關(guān)于CFM56—7B發(fā)動機(jī)高滑耗導(dǎo)致尾椎燭火的分析

吳小松 王成毅

摘 要：波音737NG飛機(jī)采用的CFM56-7B系列發(fā)動機(jī)擁有可靠性高、壽命長、燃油經(jīng)濟(jì)性高的特點(diǎn)，但由于采用氣封嚴(yán)技術(shù)，滑油消耗量較大，雖廠家對滑耗進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定，但由于發(fā)動機(jī)航線維護(hù)對突發(fā)的滑耗增高和“燭火”現(xiàn)象并不能做出有效排故，本文就我司處理的一起發(fā)動機(jī)因高滑耗導(dǎo)致“燭火”現(xiàn)象發(fā)生的排故工作進(jìn)行分析，并給出相關(guān)結(jié)論，以對其他維修人員提供可借鑒經(jīng)驗(yàn)，謹(jǐn)供參考。

關(guān)鍵詞：CFM56-7B；滑耗高；封嚴(yán)損壞；故障分析

1 相關(guān)背景信息

2014年9月，我公司一架737NG飛機(jī)執(zhí)行航班時，在滑行進(jìn)入跑道過程中，尾機(jī)機(jī)組報(bào)告飛機(jī)左側(cè)發(fā)動機(jī)尾噴口有小火苗現(xiàn)象，飛機(jī)滑出跑道滑到聯(lián)絡(luò)道口，機(jī)務(wù)趕到該道口后，觀察發(fā)動機(jī)尾噴口無火苗現(xiàn)象，同機(jī)組溝通后，機(jī)組執(zhí)行檢查單關(guān)停發(fā)動機(jī)，航班換機(jī)執(zhí)行。飛機(jī)上使用的發(fā)動機(jī)型號為CFM56-7B26/3，故障發(fā)生時使用時間TSN為16069小時，使用循環(huán)CSN為9232循環(huán)。之后，機(jī)務(wù)工程部對該發(fā)動機(jī)進(jìn)行多項(xiàng)檢查，包括DMS檢查、發(fā)動機(jī)防空停目視檢查，性能數(shù)據(jù)和油液滲漏試車檢查，并對發(fā)動機(jī)后收油池后封嚴(yán)進(jìn)行更換，均未發(fā)現(xiàn)異常。

2 發(fā)動機(jī)情況簡介與收油池設(shè)計(jì)原理簡述

CFM56發(fā)動機(jī)的是1971年11月法國SNECMA公司和美國GE公司兩家公司決定聯(lián)合研制10000daN級的大涵道比的發(fā)動機(jī)。1972年2月完成設(shè)計(jì)并開展試制。CFM國際公司1974年9月正式成立。

CFM56-7B發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了不同于以前的密封設(shè)計(jì) ：在每臺發(fā)動機(jī)中有前后兩個潤滑軸承的油池，其密封設(shè)計(jì)采用氣封方式的篦齒封嚴(yán)。氣源來自發(fā)動機(jī)自有的引氣，引氣將封嚴(yán)處滑油吹回油池，同時在油池底部有回油管連接回油泵不停的抽油，以保證油池中不積存滑油。進(jìn)入油池的氣體通過油氣分離器先到達(dá)中央通氣管，后達(dá)到阻燃器，然后通過尾錐連通外界大氣。發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時就有可能出現(xiàn)引起氣壓不夠?qū)е禄屯ㄟ^篦齒封嚴(yán)流出油池，從而最終流到尾錐中，這種現(xiàn)象是CFM56-7B發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)時的固有的滑油損失。由于CFM56-7B發(fā)動機(jī)的收油池設(shè)計(jì)上存在篦齒封嚴(yán)漏油現(xiàn)象 ，故在其機(jī)隊(duì)中所有的發(fā)動機(jī)尾錐中都存在或多或少的積油。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中當(dāng)各方面條件都具備時，就有可能導(dǎo)致在尾錐尾部出現(xiàn)小火苗，GE公司稱為“candle fire”（燭火）。此類燭火在飛機(jī)維護(hù)手冊AMM71-00-00中有明確的處理程序，其中包括檢查阻燃器的狀況和燭火造成的影響。由于前方有阻燃器，故尾錐中的燭火燃燒的方向只能向后，不會對發(fā)動機(jī)造成損傷，不影響發(fā)動機(jī)的安全，發(fā)動機(jī)處于適航狀態(tài)。3 此發(fā)動機(jī)滑耗相對其他發(fā)動機(jī)偏高原因

CFM56-7B發(fā)動機(jī)滑耗偏高，存在以下滑耗偏高的可能：滑油外部滲漏，在滑油分配管路和回收管路上存在封圈破損會導(dǎo)致滑油滲漏；滑油內(nèi)部滲漏，在發(fā)動機(jī)前后兩個油池的封嚴(yán)處存在滲漏后滑油會隨著內(nèi)部氣流進(jìn)入渦輪部分被燒掉或排氣部分被吹出或積累在尾椎中。

因發(fā)動機(jī)航線排故工作中接近的部件較少，為進(jìn)一步掌握發(fā)動機(jī)具體情況，故試圖通過理論分析找到此次發(fā)動機(jī)滑耗偏高的原因。我公司與中國國際航空公司工程技術(shù)分公司工程部、四川國際發(fā)動機(jī)維修中心（SSAMC為CFM在中國的唯一OEM修理廠）和美國GE公司北京辦事處代表在大連對此發(fā)動機(jī)進(jìn)行了深入的討論，從發(fā)動機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造著手進(jìn)行分析，四方觀點(diǎn)雖然在具體的損傷部件不盡相同，但總體方向都鎖定在油池封嚴(yán)的損壞上。為了更準(zhǔn)確的找到問題的根源，公司按照計(jì)劃在2014年的發(fā)動機(jī)大修工作范圍中加入對滑油系統(tǒng)的整體翻修來確定四方的推斷是否準(zhǔn)確。

2014年12月將此臺發(fā)動機(jī)送四川國際發(fā)動機(jī)維修中心（SSAMC）執(zhí)行性能恢復(fù)大修，在大修中發(fā)現(xiàn)前收油池中的3號軸承前封嚴(yán)出現(xiàn)嚴(yán)重破損，此破損就是發(fā)動機(jī)滑耗偏高的根本原因，導(dǎo)致了前收油池中的滑油從3號軸承前封嚴(yán)滲漏，通過空氣流動最終匯聚到發(fā)動機(jī)尾椎內(nèi)部的阻燃器出，如圖1和圖2所示。同時在此次滑油系統(tǒng)的整體翻修中，還發(fā)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)中央通氣管后延伸段出現(xiàn)了因高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的連接孔偏心現(xiàn)象，發(fā)生撓性變形，對封嚴(yán)造成磨損，此現(xiàn)象也會導(dǎo)致滑耗偏高，但不會影響太大。

圖1發(fā)生磨損的位置

修理實(shí)踐結(jié)果表明，在我公司與中國國際航空公司工程技術(shù)分公司工程部、四川國際發(fā)動機(jī)維修中心（SSAMC為CFM在中國的唯一OEM修理廠）和美國GE公司北京辦事處代表的專題討論會上的討論結(jié)果是正確的，損壞封嚴(yán)在會議結(jié)論的范圍內(nèi)。

2014年CFM公司對世界機(jī)隊(duì)范圍內(nèi)的類似滑耗偏高現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)果表明多數(shù)原因均為3號軸承前封嚴(yán)存在損傷或脫落，此結(jié)論也與我公司的現(xiàn)象吻合。3號軸承前封嚴(yán)件號為1851M47G01，為特氟龍封嚴(yán)體，從1997年起開始用于最初的CFM56-7B發(fā)動機(jī)。3號軸承前封嚴(yán)的后部分由于封嚴(yán)條翹起，篦齒高速旋轉(zhuǎn)致使封嚴(yán)條脫落，導(dǎo)致封嚴(yán)效果變差，進(jìn)而導(dǎo)致滑耗升高。

圖2磨損壞的封嚴(yán)條

3 結(jié)語

鑒于使用循環(huán)在10000左右的CFM56-7B發(fā)動機(jī)此類滑耗高的現(xiàn)象，原因多發(fā)于前收油池的三號軸承前封嚴(yán)。建議航空公司在送修10000循環(huán)左右的發(fā)動機(jī)時對三號軸承前封嚴(yán)進(jìn)行更換，這樣可以降低二次排故更換發(fā)動機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，并且降低維修費(fèi)用。

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