史珂(中國民用航空飛行學院,四川廣漢618307)
FJ44-1A渦扇發動機熱端部件裝配關鍵方法
史珂
(中國民用航空飛行學院,四川廣漢618307)
摘要:在發動機維修中,熱端部件檢查是一項標準嚴、難度大、風險高的僅次于翻修的深度維修工作,而部件裝配又是熱端部件檢查工作中難度最大、風險最高的環節,通過對FJ44-1A渦扇發動機熱端部件裝配工作的研究和維護經驗的積累,本文總結了FJ44-1A渦扇發動機熱端部件裝配的關鍵方法,為有效降低維修差錯風險、避免重大經濟損失,保證飛行安全提供了技術支撐。
關鍵詞:FJ44-1A;熱檢;裝配;關鍵方法
FJ44-1A發動機是一款500公斤級推力的小型渦扇發動機,在民航領域,主要用作小型噴氣公務機的動力裝置。渦扇發動機的熱端部件指燃燒室及之后的渦輪、噴管等組件,由于這些組件工作在高溫、高壓環境下,為保證發動機安全工作,及早發現熱端部件的早期損傷,根據發動機維護手冊要求,需要定期對熱端部件進行檢查,簡稱“熱檢”。
發動機熱檢工作主要分為四個部分:熱端部件拆卸、熱端部件檢查、熱端部件裝配、發動機試車檢查。雖然熱檢的關鍵詞是檢查,但風險最大,操作難度最大的工作卻是熱端部件裝配,主要因為:
(1)渦扇發動機部件裝配工藝復雜、裝配精度要求高。
(2)裝配工作要求工作者非常熟悉發動機結構、有豐富的裝配經驗,而且這項工作容易受人為因素的影響。
(3)渦扇發動機部件價值高,裝配失誤造成發動機部件損傷后,損失巨大。
在FJ44-1A發動機的熱檢歷史中,曾發生因工作者對發動機結構認識不足、對裝配工藝理解不夠,導致高壓壓氣機套齒損傷,修復花費數十萬。所以,總結FJ44-1A發動機熱端部件裝配的關鍵方法,對于降低裝配風險、避免高額修理費用具有非常重要的意義。
FJ44-1A發動機的熱端部件主要包括:燃燒室前殼體、燃燒室后殼體和高壓渦輪導向器組件、高壓渦輪、第1級低壓渦輪導向器、低壓渦輪組件、內涵噴管,如圖1所示。根據裝配經驗,裝配不同的熱端部件時,都有一些關鍵的方法需要注意,這樣才能保證裝配成功。

圖1FJ44-1A發動機主要部件
(1)燃燒室前殼體:燃燒室前殼體上的三個鎖片應鎖定到燃油總管的三個鎖片后面,同時,燃燒室前殼體上的定位槽應與右側點火電嘴安裝孔的中心對正。
(2)燃燒室后殼體和高壓渦輪導向器組件:1)安裝之前,檢查平衡活塞/甩油環組件應能在高壓渦輪導向器中心孔內輕易用手轉動和前后移動,如卡滯,可以用蒸餾水沖洗平衡活塞/甩油環組件,并用冷氣吹干,清除內部沉積的燃燒沉積物,還可以用橡膠錘輕輕敲擊平衡活塞/甩油環組件,使其從卡滯位置脫開;2)用熱槍給機匣的高壓渦輪導向器安裝邊進行加熱,使機匣安裝邊膨脹,便于高壓渦輪導向器安裝到位;3)安裝該組件時,確認組件上的定位凸耳與燃燒室前殼體上的定位槽對正,大約在5點鐘位置,為便于裝配過程中對正位置,在拆卸組件前,可以在高壓渦輪導向器安裝邊與定位凸耳對正的位置做標記,在機匣安裝邊與定位槽對正的位置做標記,裝配時,按所做標記對正安裝即可;4)前推組件時如遇到阻力,無法將組件裝配到位,應拆下重新安裝,不能執意用其它工具敲擊,如防轉動凸耳未進入防轉動槽,敲擊將損壞高壓渦輪導向器和燃燒室前殼體;5)組件裝配到位后,組件安裝邊應沉入機匣安裝邊的槽內,用拳頭或木錘敲擊組件安裝邊時發出的是低沉的聲音,如未安裝到位,用拳頭或木錘敲擊組件安裝邊時發出的是清亮的有余音的聲音;6)組件裝配到位后,應進行平衡活塞/甩油環組件定位,用手前推平衡活塞/甩油環組件,同時轉動,使平衡活塞/甩油環組件前端套齒與高壓壓氣機后端套齒嚙合,驗證裝配到位的方法是一個工作者前推并轉動平衡活塞/甩油環組件,另一工作者檢查起動發電機冷卻風扇是否同時隨轉。
(3)高壓渦輪:1)安裝高壓渦輪前,確認在平衡活塞/甩油環組件和高壓渦輪之間已經安裝了新的“C”形金屬密封環,金屬密封環使用1號裝配液暫時固定在平衡活塞后端;2)安裝高壓渦輪時,將3號軸承保護套安裝在3號軸承上,保護軸承不受損傷;3)在使用拉伸工具加壓之前,應確認高壓渦輪前端套齒和甩油環后端套齒,以及甩油環前端套齒和高壓壓氣機后端套齒嚙合,檢查的方法是用力前推高壓渦輪,同時轉動高壓渦輪,檢查起動發電機冷卻風扇是否同時隨轉。
(4)第1級低壓渦輪導向器:1)如果拆卸了3、4號軸承碳封嚴,應在安裝好封嚴組件之后再安裝1級低壓渦輪導向器,3號軸承碳封嚴組件中的彈簧及碳封嚴應能浮動,如卡死,則需要修理;2)安裝第1級低壓渦輪導向器前,將低壓軸保護套安裝到低壓軸上,防止損壞4號軸承碳封嚴;3)安裝第1級低壓渦輪導向器時,盡量保持導向器中心孔和低壓軸同心,前推1級低壓渦輪導向器,避免損壞4號軸承碳封嚴;4)當第1級低壓渦輪導向器裝配到位時,3號軸承和外跑道配合在一起,如果前推1級低壓渦輪導向器時遇到阻力,3號軸承和外跑道不能順利配合,則不能用力前推,應拆下第1級低壓渦輪導向器,檢查3號軸承滾柱是否在滾柱保持架內,3號軸承是否有損傷,確認無損傷,并且滾柱均在保持架內后,重新安裝第1級低壓渦輪導向器;5)第1級低壓渦輪導向器由3顆內六方螺桿固定,拆卸時,如果發現難于拆卸或螺桿螺紋損傷的,進行標記,在安裝之前,對托板螺母進行攻絲,攻絲操作應輕柔,避免損傷托板螺母,如托板螺母損傷,整臺發動機需進廠修理;6)安裝滑油供、回油管時,應確認安裝了新的O形密封圈,供油管(1點鐘位置)內安裝了指形濾網。
(5)低壓渦輪組件:1)低壓渦輪重約28.6Kg,安裝時,操作者應拿穩該件,并有另一工作者協助安裝;2)盡可能將低壓渦輪原位裝回,所以,在拆卸時應在低壓渦輪中心安裝孔后端面和低壓軸后端面及低壓軸孔內做標記線,安裝時按照此標記線原位裝配;3)裝低壓渦輪時,盡量保持低壓渦輪中心孔與低壓軸平行,緩慢將低壓渦輪推入到低壓軸上,避免損壞內部的4號軸承內跑道和花鍵;4)低壓渦輪裝配法蘭定位時,注意與ITT安裝座和換熱器安裝座對應的位置沒有螺桿孔;5)使用拉伸工具擠壓裝配低壓渦輪時,在打壓的同時,來回轉動低壓渦輪,促使其安裝到位,同時,打壓應緩慢,另一工作者應觀察ITT探頭的安裝座,避免低壓渦輪和安裝座抵觸,造成安裝偏心,損壞部件;6)安裝低壓軸螺帽前應在低壓軸螺紋上涂防咬劑。
(6)內涵噴管:1)內涵噴管由102顆螺桿固定,拆卸這些螺桿時,如發現螺桿難于拆卸,或螺桿螺紋損傷,標記該螺桿孔,在安裝之前,用絲錐攻絲,清除螺桿孔內螺紋的殘留物,攻絲操作應柔和;2)環形墊片盡可能原位裝回,這樣便于內涵噴管定位,易于消除低壓渦輪轉子與內涵噴管內蜂窩封嚴的摩擦噪音;3)定位內涵噴管時需三人協調工作,一人負責前推內涵噴管,并調整噴管的位置,一人負責轉動風扇,確認低壓渦輪轉子與內涵噴管內蜂窩封嚴的摩擦情況,一人負責調整內涵噴管的固定墊片和螺桿,并在轉動風扇無摩擦噪音后,擰緊內涵噴管的固定螺桿。
FJ44-1A發動機熱端部件檢查是一項標準嚴、難度大、風險高的僅次于翻修的深度維修工作,不斷研究、積累維修中的關鍵技巧和方法,不僅可以降低維修差錯風險、避免重大經濟損失,也可以保證航空器運行安全。
參考文獻:
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