣上直接檢測(cè)軸承噪音，而只能在整流罩和外涵道處檢測(cè)。因此，檢測(cè)到的噪音信號(hào)除了軸承噪音外，還包括其它部件產(chǎn)生的雜音，干擾著軸承噪音檢查，導(dǎo)致一些誤判現(xiàn)象發(fā)生，最典型的就是低壓轉(zhuǎn)子傳感器減速器組件的影響。

表1 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

圖1 故障小軸承圖

軸承噪音故障檢查初步分析當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸上的感應(yīng)元件旋轉(zhuǎn)時(shí)，感應(yīng)元件中的每一個(gè)齒都在直接鄰近的傳感器端面通過(guò)，這樣就在傳感器的繞組內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。從傳感器上所錄取的電壓脈沖頻率與靠近它端面的齒的運(yùn)行頻率相符，它取決于感應(yīng)元件的轉(zhuǎn)速，即取決于發(fā)動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速。

低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器減速器與機(jī)匣相連的傳動(dòng)軸的表面狀態(tài)及花鍵齒面的磨損，軸的剛度及裝配偏斜角過(guò)大會(huì)影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性，從而產(chǎn)生噪聲干擾，影響正常軸承噪音檢測(cè)。另外，組件的零件狀態(tài)也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生噪音，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)本身，例如低壓轉(zhuǎn)速傳感器中的皮碗彈簧狀態(tài)的好壞。

針對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)軸承噪音異常故障，分下低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器后，故障消失，可以得出其噪音異?？赡芎偷蛪恨D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器有關(guān)。分解低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器后發(fā)現(xiàn)，皮碗中的彈簧斷裂。為驗(yàn)證皮碗彈簧斷裂對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的影響，特進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)有無(wú)彈簧對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的影響：如表1所示。

4 低壓減速器故檢及分析結(jié)論

4.1 低壓轉(zhuǎn)速傳感器減速器分前檢查

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性檢查，轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢，某一位置卡滯嚴(yán)重；

(2)分前裝于待分解軸承噪音良好的返廠大修發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行噪音檢查，檢查發(fā)現(xiàn)前支點(diǎn)、外涵瓦季姆50%燈偶閃，并有明顯異常雜音，低壓轉(zhuǎn)速傳感器減速器位置聲音特別明顯。

4.2 低壓轉(zhuǎn)速傳感器減速器分解檢查

(1)對(duì)6處支點(diǎn)小軸承進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性檢查，其中NO.6軸承轉(zhuǎn)動(dòng)卡滯，其余無(wú)問(wèn)題；

(2)對(duì)殼體、齒輪、軸承按修理要求進(jìn)行故檢及微分測(cè)量，未見(jiàn)異常；

(3)解剖了NO.3、NO.4、NO.5、NO.6軸承，發(fā)現(xiàn)NO.6號(hào)軸承內(nèi)環(huán)滾道延圓周約4/5剝落，剝落寬度約占跑道寬度的1/4～2/3不等，且均偏向于內(nèi)環(huán)無(wú)字端一側(cè)，其余解剖軸承均未見(jiàn)異常(見(jiàn)圖1)。

5 結(jié)語(yǔ)

軸承噪音報(bào)虛警故障中，根據(jù)近年來(lái)故障分析和統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，由于低壓傳感器減速器引起的軸承噪音外涵道報(bào)虛警故障所占比率比較大，研究制造專用的搖轉(zhuǎn)工具，在沒(méi)有減速器傳動(dòng)噪音干擾的情況下進(jìn)行軸承狀況檢查，或者在拆下前支點(diǎn)回油泵的情況下?lián)u轉(zhuǎn)低壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行軸承狀況檢查。這個(gè)意義十分巨大，針對(duì)排故定位，能夠省時(shí)省力，達(dá)到故障定位或排除可能影響因素的效果，最終使故障排除效率大大提高。

參考文獻(xiàn)

[1]王云著.《航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理》.北京航空航天大學(xué)出版社,2009年3月.

[2]謝壽生編.《某加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)》.空軍工程學(xué)院,1998年6月.

作者簡(jiǎn)介:趙洪忱(1982—),男,遼寧沈陽(yáng)人,故障分析,工程師,研究方向:發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急修理。