淺談CFM56-7B發動機可變引氣活門導向塊更換方案

林璟，鄧琪，陳偉安

（廣州飛機維修工程有限公司，廣東 廣州 510470）

CFM56-7B發動機是高涵道比、雙轉子軸流式發動機，主要裝配于737NG系列飛機。盡管該發動機總體性能較好、可靠性高，但在使用過程中也出現了一些問題，嚴重影響了飛行安全，導致航司經濟損失。可變引氣活門（Variable Bleed Valve，VBV）系統故障是發動機常見故障之一，會導致發動機喘振。發動機喘振是一種低頻率高振幅的振動，很容易導致發動機停車，如不及時處理將造成發動機部件損壞，嚴重影響飛行安全。喘振常出現在發動機的啟動、加速、減速、反推4個階段，導致返航、中斷起飛或航班延誤。本文對CFM56-7B發動機可變引氣活門導向塊更換原因敘述，對該廠家發出的維護指引進行深入分析形成相應的更換可變引氣活門導向塊的方案，并提出維護建議和維護過程中的注意事項。

1 背景

根據飛行監控數據顯示，B-5021 RH右發發動機序號：960691有短時故障代碼“75-30452 THE VBV POSITION SIGNALS DISAGREE”，目視檢查發現右發導向環4個可變引氣活門導向塊均不在位，已取出3個。孔探檢查發現剩余的一個導向塊掉落在支柱STRUT6和STRUT7之間，打開相應蓋板，目視無法看到，也無法取出。由于當前的AMM飛機維護手冊并沒有確實的方案，我們也可以通過DICA(廠家提供的維護文件)指引完成和修復該類故障和現象。

2 CFM56-7B 發動機可變引氣活門導向塊更換原因

（1）當可變引氣活門導向塊（聚四氟乙烯）圖層出現明顯的脫膠或者丟失時，需要執行檢查可變引氣活門導向塊項目。

（2）按需一次性完成更換PTFE（聚四氟乙烯）導向塊。

（3）CFM56-7B發動機可變引氣活門導向塊組成。可變引氣活門導向塊是由2個黏合的主要部件構成，主要支撐區域是由鋼材料組成，而防磨區域是有PTFE（聚四氟乙烯）材料組成，（如圖1）它們的主要是用于可變引氣活門導向塊門作動環作動時起到關鍵防磨的作用。CFM56-7B發動機安裝有4個可變引氣活門導向塊，從發動機后往前看的方向，他們都是成雙分布在發動機2點和8點鐘位置。

圖1 可變引氣活門導向塊主要構成圖

（4）CFM56-7B發動機可變引氣活門導向塊更換的情況。由于受到飛機維護信息的報告，出現了可變引氣活門信號不一致的維護信息，這樣的信息會導致發動機在150h內限制放行（短時放行失效）。排故顯示根本原因是由于可變引氣活門導向塊PTFE材料丟失或者脫膠。

（5）CFM56-7B發動機可變引氣活門導向塊更換性能提升。為了保證在翼更換的可靠性，CFM廠家發布的SB服務通告提供的指引，在所述的發動機中檢查和去除損壞的可變引氣活門導向塊，并且重裝可變引氣活門導向塊來滿足修正可變引氣活門導向塊PTFE（聚四氟乙烯）材料的黏合要求。

3 CFM56-7B發動機可變引氣活門導向塊更換流程方案

3.1 方案的構思

CFM公司早期針對CFM56-7B發動機發放了服務通告SB72-0369,預防性方案是對存在明顯的PTFE（聚四氟乙烯）PAD材料明顯的丟失或者脫膠狀態，進行可變引氣活門導向塊檢查，如果發現超標一次性更換。但是，廠家方案有2個弊端。

（1）滯后性。對存在明顯的PTFE（聚四氟乙烯）PAD材料明顯的丟失或者脫膠狀態，并不是所有型號CFM56-7B發動機都能涉及檢查。根據SB72-0369只有涉及CFM56-7B發動機序列號到達ESN：87Z541。（序列號為Z的參考發動機范圍874/875）。

（2）精準差。可變引氣活門導向塊成雙分布在發動機2點和8點鐘位置，在風扇單元體內部，一般的日常維護很難接近這些位置去檢查。最近南航737NG機隊頻發VBV位置信號不一致故障以及所有的VBV導板丟失現象，說明了之前方案的局限性。

3.2 方案優化

CFM56-7B可變引氣活門導向塊更換需要拆裝進氣道、風扇葉片套裝、風扇單元體，所需要的工時人力和飛機停場時間較多，并且由于當時廠家供應問題，相關航材短缺。為了進一步提高可變引氣活門導向塊檢查與更換普及的可行性，工藝和工程從施工步驟、設備以及航材等方面不斷改進，成功探索出一套簡易更換可變引氣活門導向塊方法。

（1）首先，是由于工具和設備的局限，原本更換可變引氣活門導向塊只能在車間運行這個方案已經不適合。于是，工程和工藝商討研究出優化簡易的方法省去傳統的方案需要拆發動機，運送到發動機車間，進行豎架，通過專用吊具進行拆裝單元體方法，采用創新性的方案通過在翼拆卸進氣道、風扇葉片套裝、風扇單元體后，完成可變引氣活門導向塊更換，恢復進氣道、風扇葉片套裝、風扇單元體，最后完成試車測試（如圖2）。

圖2 可變引氣活門導向塊在翼更換流程

（2）根據CFM56-7B廠家手冊ESM,在單元體拆下存放在專用存放架時，通過16步驟工序將其低壓壓氣機單元體組件核心4級葉片以及組件徹底分解，并把4塊可變引氣活門導向塊進行拆下。

（3）根據CFM56-7B廠家發動機手冊ESM,通過25步驟工序將其低壓壓氣機單元體組件核心4級葉片以及組件恢復和組裝，并把4塊新的可變引氣活門導向塊進行恢復，這也突破了自大修廠以來發動機首次核心技術進行攻關。

（4）對于發現可變引氣活門導向塊 PTFE（聚四氟乙烯）圖層有出現明顯的脫膠或者丟失時，采取創新性（以修代換）修理方案，采取打磨、裁剪、加工、粘貼、噴砂的手段和方法進行修復PTFE材料。

（5）創新性修理可變引氣活門導向塊帶來的盈利。從航材購買成本來說，每塊可變引氣活門導向塊為7370美金（約合人民幣48704元），1臺CFM56-7B的發動機有4塊可變引氣活門導向塊，每更換4塊導向塊（約合人民幣20萬元），如果采用可變引氣活門PTFE修理方案可以節省將近20萬元，按照最近CFM56-7B VBV排故信息統計，現在每周都會出現可變引氣活門導向塊由于丟失或者脫膠而出現的信息，1個月就可以省去將近100萬的人民幣，所以可變引氣活門導向塊 PTFE修理方案無論從創新性或者經濟性，都是可行的方案，如圖3。

圖3 可變引氣活門導向塊航材系統價格

4 CFM56-7B 發動機可變引氣活門導向塊更換注意事項

4.1 CFM56-7B 發動機可變引氣活門導向塊拆下注意事項（如圖4）

圖4 CFM56-7B發動機可變引氣活門導向塊拆裝注意事項

（1）該項拆卸程序包含有分解風扇單元體組件的指引。（2）參與分解風扇單元體組件的人員必須正確熟知在程序里面的每個步驟。（3）參考分解風扇單元體組件程序使用正確的專用工具可以防止對人員傷害和設備損壞。（4）在分解風扇單元體組件及其拆下部件時要做好識別，按需使用保護蓋對拆下的部件進行保護，并放入相應的存放架。（5）如果發動機暴露于一個不正常的操作狀態時，在拆下部件進行常規清潔流程之前，部件發現任何缺陷都必須修正和記錄在文件上，以便下次大修時繼續修理。

4.2 CFM56-7B 發動機可變引氣活門導向塊安裝注意事項（如圖4）

（1）該項安裝程序包含組裝風扇單元體組件的指引。（2）參與組裝風扇單元體組件的人員要正確熟知在程序里面的每個步驟。（3）參考組裝風扇單元體組件程序使用正確的專用工具可以防止對人員傷害和設備損壞。（4）為了防止因更換風扇單元體后再次進行平衡，需要先對風扇單元體進行平衡操作。（5）對于風扇單元體進行平衡操作不允許偏離任何程序。（6）較低的不平衡值和可重復性的的動態平衡,都與幅度和相位角有關，這點是非常重要。（7）結合面、螺桿導板和固定表面的螺桿頭和螺帽必須清潔干凈。（8）除非有另外的說明，緊固件的螺紋必須使用消耗品CP2442發動機滑油進行潤滑。（9）所有結合面必須正確安裝放置。（10）對于手冊要求所有的力矩都不允許偏離。

5 結語

隨著科技的發展，CFMI發動機設計和制造水平在不斷進步，發動機廠家從制造和設計方面努力改進使發動機部件可變引氣活門日常維護工作更加便捷，出錯概率更低。我們相信，隨著GAMECO發動機車間在各項核心維護技術創新的道路上持續探索，使以后我們的發動機深度維修技術推向發動機維護世界一流水平奠定了基礎，這就是編寫CFM56-7B發動機可變引氣活門更換方案意義所在。