某發動機引氣有滑油味故障排查與分析

丁雷 虞志強

摘 要：本文針對外場某發動機引氣有滑油味故障，根據故障現象和現場檢查及調整，對引氣有滑油味故的可能性進行了分析，通過對擬建的故障模式進行現場和返廠排查，最終確定了故障原因。本文結合故障分析闡述了XX6系列發動機引氣有滑油味故障的原理和排查方法，可為發動機維護過程中及早發現、消除故障隱患以及故障排查提供參考。

關鍵詞：引氣;節流嘴;封嚴

中圖分類號：V228.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0094-02

0 引言

某型發動機是我國常用的渦輪螺旋槳發動機。該型發動機不僅為飛機提供前進的動力，而且燃燒室機匣設有引氣口，為飛機艙內提供氣源，增加座艙壓力。

該型發動機在使用過程中時有發生引氣有滑油味故障，影響了飛機正常使用。本文就該機出現的引氣有滑油味故障進行分析，為該型發動機引氣有滑油味故障的排查和調整方法提供參考。

1 空氣系統封嚴原理

發動機轉動件與其相配的固定件之間必定有間隙，潤滑軸承的壓力滑油就會從間隙漏出，這就會使軸承的潤滑條件變壞，并增大滑油消耗量，因而要采用密封滑油的裝置。在目前所使用的封嚴裝置中，對于高速轉動部件，空氣封嚴裝置結構簡單且效果較好。空氣封嚴是依靠封嚴裝置前后的空氣壓差，使空氣流過該裝置很小的環形間隙，從而達到堵住滑油、防止滲漏的效果。XX6發動機的空氣封嚴系統包括槳軸前軸承和發動機前、中、后軸承（即壓氣機前、后軸承及渦輪滾子軸承）的封嚴。

槳軸封嚴結構介紹：

為防止潤滑槳軸前軸承的滑油從減速器前蓋處滲漏出發動機，在減速器前蓋處設置有3道封嚴結構（見圖1），螺紋封嚴圈2安裝在槳軸1上并隨之一起高速旋轉，其外圓具有與旋轉方向相同的螺紋，形成第1道封嚴結構，給滑油一個向后甩出的力。減速器前蓋3內孔上裝有漲圈外封嚴套6，裝配在槳軸1上的漲圈封嚴套4和漲圈外封嚴套6間裝有3道漲圈5，形成第2道封嚴結構，對滑油通過螺紋封嚴圈滲漏的部分再次進行密封。減速器前蓋3內開有引壓縮空氣的孔8，從壓氣機第5級引來壓縮空氣經此孔流至漲圈封嚴套4，形成第3道封嚴結構，即空氣封嚴結構，對漲圈封嚴的泄漏部分進行再次密封。

槳軸前軸承空氣封嚴引用的壓氣機第5級壓縮空氣的壓力可通過孔徑分為2mm、3 mm、4mm、5mm、6mm的5組節流墊2（見圖2）來調整，該壓縮空氣經節流墊后依次通過附件傳動機匣內氣路、導管、孔徑為1mm、1.2mm、1.4mm的節流嘴1、接合導管和內部氣路進入第1道和第2道漲圈間的環形間隙，氣流在這里一部分向前通過第1道漲圈滲漏至大氣;另一部分通過第2、3道漲圈封嚴滑油。

2 故障現象

某發動機在飛行過程中，打開飛機引氣時，座艙出現滑油味。

3 故障樹分析（圖3）

4 現場檢查情況

4.1 飛機引氣調節系統檢查

對飛機引氣調節系統進行檢查，無滑油滲漏情況。

4.2 螺旋槳檢查

對螺旋槳進行檢查，螺旋槳槳軸連接處出現滲油現象，槳葉表面無痕跡。

4.3 發動機檢查

（1）檢查槳軸前端蓋板有滑油跡;（2）檢查壓氣機一、二級葉片無滑油跡;（3）檢查燃燒室6#、10#支板無滑油燒蝕痕跡。

5 現場排故情況

（1）螺旋槳更換滑油管螺帽和轉換器組件的封嚴膠圈，故障未排除;（2）將槳軸前軸承密封節流嘴由Φ1.4mm調整為Φ1.8mm，故障未排除;（3）將槳軸節流嘴更換為 Φ1.4mm，壓氣機前軸承節流嘴由Φ4mm調整為Φ2mm，故障未排除。

6 故障模式分析

以槳軸端面漏油為頂事件進行故障分析：

（1）節流嘴直徑不合適X1;外場對節流嘴進行更換，故障復現，說明節流咀直徑不合適不是導致槳軸端面漏油的原因，影響因素X1可以排除。（2）螺紋封嚴圈磨損X2;螺紋封嚴圈安裝在槳軸上并隨之一起高速旋轉，其外圓具有與旋轉方向相同的螺紋，形成第1道封嚴結構，若螺紋封嚴圈磨損則會導致封嚴能力降低，滑油滲漏。由于外場不具備排查條件，影響因素X2暫時不能排除。（3）漲圈封嚴套磨損X3;裝配在槳軸上的漲圈封嚴套和漲圈外封嚴套間裝有3道漲圈，形成第2道封嚴結構，對滑油通過螺紋封嚴圈滲漏的部分再次進行密封，若漲圈封嚴套磨損則會導致封嚴能力降低，滑油滲漏。由于外場不具備排查條件，影響因素X3暫時不能排除。（4）封嚴氣路堵塞X4;減速器前蓋內開有引壓縮空氣的孔，從壓氣機第5級引來壓縮空氣經此孔流至漲圈封嚴套，形成第3道封嚴結構，對漲圈封嚴的泄漏部分進行再次密封。外場對槳軸封嚴氣管通暢情況進行了檢查，能夠感受到有氣體從槳軸前端面流出，但無法測量出氣量大小，影響因素X4不能排除。

7 返廠檢查情況

（1）分解檢查減速器前蓋及螺旋封嚴圈無異常，且復查原始加工記錄皆合格，可知前蓋處螺旋封嚴圈的密封作用正常，影響因素X2可以排除。（2）分解檢查前蓋處漲圈外封嚴套、漲圈封嚴套和漲圈皆無異常，且復查原始加工記錄皆合格，可知前蓋處漲圈的密封作用正常，影響因素X3可以排除。（3）分解檢查，發現減速器前蓋處的氣孔被裝用的封嚴墊圈堵塞（見圖4、圖5），由此可知，引壓縮空氣的氣路封嚴效果已失效，影響因素X4不能排除。

8 故障機理

由減速器前蓋處的封嚴結構可知，螺旋封嚴圈封嚴、漲圈封嚴以及引壓縮空氣的氣路封嚴三者共同對減速器前蓋內滑油進行密封，當引壓縮空氣的氣路封嚴效果失效時，會使得減速器前蓋處的封嚴結構的封嚴效果減弱，從而使得減速器前蓋內的滑油經螺旋封嚴圈、漲圈泄漏后從減速器前蓋處漲圈封嚴套處往外滲漏，并沿著減速器前蓋的滑油腔11處的凸臺往下流至整流支板上。

另一方面，由于減速器前蓋處螺旋封嚴圈封嚴、漲圈封嚴仍能夠正常起作用，只有極少量的滑油會從減速器前蓋處往外滲漏。

9 結論

減速器安裝面封嚴墊片裝反，使前蓋封嚴氣孔堵塞，導致引入的壓氣機第5級壓縮空氣無法進入前蓋封嚴氣孔對槳軸前軸承潤滑滑油進行封嚴，減速器前蓋內的滑油經螺旋封嚴圈、漲圈泄漏后從前蓋與槳軸連接處端面滲出。

10 結語

該型發動機引氣有滑油味故障外場較為常見，一般通過合理的調整節流嘴能夠排除故障。若出現燃燒室內有滑油燒蝕痕跡或發動機內部封嚴氣孔堵塞情況，發動機則需要返廠檢查，造成一定經濟損失。

參考文獻

[1] 中國航發南方工業有限公司.某型發動機技術說明書[M].2017.

[2] 中國航發南方工業有限公司.某型發動機維修手冊[M].2017.