某发动机离心通风器排气管甩滑油故障分析

陈晓峰/哈尔滨东安发动机（集团）有限公司

某发动机离心通风器排气管甩滑油故障分析

陈晓峰/哈尔滨东安发动机（集团）有限公司

离心通风器排气管甩滑油故障通过发动机外观能够直观的检查出来。针对此类故障，修理手册规定更换中后轴承腔调整垫、更换滑油泵或离心通风器来排故。但多台次发动机出现按修理手册进行排故无效的情况，后对发动机进行分解检查，发现轴承封严装置超差是此次故障的主要原因。经过此次排故分析，对离心通风器排气管甩滑油故障诱发原因进行了全面的总结。

滑油系统；离心通风器；故障分析

一、概述

多台次某发动机在返厂修理外观检查时发现发动机排气段上离心通风器排气管出口处有较大面积的积碳（见图1），主要分两种情况：

故障1发动机因压气机三级转子叶片折断故障而返厂。在发动机完成压气机三级转子叶片折断故障修理后，进行检验试车时，发现离心通风器排气管甩滑油，按发动机修理手册，更换了燃烧室机匣7号支板中、后轴承腔调整垫。再次检验试车后外观检查发现离心通风器排气管又有滑油排出痕迹。后再按修理手册要求，在车台更换了离心通风器和滑油泵，并按要求进行检验试车，故障仍未排除。

在检验试车过程中，检测后轴承滑油回油温度、滑油压力、温度、流量、散热量、滑油消耗率均符合规定要求。后又使用孔探仪检查中、后轴承腔回油管路及燃烧室回油集油池，均未见异常。

故障2发动机为正常到寿返厂修理的发动机，返厂后外观检查时也发现离心通风器排气管出口处有较大面积的积碳。发动机完成修理后，检验试车时更换了燃烧室7号支板调整垫，试车后外观检查发现排气段上离心通风器排气管出口又有较大面积油迹。又按照规定更换了1台新品离心通风器后试车，现象如故。

图1 离心通风器排气段出口处照片

二、原因分析

1.系统结构分析。

（1）滑油封严、通气系统结构分析

该中后轴承滑油封严、通气系统结构见图2：压气机后轴承和涡轮轴承腔均采用了篦齿封严结构。压气机第十级后的高压空气经过两道篦齿封严装置进入B腔。封严空气进入B腔后分为两路：一路经轴承座上的孔进入C腔，经调整垫孔流入排气段内；另一路经内封严篦齿去封严润滑压气机后轴承（球轴承）的滑油。从燃烧室来的冷却空气，经I级导向器内环组件壁、燃烧室机匣轴承座和双封严环上的孔进入D腔。进入D腔的气流，其中一部分流经外封严环和篦齿之间的间隙进入涡轮燃气流通道，另一部分对涡轮转子进行冷却，还有一部分气流经过一道篦齿和封严环之间的间隙流入E腔。进入E腔的空气，一部分经双封严环和燃烧室机匣轴承座上的孔流入抽气腔，经调整垫流入排气段，另一部分则经过一道封严装置对润滑涡轮轴承（滚棒轴承）的滑油进行封严。

图2 发动机中、后轴承空气封严、通气示意图

发动机中、后轴承腔是通过离心通风器进行通风的。离心通风器安装在附件传动机匣的上部，由离心通风器壳体、离心通风器盖和通风器转子等零件组成。中、后轴承腔内的油气经导管流入离心通风器后油雾沿导管进入离心通风器壳体内腔，然后进入叶轮。由于叶轮的高速旋转，滑油受离心力的作用被甩到离心通风器壳体内壁上，再沿内壁的右旋螺纹流下，经孔进入附件传动机匣。油气中分离出的空气经叶轮及轴上的椭圆形窗孔进入轴的内腔，从离心通风器盖内腔和离心通风器壳体内腔沿导管进入排气段排出。为了促进离心通风器分离出的滑油能够顺利流回附件传动机匣内，在工厂试车、检验试车技术条件中规定附件传动机匣实测真空度不小于400m m水柱。

中、后轴承腔的封严气经调整垫和导管流入排气段与大气相通。调整垫上有两个孔，前边的孔通中轴承封严腔（卸荷腔），后面的孔通后轴承封严腔。更换调整垫可以改变轴承封严腔的空气压力。调整垫的规格见表1。

必要时可搭配安装两个调整垫以满足直径需要。但通中轴承封严腔的调整垫的孔径不应小于14m m，通后轴承封严腔的调整垫的孔径不应小于4m m。

表1

2.零部组件分解检查情况。故障1发动机前期在试车台经过多项排故措施后无效果，为进一步查明故障原因，决定对发动机进行大部件分解，分解后对压气机后轴承和涡轮轴承篦齿封严装置的零部件及喷油环流量进行全面测量，测量发现压气机后轴承封严装置存在超差，其余测试项目均正常。

故障2发动机也进行了大部件分解，对压气机后轴承和涡轮轴承篦齿封严装置的零部件及喷油环流量进行全面测量，存在同样的超差情况，其余测试项目均正常。

3.排除故障。针对零件检查情况，两台发动机均对超差的零件进行了修理，然后将发动机恢复装配进行检验试车，试车后外观检查，离心通风器排气管出口处没有滑油甩出，说明故障已排除。

三、结论

离心通风器排气管甩滑油故障的主要原因是：压气机后轴承封气圈封严石墨涂层尺寸超差（最大的超差达0.29m m），造成封严装置配合间隙增大，使第十级压气机后高压空气流入轴承腔内，导致轴承腔内腔压增大，从而经过吸气管单位时间流入离心通风器的油气增多，超出了离心通风器的分离能力，致使故障发生。