某型發動機壓氣機通風活門泄滑油故障淺析

摘 要：某型航空發動機地面試車，起動后由慢車狀態繼續向上推進時，產生了壓氣機通風活門泄出滑油故障，針對該故障，外場通過氣流通道檢查和滑油系統相關測壓點檢查對故障進行判斷定位，并采用更換壓氣機通風活門和前支點回油泵方法進行故障排除。該文基于滑油系統中的支點增壓系統功用、組成及工作原理，通過查閱發動機滑油系統相關資料，對該壓氣機通風活門泄露滑油故障進行了簡要分析，最終通過理論與實際相結合，闡明該故障排除方法的科學性及合理性。

關鍵詞：壓氣機通風活門 泄漏滑油 滑油前腔

中圖分類號：V23113 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（b）-0071-01

滑油系統的功用是航空發動機工作時，連續不斷地將足夠數量的清潔滑油，輸送到發動機各轉動機件的軸承和傳動齒輪的嚙合處進行潤滑，以減少機件的磨損，帶走摩擦所產生的熱量和雜質。它是獨立的、單回路循環、開閉式系統，由供油系統、回油系統、通氣系統和支點增壓系統組成。

滑油消耗量大故障有多種影響因素，主要反映為漏油和支點存油故障，而對于某型發動機壓氣機通風活門泄露滑油造成滑油消耗量偏大故障十分罕見。

1 相關原理綜合分析

滑油系統通風系統功用、組成及工作原理如下。

1.1 滑油通風系統的作用

一是將各軸承座滑油腔，發動機附件機匣、外置機匣和滑油箱內的滑油蒸汽排除機外；二是將滲漏到各軸承座前滑油腔的滑油及滑油蒸汽排除機外。通風系統由兩個子系統組成，即滑油腔通氣系統和前滑油腔通氣系統。通氣系統的功用是清除發動機工作時，滑油系統內多余的油汽。

發動機工作時，滑油因噴嘴噴射、飛濺和受熱而汽化；同時部分擋油用的高壓空氣還可能經擋油裝置進入軸承座滑油腔，使前、中、后軸承座滑油腔、發動機附件機匣、外置機匣及滑油箱內積聚大量滑油蒸汽?；驼羝烊牖蛢龋瑫節櫥?、散熱效果變差，嚴重時還會引起系統氣塞。另外，積聚的滑油蒸汽越多，壓力越大，還會使滑油系統各附件結合處的密封性變差。因此必須將滑油蒸汽排出。

除此之外，盡管由高壓空氣經擋油裝置進行擋油，前、中、后軸承座滑油腔的滑油，仍會有極少部分經擋油裝置流到各軸承座前滑油腔，如果不將這些滑油及滑油蒸汽排出機外，它們會進入發動機氣流通道，對飛行員以及發動機正常工作產生不利影響，因此也必須將這些多余的油汽排出。

1.2 通風腔壓力的建立

通風腔壓力的建立是通過滑油系統、滑油腔通風系統、發動機支點增壓系統建立。

發動機啟動，滑油箱的滑油流入渦輪起動機滑油系統工作，帶動發動機高壓壓氣機轉子開始轉動的一瞬間，滑油從滑油箱進入到滑油附件增壓泵進口，流入主燃換熱器，經過轉換活門進入加力狀態接通的加力燃油散熱器，將冷卻后的滑油去冷卻和潤滑發動機轉子軸承、冷卻支點封嚴裝置、潤滑發動機附件機匣、飛機附件機匣、加力泵、低壓轉速傳感器等保證支點阻尼器工作。

發動機各回油泵從發動機轉子支點、發動機附件機匣和飛機附件機匣抽回和空氣混在一起的滑油蒸汽，經過保險活門，單向活門到離心通風器，后軸承滑油腔的滑油蒸汽與滑油箱的滑油蒸汽一起引到離心通風器，外置機匣的滑油蒸汽被引到發動機附件機匣，由發動機附件機匣再輸往離心通風器。

為保證滑油通風系統可靠工作，使各支點滑油前腔形成一定的壓力，就要使前滑油腔的壓力大于滑油腔的壓力，來保證封嚴系統的可靠工作；前滑油腔壓力的形成是靠支點增壓系統來完成，支點增壓系統的功用是為發動機軸承空氣擋油裝置提供氣源，并維持前滑油腔與滑油腔之間形成一定的壓力梯度。

在整個滑油通風系統中，由壓氣機通風活門、渦輪通風活門、離心通風器上的高空活門與大氣相通，當支點中存在的滑油及滑油蒸汽較大時，將活門打開排除多余的油汽，保證各支點腔壓的梯度值，滿足滑油系統的有效工作。當滑油及滑油蒸汽排入大氣較大時，會造成滑油消耗量超出規定值，降低了發動機可靠工作。前滑油腔通氣系統用于清除從滑油腔經擋油裝置滲漏到前滑油腔的滑油及滑油蒸汽。前滑油腔通氣系統由各軸承座前滑油腔、壓氣機通氣活門和渦輪通氣活門組成。

軸承座前滑油腔通氣線路是：渦輪軸承座前滑油腔的滑油及滑油蒸汽直接經安裝在發動機左下部的渦輪通氣活門排出機外；前軸承座前滑油腔的滑油、滑油蒸汽與低壓壓氣機后軸承座前滑油腔和高壓轉子前軸承座前滑油腔的滑油、滑油蒸汽，直接由安裝在發動機前上方的壓氣機通氣活門排出機外[1-3]。

2 結論

該型發動機附件機匣為下置，連接前支點和中支點前滑油腔的壓氣機通風活門用于保持發動機滑油前腔和滑油腔的壓力梯度，對于靜態不能完全密封的石磨封嚴環，致使在滑油前腔內留存的滑油溢出至壓氣機通風活門處，當發動機推油門向上推時，支點增壓系統氣壓致使壓氣機通風活門打開，從而積累的滑油泄出。該類故障是對于下置附件機匣發動機特有的，對于壓氣機通風活門上部的發動機沒有此問題，但是往往會伴有前支點存油多，可能會前支點整流支板流出少量滑油，因此當外場通過拆卸前支點回油泵，發現存油量偏多時，可以通過更換前支點回油泵后排除故障；同時在當壓氣機通風活門底座漏油或油氣時，也應同時更換壓氣機通風活門。

參考文獻

[1]梁鍵.某航空發動機滑油系統故障分析研究[D].西安電子科技大學，2006.

[2]李昂.航空發動機滑油供油系統性能分析與試驗技術研究[D].沈陽航空航天大學，2013.

[3]李勇.某型航空發動機潤滑系統故障診斷的研究[D].武漢理工大學，2010.