趙靜云，顧雪波，潘高升

（中國(guó)航發(fā)西安動(dòng)力控制科技有限公司，陜西 西安，710077）

0 引言

某發(fā)動(dòng)機(jī)是小型雙轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，目前該發(fā)動(dòng)機(jī)在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，在早期使用中經(jīng)常出現(xiàn)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障，具體故障現(xiàn)象為：在慢車狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法穩(wěn)定，擺動(dòng)幅度達(dá)±2%；個(gè)別在轉(zhuǎn)速60%～70%狀態(tài)或大狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)幅度達(dá)到±2%甚至更高。這些轉(zhuǎn)速擺動(dòng)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)文件規(guī)定的擺動(dòng)范圍，有時(shí)甚至能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)推力脈動(dòng)等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用。

1 分析

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障原因較多，本文僅從該發(fā)動(dòng)機(jī)燃油調(diào)節(jié)器工作機(jī)理、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模式進(jìn)行分析，重點(diǎn)從發(fā)動(dòng)機(jī)整體的控制規(guī)律入手，充分考慮該發(fā)動(dòng)機(jī)燃油調(diào)節(jié)器系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的具體工作原理和相關(guān)零組件功能、結(jié)構(gòu)，從系統(tǒng)的角度對(duì)影響該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相關(guān)因素進(jìn)行逐條分析。

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)控制規(guī)律簡(jiǎn)介

該發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由起動(dòng)控制器進(jìn)行控制，這是一個(gè)開(kāi)環(huán)控制器，在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中直至慢車狀態(tài)，流量調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器均不參與工作。在慢車及以上狀態(tài)時(shí)，是由流量調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器這兩個(gè)控制器共同完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)控制，流量調(diào)節(jié)器控制供油量隨油門桿位置變化而變化，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口空氣總壓對(duì)供油量進(jìn)行修正；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器控制高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速隨油門桿位置變化而變化，在這兩個(gè)調(diào)節(jié)器的共同參與下，保證了一個(gè)油門桿對(duì)應(yīng)一個(gè)供油量或一個(gè)轉(zhuǎn)速。

起動(dòng)過(guò)程只是一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)，與發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障沒(méi)有關(guān)聯(lián)，在這里不進(jìn)行討論。慢車及以上狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是由流量調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器共同控制，這些工作狀態(tài)在使用過(guò)程中都曾出現(xiàn)過(guò)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)的現(xiàn)象，因此重點(diǎn)討論這兩種控制器之間的相互關(guān)系。

標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速和燃油流量隨油門桿角度的變化規(guī)律如圖1所示。

從圖中可以看出，當(dāng)油門桿位置確定，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)供油量和高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之確定，一個(gè)油門角度，對(duì)應(yīng)一個(gè)供油量或一個(gè)轉(zhuǎn)速，因此當(dāng)油門桿確定時(shí)，轉(zhuǎn)速變化引起的發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)過(guò)程與燃油調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。

1.2 燃油調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)理

該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速主要是由燃油調(diào)節(jié)器的供油量決定的。在慢車及以上的穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速主要由燃油調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速傳感器通過(guò)離心配重傳感器和轉(zhuǎn)速擺活門協(xié)同動(dòng)作，對(duì)油門桿位置確定的計(jì)量油針?biāo)欧粔毫M(jìn)行修正，在流量調(diào)節(jié)器調(diào)定的基礎(chǔ)上進(jìn)一步調(diào)節(jié)計(jì)量油針位置，保證燃油調(diào)節(jié)器供油量滿足發(fā)動(dòng)機(jī)需要，具體見(jiàn)圖2。因此轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的精度高于流量調(diào)節(jié)器，兩者之間存在一定的相互關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在給定的轉(zhuǎn)速下，調(diào)節(jié)的供油量小于流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的供油量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器控制；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的供油量大于燃油流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的供油量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)則由燃油流量調(diào)節(jié)器控制，本文僅討論由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器引起的轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障，所以只分析轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。

結(jié)合燃油調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)原理（見(jiàn)圖2），其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器包括：轉(zhuǎn)速給定裝置（操縱桿、停車開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)速凸輪、溫度補(bǔ)償器和調(diào)準(zhǔn)彈簧）；轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置（離心飛重組件）；比較放大裝置 （轉(zhuǎn)速杠桿、轉(zhuǎn)速擺活門組件）；執(zhí)行裝置（計(jì)量油針?biāo)欧钊?，這也是流量調(diào)節(jié)器核心執(zhí)行元件）；速度反饋裝置（穩(wěn)定器和液壓蓄壓器）；計(jì)量油針壓差控制器等。為找出這些結(jié)構(gòu)相互之間的聯(lián)系，突出主要因素，忽略摩擦、管路損失等次要因素的影響，對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，得到圖3所示的工作框圖。

圖2 燃油調(diào)節(jié)器工作原理示意圖

圖3 燃油調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器工作框圖

由圖3可知，當(dāng)油門桿位置確定時(shí)，計(jì)量油針基準(zhǔn)位置是由油門角度指令轉(zhuǎn)換成的滑套位置（該位置通過(guò)控制放油量，確定計(jì)量油針活塞腔內(nèi)的壓力基準(zhǔn)）確定的，通過(guò)物理連接，油門桿角度指令通過(guò)轉(zhuǎn)速凸輪轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速杠桿上的基準(zhǔn)彈簧力；當(dāng)由轉(zhuǎn)速傳感器形成的離心飛重軸向換算力與此基準(zhǔn)彈簧力平衡時(shí)，擺錘活門開(kāi)度確定，此時(shí)計(jì)量油針活塞腔內(nèi)壓力穩(wěn)定在一個(gè)新的量值上，計(jì)量油針會(huì)重新確定一個(gè)新的平衡位置。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)供油量與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器調(diào)定的轉(zhuǎn)速保持協(xié)調(diào)一致。為了在此過(guò)程保持調(diào)節(jié)速度均勻性，在擺錘活門杠杠處設(shè)置了速度反饋裝置（相當(dāng)于蓄壓器和穩(wěn)壓器），將計(jì)量開(kāi)關(guān)的活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的容積變化與擺錘活門位移關(guān)聯(lián)起來(lái)，使活塞的運(yùn)動(dòng)不致于過(guò)于劇烈。

因此，當(dāng)油門桿位置一定時(shí)，由油門桿確定的計(jì)量油針基準(zhǔn)位置就確定，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在此基礎(chǔ)上形成一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)，由自動(dòng)控制系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)節(jié)原理，可以將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)組成框圖簡(jiǎn)化成系統(tǒng)圖（如圖4）。

由圖4可知，在發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作中，轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)感受發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速n，并將此轉(zhuǎn)速與給定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，形成一個(gè)負(fù)反饋實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)工作時(shí)，若轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性差，系統(tǒng)響應(yīng)滯后，就會(huì)造成調(diào)節(jié)器超調(diào)量大，系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩，如果系統(tǒng)阻尼不能消除這種震蕩，就可能出現(xiàn)持續(xù)的擺動(dòng)。

1.3 引起轉(zhuǎn)速擺動(dòng)的因素分析

由前面的分析可知，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是在油門桿指令確定的計(jì)量油針的基準(zhǔn)位置上進(jìn)行調(diào)節(jié)的，其調(diào)節(jié)范圍較油門角度指令轉(zhuǎn)化的計(jì)量油針基準(zhǔn)精準(zhǔn)，范圍不會(huì)超出計(jì)量油針滑套所形成的最大分油能力的范圍。

轉(zhuǎn)速擺動(dòng)說(shuō)明了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性不好，在實(shí)際工作中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是在油門桿角度指令轉(zhuǎn)換成計(jì)量油針開(kāi)度的基礎(chǔ)上進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的，其調(diào)節(jié)范圍不是太大，不會(huì)超過(guò)基準(zhǔn)值過(guò)多。當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器標(biāo)定的基準(zhǔn)值差異較大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不能調(diào)定到給定的轉(zhuǎn)速值，這時(shí)就會(huì)造成系統(tǒng)多次反復(fù)調(diào)整，形成轉(zhuǎn)速擺動(dòng)，這種情況即是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和流量調(diào)節(jié)不協(xié)調(diào)（正常情況下流量調(diào)節(jié)線在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)線之上），擺動(dòng)規(guī)律明顯，若對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行示波，可以看出，其波形近似標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，而且周期較長(zhǎng)。當(dāng)基準(zhǔn)期不穩(wěn)定時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速反復(fù)調(diào)整，這時(shí)波動(dòng)沒(méi)有明顯的規(guī)律。

當(dāng)基準(zhǔn)值穩(wěn)定，也滿足轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器穩(wěn)定工作范圍時(shí)，還出現(xiàn)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)，原因來(lái)自轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器本身，或是因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)差，或是因?yàn)檗D(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器系統(tǒng)阻尼過(guò)大，造成系統(tǒng)存在遲滯環(huán)節(jié)。

圖4 閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖

由此可知，由燃油調(diào)節(jié)器引起的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)主要是由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和流量調(diào)節(jié)器（計(jì)量開(kāi)關(guān)開(kāi)度不匹配）、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)差、調(diào)節(jié)器系統(tǒng)阻尼不匹配調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)參數(shù)、系統(tǒng)中敏感、放大、執(zhí)行元件存在遲滯環(huán)節(jié)。因此需要逐條進(jìn)行分析：

1.3.1 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和流量調(diào)節(jié)器不協(xié)調(diào)分析

根據(jù)該渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是在流量調(diào)節(jié)器的基準(zhǔn)上進(jìn)行調(diào)節(jié)的，由自動(dòng)控制原理可知，當(dāng)有兩種控制規(guī)律同時(shí)參與工作時(shí)，必須進(jìn)行解耦操作，一般情況下需要精確調(diào)節(jié)的控制規(guī)律線要比粗略調(diào)節(jié)的低，在正常調(diào)節(jié)過(guò)程中，以精確調(diào)節(jié)線為主，基準(zhǔn)的粗略調(diào)節(jié)范圍包含了精確的調(diào)整范圍，基本上是不處于調(diào)節(jié)工作的，這時(shí)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

當(dāng)出現(xiàn)某種因素導(dǎo)致粗略調(diào)節(jié)范圍與精確調(diào)節(jié)范圍重合或是比精確調(diào)節(jié)范圍還要小時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)兩種調(diào)節(jié)規(guī)律互相干擾情況，造成系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定。由該型燃油調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)分析可知，流量調(diào)節(jié)器的上邊界和下邊界若出現(xiàn)調(diào)整或是其它因素會(huì)導(dǎo)致上邊界和下邊界不能吻合發(fā)動(dòng)機(jī)在這兩個(gè)邊界的穩(wěn)定工作的流量需求，這時(shí)因?yàn)榻o定的轉(zhuǎn)速需要的燃油流量與實(shí)際流量不協(xié)調(diào)（一般情況下，下邊界時(shí)給定轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)所需的燃油流量低于流量調(diào)節(jié)器的下邊界、上邊界時(shí)給定轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)所需的燃油流量高于流量調(diào)節(jié)器的上邊界），會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的范圍多次超出了流量調(diào)節(jié)器的邊界，造成系統(tǒng)出現(xiàn)反復(fù)調(diào)整，這時(shí)出現(xiàn)的擺動(dòng)非常有規(guī)律，為類似標(biāo)準(zhǔn)正弦波的波形。對(duì)照具體的情況，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障多體現(xiàn)為慢車、大車擺動(dòng)，這時(shí)只要解除相應(yīng)的流量調(diào)節(jié)器的限制即可消除。

另一種不協(xié)調(diào)的情況是，流量調(diào)節(jié)器調(diào)定的基準(zhǔn)值始終處于變動(dòng)之中，這時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器始終跟著基準(zhǔn)值變動(dòng)，當(dāng)流量調(diào)節(jié)器調(diào)定的基準(zhǔn)值變動(dòng)幅度較大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)幅度超出規(guī)定值。這種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)的波形不規(guī)則，結(jié)合燃油調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，主要形成原因?yàn)榱髁空{(diào)節(jié)器中油量操縱套軸帶動(dòng)滑套移動(dòng)，改變滑套與計(jì)量油針?lè)庞涂椎拈_(kāi)度，從而改變計(jì)量油針右腔伺服油壓，使計(jì)量油針移動(dòng)，進(jìn)而改變供油量，其中遮蔽套封油邊光潔銳邊不好、主計(jì)量油針襯套內(nèi)孔封油邊密封性不好、操作套軸凸輪型面參數(shù)不合格、滾輪過(guò)度磨損等均會(huì)對(duì)供油系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。這時(shí)必須檢查流量調(diào)節(jié)器基準(zhǔn)指令形成的環(huán)節(jié)是不是存在過(guò)度磨損、控制尖邊出現(xiàn)異常、壓差控制器不穩(wěn)定等情況，然后制定有針對(duì)性的措施。

1.3.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器工作穩(wěn)定性不足

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制主要是由燃油調(diào)節(jié)器中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器完成的，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速給定裝置、轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置、比較裝置、放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、速度反饋裝置及計(jì)量油針壓差控制裝置等組成（具體見(jiàn)圖3），當(dāng)其中某一獨(dú)立的控制部件穩(wěn)定性變差，易誘發(fā)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)。具體影響分析如下：

1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器中轉(zhuǎn)速擺錘活門和離心飛重球窩、頂桿球面磨損，引起擺錘活門開(kāi)度不規(guī)律擺動(dòng)，易造成計(jì)量油針右腔伺服油不規(guī)律擺動(dòng)；

2）轉(zhuǎn)速擺錘活門帶有磁性、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、擺活門刀口處不平整、有飛邊；

3）蓄壓器兩拉簧剛度不一致；穩(wěn)定器、蓄壓器薄膜外觀破損；

4）極限轉(zhuǎn)速活門不靈活、銳邊不好、配合間隙不合格、性能試驗(yàn)不合格。

以上任何一個(gè)零部件靈活性不好，都可能造成轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器控制精度不好，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性差、系統(tǒng)響應(yīng)欠阻尼，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)速擺動(dòng)。

1.3.3 燃油調(diào)節(jié)器內(nèi)部磨損或裝配不良

燃油調(diào)節(jié)器內(nèi)部部分零組件因裝配不當(dāng)、1個(gè)或多個(gè)首翻期使用后出現(xiàn)一些傳動(dòng)偶件異常磨損等原因，造成部分控制元件產(chǎn)生滯澀；油濾、節(jié)流孔或節(jié)流器堵塞或油液氣塞、泄漏造成油壓不穩(wěn)等，均會(huì)導(dǎo)致供油量與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)品質(zhì)不匹配從而引起轉(zhuǎn)速擺動(dòng)。此類原因?qū)е碌霓D(zhuǎn)速擺動(dòng)在修理附件上居多。

2 改進(jìn)措施

2.1 思路

燃油調(diào)節(jié)器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)和飛行條件，自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量，將適量的燃油輸至工作噴嘴，由工作噴嘴呈霧狀噴入燃燒室，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)狀態(tài)下的燃油需要，當(dāng)燃油調(diào)節(jié)器供油系統(tǒng)穩(wěn)定性差、調(diào)節(jié)品質(zhì)變差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)現(xiàn)象，該故障一般是在發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中暴露，因此，針對(duì)此故障的解決應(yīng)從兩個(gè)層面入手，一是從制造過(guò)程控制入手，將故障產(chǎn)生的因素消除在萌芽之中；一是從外場(chǎng)使用維護(hù)入手，制定有效的調(diào)整方法，當(dāng)外場(chǎng)出現(xiàn)此類故障時(shí)，消除或者降低故障發(fā)生的概率。以下從這方面進(jìn)行改進(jìn)措施的制定。

2.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器相關(guān)零部件的改進(jìn)

2.2.1 離心配重傳感器

燃油調(diào)節(jié)器中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是附件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速功能的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，其中重要的組成部分為離心飛重轉(zhuǎn)速傳感器，當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，離心飛重通過(guò)轉(zhuǎn)速頂針移動(dòng)來(lái)改變轉(zhuǎn)速擺活門開(kāi)度，在工作中如果頂針與頂針球窩這對(duì)球面摩擦副接觸不好，在進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致接觸部位發(fā)生變化，影響位移輸出，造成擺錘活門開(kāi)度隨接觸部位不同而變動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致其控制壓力出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，在整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)，就會(huì)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的不穩(wěn)定，這和外場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)上轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障表現(xiàn)一致，因此需要對(duì)這對(duì)球面摩擦副配對(duì)情況進(jìn)行進(jìn)一步控制。

因頂針傳遞部位是個(gè)球面，離心飛重塊上是一個(gè)球窩，當(dāng)離心飛重旋轉(zhuǎn)時(shí)，頂針相對(duì)離心飛重塊的球窩旋轉(zhuǎn)速度慢，兩者之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大的轉(zhuǎn)速差，這就要求兩者球面的輪廓度和尺寸基本一致，才能在接觸時(shí)保持理想的狀態(tài)，因此需要在加工中對(duì)此接觸球面副進(jìn)行嚴(yán)格控制，嚴(yán)格控制此配對(duì)球窩的球面輪廓度和尺寸。

2.2.2 計(jì)量油針襯套導(dǎo)套組合件

主計(jì)量油針組件是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的流量執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在使用中直接影響供油量的穩(wěn)定性，當(dāng)在使用中出現(xiàn)滑套封油邊塌邊、豁口現(xiàn)象時(shí)，油門桿對(duì)應(yīng)的滑套位置會(huì)有偏差，導(dǎo)致計(jì)量油針基準(zhǔn)位置穩(wěn)定不到與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的位置，會(huì)出現(xiàn)供油不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此需要在加工中控制導(dǎo)套總長(zhǎng)尺寸方面進(jìn)行工藝改進(jìn)，同時(shí)控制導(dǎo)套總長(zhǎng)尺寸差，并增加研磨端面和去毛刺工序，這種改進(jìn)在一定程度上消除了研孔過(guò)程可能產(chǎn)生的孔口銳邊碰傷、掉塊現(xiàn)象及研磨孔口可能產(chǎn)生的喇叭口現(xiàn)象，確保導(dǎo)套和油針密封性能符合要求，進(jìn)而保證滑套控制精度。

2.2.3 流量擺活門

流量擺活門為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的壓差控制機(jī)構(gòu)，由高空修正器和計(jì)量油針組件等組成，工作中高空修正器感受大氣氣壓，采用壓差活門結(jié)構(gòu)，隨飛行高度、速度的變化修正油針前后壓差，以修正供油量，因此該活門擺桿弧面與噴嘴弧面間隙M太小或旋轉(zhuǎn)支撐軸表面粗糙度均是影響擺活門靈活性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此對(duì)流量擺活門刀口間隙進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)旋轉(zhuǎn)支撐軸表面進(jìn)行了光整處理。

2.2.4 轉(zhuǎn)速凸輪和流量凸輪

流量凸輪決定的供油量與轉(zhuǎn)速凸輪決定的均衡轉(zhuǎn)速相互影響，當(dāng)供油量不準(zhǔn)確時(shí)，可使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)間變長(zhǎng)，均衡轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)確時(shí)，供油量穩(wěn)定時(shí)間變長(zhǎng)，為提高轉(zhuǎn)速凸輪和流量凸輪工作穩(wěn)定性，提高轉(zhuǎn)速凸輪和流量凸輪型面的尺寸精度和表面質(zhì)量，并將轉(zhuǎn)速凸輪操縱軸與軸承間隙進(jìn)行調(diào)整，保證相互配合時(shí)，凸輪能旋轉(zhuǎn)靈活。

2.3 外場(chǎng)排除方法

轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障發(fā)生后，一般先要認(rèn)真研讀飛參，明確故障原因，然后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)轉(zhuǎn)速狀態(tài)選擇調(diào)整釘，具體方法如下：

1）系統(tǒng)放氣；

2）當(dāng)油濾堵塞時(shí)，由于通過(guò)油濾的液體阻力增大，所以油濾前后的壓差也隨之增大，這樣容易造成供油的脈動(dòng)，從而導(dǎo)致參數(shù)擺動(dòng)，一般這種問(wèn)題采用清洗油濾排除；

3）當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)慢車狀態(tài)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)時(shí)，一般先反時(shí)針旋轉(zhuǎn)32號(hào)釘適當(dāng)角度，通過(guò)試車看擺動(dòng)故障能否排除，也可通過(guò)適當(dāng)調(diào)整52號(hào)調(diào)整釘，避開(kāi)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)的慢車轉(zhuǎn)速點(diǎn)，從而排除慢車轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障。當(dāng)各狀態(tài)下轉(zhuǎn)速都出現(xiàn)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)時(shí)，可調(diào)整84號(hào)釘；當(dāng)大狀態(tài)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)時(shí)，可通過(guò)調(diào)整14號(hào)螺釘，提高發(fā)動(dòng)機(jī)極限轉(zhuǎn)速來(lái)降低轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障；當(dāng)慢車狀態(tài)或60%～70%狀態(tài)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)時(shí)，也可通過(guò)調(diào)整33號(hào)調(diào)整釘?shù)姆椒ㄅ懦?/p>

3 改進(jìn)效果

截至目前，已經(jīng)統(tǒng)計(jì)15臺(tái)已貫徹措施的附件，在外場(chǎng)使用情況良好，說(shuō)明前期的改進(jìn)措施是有效可行的。

4 結(jié)語(yǔ)

某型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)故障原因復(fù)雜，本文通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和流量調(diào)節(jié)器工作穩(wěn)定性研究，提出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和流量調(diào)節(jié)器中相配合零組件的改進(jìn)方案，解決了該類故障，同時(shí)，對(duì)分析相似故障具有較好的借鑒意義。