某型涡轴发动机放油活门故障分析研究

邓江

（中国南方航空工业（集团）有限公司，湖南株洲412002）

某型涡轴发动机放油活门故障分析研究

邓江

（中国南方航空工业（集团）有限公司，湖南株洲412002）

某型涡轴发动机放油活门薄膜破裂会导致发动机起动时超温或不正常停车。从理论上详细分析放油活门故障产生的机理和故障的表现形式以及对发动机工作状态的影响。

故障分析；放油活门；薄膜破裂；涡轴发动机

引言

某型涡轴发动机起动或停车过程中，产生了超温、无法正常关车的情况，经检查，故障直接定位于放油活门故障。

1　放油活门结构

某涡轴发动机的超转放油活门（17）主要包括主油路的放油活门（19）、40%活门（29）和超转电磁活门（18）。40%活门由薄膜7、活塞8、弹簧9和挺杆10组成［1-2］。其结构还有弹簧1、球活门2、球活门3、弹簧4、电磁活门5、双层薄膜6、A室腔压A、B室腔压B等构成。因此，该放油活门实际上是一个活门组件，如图1所示。

图1　放油活门结构示意图

2　放油活门工作原理

放油活门工作分以下两个阶段：

2.1发动机起动和正常工作状态

发动机起动时，在增压活门打开的同时（燃油压力达到1.8 bar时），从燃调计量油针过来的燃油通过供油管流入主喷油系统（球活门3离开其密封座），喷油压力作用于双层薄膜6下方，使球活门2压在其密封座上，放油路关闭而供油路打开。发动机起动后正常工作，放油活门一直维持这一状态，其工作状态原理如图2所示。

2.2发动机正常停车

在发动机正常停车过程中，关闭燃油开关后，在剩余泵后压力作用下，40%活门组件将球活门3压在其密封座上，而球活门2离开其密封座，从而关闭供油路（球活门3切断了供油管和喷油系统之间的通道），打开放油路（通过球活门2使喷油系统与放油路相通），在空气作用下，放掉喷油路内的余油。发动机停车后，泵后压力为零，球活门2在弹簧1的作用下上移，压在其密封座上，放油路关闭而供油路打开。其放油活门工作状态原理如图3所示。

图2　起动和正常时工作状态图

图3　正常停车时工作状态图

3　40%活门薄膜破裂对发动机工作状态影响分析

由于40%活门的薄膜工作在燃油泵后压力的环境中，通常泵后压力比较大（一般泵后压力为3.5MPa），所以该处薄膜的拉升强度要求比较高（一般要求5MPa），同时，因为燃油的渗透性很强，故薄膜的密封性要求也比较高，不能有燃油渗漏。如果因为薄膜的拉升强度太小，40%活门工作一段时间，薄膜破裂，那么40%活门的薄膜上方未经燃调控制的泵后压力油就会经过薄膜裂缝进到甩油盘，从而增加了发动机的供油量，增加的燃油流量又不受燃调计量油针的控制，致使发动机起动时温度上升过快，不易控制温度，甚至出现超温，或者在发动机停车时，转速和温度不下降，发动机不停车。

因此，经过对40%活门薄膜检查和分析，得出其破裂是导致该型涡轴发动机起动或停车过程中超温和无法正常关车的直接原因。

4　结语

提高40%活门薄膜的拉伸强度和耐压性，可降低放油活门的故障率，提高发动机可靠性。

［1］邓海勇，姚灵革，施大明.某型涡轴发动机维护手册［Z］.株洲:中国南方航空工业（集团）有限公司，2015.

［2］秦银雷，齐永，香承虎.某型涡轴发动机起动超温研究［G］.第二十八届全国直升机年会论文，2012.

（编辑：王红霖）

The Failure Analysis of Drain Valve of Some Type Turbo-Shaft Engine

Deng Jiang
（China National South Aviation IndustryLim ited Corporation，Zhuzhou Hunan 412002）

The diaphragm rupture of the drain valve of some type turbo-shaft enginemay cause abnormal operation of the engine，such as exceeding the gas temperature limitduring engine start，failing in engine shut-down.In this article we presentan analysis of the failure mechanism and the failure phenomena of the drain valve，and the influence on engine operation.

failure analysis；drainvalve；diaphragm rupture；turbo-shaftengine

V235.12

A

2095-0748（2016）17-0073-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.17.30

2016-07-22

邓江（1986—），男，贵州晴隆人，本科，工程师，主要从事涡轴发动机使用维修技术研究。