某型發動機進氣系統故障分析

潘　凡（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

某型發動機進氣系統故障分析

潘凡
（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

本文對某發動機進氣器系統典型故障進行總結，結合發動機進氣系統結構，分析故障原因，確定故障診斷與排除程序，有助于提高發動機臺架試車過程中進氣系統故障的排除效率，具有重要的實用價值。

故障樹；FTA；故障分析；可調導向器

1 緒論

發動機是飛機上最重要的組成部分，發動機能否正常穩定的工作，直接影響飛機的飛行安全；航空發動機臺架試車是檢驗發動機裝配質量及性能參數的關鍵步驟。在發動機臺架試車過程中準確判斷發動機工作狀態，及時發現發動機異常情況，提前預知發動機故障，對于飛行安全有著重要意義。某型發動機進氣系統為消除發動機喘振隱患，采用風扇進口導流葉片后半部變彎度調節，和壓氣機前三級導流葉片可變開度的技術，已達到提高發動機的工作穩定性，增加壓氣機喘振裕度的目的。發動機臺架試車過程中，要求對進氣道整流系統工作穩定性進行檢查。檢查過程中，進氣系統常出現的故障有兩類。本文結合發動機進氣調節系統的調節規律和工作原理，對兩類故障進行簡要地分析和研究，給出某型發動機進氣系統故障排除程序。

圖1 發動機流道示意圖

2 風扇進口導流葉片調節系統工作原理

發動機流道系統結構如圖1所示，風扇進口導流葉片調節系統分為主要調節系統和備份調節系統。

主調節系統（電子—液壓機械調節系統），它是根據發動機低壓轉子的換算轉速調節風扇進口導流葉片轉角，使風扇穩定地工作。

備用調節系統（液壓機械調節系統），它是根據高壓壓氣機轉子的換算轉速，調節風扇進口導流葉片尾部轉角，保證發動機工作的穩定性。

圖2 風扇進口導流葉片主調節系統框圖

3 風扇進口導流葉片調節系統典型故障分析

3.1 常出現的進氣系統故障分類

（1）主調節系統故障。

（2）風扇進口導流葉片雖進入主調節系統控制，但風扇進口導流葉片不正常工作，這包括風扇進口導流葉片角度擺動超標、平衡占空系數變化等。

要從發動機工作原理上分析上述故障產生的原因，首先需要消化發動機有關資料，對風扇進口導流葉片系統的組成、功能以及工作原理有深入透徹的理解和分析，參考某型發動機有關排故手冊，制定典型故障的排除方案。

3.2 主調節系統故障分析與排除

某型號發動機風扇進口導流葉片主調節系統原理如圖1所示，由于是閉環控制系統，系統內每一個環節都會對風扇進口導流葉片角度造成影響。發動機處于穩定工作狀態時，電子部分的脈沖占空系數平衡占空系數為50%，風扇進口導流葉片角度隨發動機轉速緩慢變化，在某一穩態，轉速無變化時，風扇進口導流葉片角度也應該相對穩定，無明顯擺動。如出現擺動故障，試車操作工需通知試車工藝人員進行排故工作。

按圖2進行排故工作。檢查電磁活門，電磁活門狀態正常，無襯筒卡死或偏移。更換綜和調節器后，排故開車。如故障再次出現，確定為主調節系統故障。先檢查電氣線路。再檢查綜合調節器發送的控制指令是否錯誤。檢查脈寬調制器。用電阻箱給綜調發送模擬信號，檢查綜調輸出信號穩定，如無擺動，即可排除脈寬調制器故障的可能。第二步檢查“校正裝置故障”檢查程序給定裝置，用電阻箱模擬大氣溫度傳感器給綜調發穩定地的溫度信號，參數仍然擺動，排除大氣溫度傳感器影響。 最后檢查低壓轉速傳感器減速器問題，更換低壓轉速傳感器的減速器后，排故開車。通過以上排故過程，絕大部分故障可被消除。

3.3 平衡占空系數變化故障分析與排除

平衡占空系數異常變化只與綜合調節器的脈寬調制器和主泵的平衡占空系數調整節流器有關，首先檢查脈寬調制器。用電阻箱給綜調發送模擬信號，檢查綜調輸出信號穩定，如無擺動，排除了脈寬調制器故障的可能。第二步檢查平衡占空系數調整節流器。更換節流層板，如更換層板后故障未排除，則是層板節流器安裝座內有氣體引起的。

根據節流層板結構進行分析，由于更換節流層板需要將發動機燃油系統泄壓，換上新的層板節流器后有可能存有部分氣體，并且該處氣體很難排掉就留存在節流層板處，相當于減小了節流層板流量，造成首次檢查平衡占空系數值不準確，經過多次試車該處氣體逐漸隨燃油排掉。這種現象是由于主泵節流層板安裝座加工差異造成的，個別批次會存在該問題，在外場使用中沒有影響，無需排除。

結論

本文通過對發動機風扇進口導流葉片系統系統故障的廣泛收集和總結，深入分析故障產生的原因，形成操作性較強的兩種典型故障診斷與排除程序，可指導實際故障排除工作。

[1]發動機技術說明書[Z].沈陽發動機設計研究所，2006.

[2]謝壽生.某型飛機雙涵道加力渦輪噴氣發動機[D].空軍工程學院，1993.

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