一起低压减速器引起的发动机轴承噪音检查报虚警故障分析

赵洪忱(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,辽宁沈阳 110043)



一起低压减速器引起的发动机轴承噪音检查报虚警故障分析

赵洪忱
(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,辽宁沈阳 110043)

【摘 要】本文介绍了某航空发动机在通过振动声学轴承检查仪进行轴承状况诊断检查时,因摇转传动部件低压减速器内部故障而引起的轴承噪音检查误报警,外场通过专用低压减速器摇转工具进行隔离故障定位,最后更换低压减速器后故障成功排除,故障减速器分解原因分析,最后指导该类故障顺利排除和指出轴承检查时的注意事项,加强修理工艺完善工作,避免该问题重复发生。

【关键词】航空发动机 低压减速器 轴承检查 报虚警

1 故障现象

某发动机轴承噪音检查时经常出现外涵道轴承振动声学检查仪50%、80%故障灯报警，同时伴有连续“突突”杂音。

某发动机轴承噪音值异常，前支点和帽罩处50%、80%灯周期性闪亮并伴随有周期性异常声音，更换低压摇把故障现象一致，现场服务人员将低压摇把使劲顺着传动杆的方向向上用力按压检查时没有异常声音噪音值检查良好，松开检查异常声音再现，用低压摇把检查其他发动机无此现象，用代替减速器摇转工具检查良好，更换低压减速器后故障排除。

2 相关结构介绍

某发动机低压减速器固定安装在压气机中介机匣上，含有1个感应式传感器和3个频率式传感器，将低压转子转速信号，传递到转速传感器，转动发动机低压转子的手摇孔，注油式独立润滑方式。

低压转子传感器减速器用于安装感应式和三个频率式转速传感器，减速器上有发动机低压转子的手摇孔，其润滑系统和发动机是共用的，用螺桩把减速器固定在压气机中介机匣的安装座上。

减速器由两对安装在壳体内的正齿轮组成。在齿轮小轴上装有感应器(带端部凸台的盘)，对着感应器的凸台配有三个转速传感器(分别向发动机综合调节器，进气道自动调节系统以及机载数据记录系统输送信号)，在齿轮小轴上装有感应式转速传感器(连接地面监控操纵台)。

3 故障诊断与排除

经对多台轴承噪声故障发动机排故，分析认为轴承噪音异常不仅仅只是轴承本身故障引起，传动机件的装配及状态均也对噪音值的判断产生干扰。这是因为，由于发动机结构和外场使用条件的限制，不能在轴承机匣上直接检测轴承噪音，而只能在整流罩和外涵道处检测。因此，检测到的噪音信号除了轴承噪音外，还包括其它部件产生的杂音，干扰着轴承噪音检查，导致一些误判现象发生，最典型的就是低压转子传感器减速器组件的影响。

表1 实验检测结果

图1 故障小轴承图

轴承噪音故障检查初步分析当发动机轴上的感应元件旋转时，感应元件中的每一个齿都在直接邻近的传感器端面通过，这样就在传感器的绕组内产生了感应电动势。从传感器上所录取的电压脉冲频率与靠近它端面的齿的运行频率相符，它取决于感应元件的转速，即取决于发动机轴的转速。

低压转子转速传感器减速器与机匣相连的传动轴的表面状态及花键齿面的磨损，轴的刚度及装配偏斜角过大会影响传动的平稳性，从而产生噪声干扰，影响正常轴承噪音检测。另外，组件的零件状态也会对其产生噪音，进而影响发动机本身，例如低压转速传感器中的皮碗弹簧状态的好坏。

针对某发动机轴承噪音异常故障，分下低压转子转速传感器后，故障消失，可以得出其噪音异常可能和低压转子转速传感器有关。分解低压转子转速传感器后发现，皮碗中的弹簧断裂。为验证皮碗弹簧断裂对发动机噪音的影响，特进行试验，试验有无弹簧对发动机噪音的影响：如表1所示。

4 低压减速器故检及分析结论

4.1 低压转速传感器减速器分前检查

(1)转动灵活性检查，转动不顺畅，某一位置卡滞严重；

(2)分前装于待分解轴承噪音良好的返厂大修发动机进行噪音检查，检查发现前支点、外涵瓦季姆50%灯偶闪，并有明显异常杂音，低压转速传感器减速器位置声音特别明显。

4.2 低压转速传感器减速器分解检查

(1)对6处支点小轴承进行转动灵活性检查，其中NO.6轴承转动卡滞，其余无问题；

(2)对壳体、齿轮、轴承按修理要求进行故检及微分测量，未见异常；

(3)解剖了NO.3、NO.4、NO.5、NO.6轴承，发现NO.6号轴承内环滚道延圆周约4/5剥落，剥落宽度约占跑道宽度的1/4～2/3不等，且均偏向于内环无字端一侧，其余解剖轴承均未见异常(见图1)。

5 结语

轴承噪音报虚警故障中，根据近年来故障分析和统计发现，由于低压传感器减速器引起的轴承噪音外涵道报虚警故障所占比率比较大，研究制造专用的摇转工具，在没有减速器传动噪音干扰的情况下进行轴承状况检查，或者在拆下前支点回油泵的情况下摇转低压转子进行轴承状况检查。这个意义十分巨大，针对排故定位，能够省时省力，达到故障定位或排除可能影响因素的效果，最终使故障排除效率大大提高。

参考文献

[1]王云著.《航空发动机原理》.北京航空航天大学出版社,2009年3月.

[2]谢寿生编.《某加力涡扇发动机》.空军工程学院,1998年6月.

作者简介:赵洪忱(1982—),男,辽宁沈阳人,故障分析,工程师,研究方向:发动机应急修理。