航空活塞发动机胀圈异常磨损原因分析

冯文瑞

摘 要：现阶段，我国的航空业快速发展，并逐步融入国际社会之中，但由于我国这一行业起步较晚，因此存在一系列细节上的问题，活塞发动机胀圈异常磨损就是常见问题之一。本文向大家介绍了航空活塞发动机胀圈有关的几种故障类型，从相应的原理着手对产生故障原因进行了分析，以期能够对减少故障的发生概率作出贡献，提高发动机的使用效率和使用时常。

关键词：发动机;胀圈磨损;原因分析

近年来，伴随着我国经济的快速发展，低空飞行领域也逐渐得到了开放，并且更多的小型飞机被应用到了现实生活中。许多小型飞机使用的活塞发动机因为它的结构比较简单，并且体积小被广泛关注起来。在现阶段的使用中往往会产生一些故障，这些故障主要是胀圈故障，也就是通常所说的胀圈磨损和断裂所导致的机械不稳定。所以发动机是否要进行维修和处理，主要取决于胀圈的磨损程度和断裂程度。

一、常见的胀圈故障及问题实例介绍

胀圈一般来说都会安装在相应的胀圈槽内，它是根据自身的弹力和燃烧的压力来对它的的缸壁进行挤压。安装他的主要目的是为了防止从燃烧地点泄露到外部中去。它还有一定的阻断润滑油流失，防治它错误的流入燃烧室里去，我们可以将这种安装在活塞上的胀圈分为封严胀圈、挡油胀圈等几种类型。以下是对于胀圈故障情况进行相应的介绍。

1.1胀圈异常磨损

胀圈的异常磨损是其发生故障的一个普遍原因。这种情况一般发生在机器使用的初期阶段。也就是说，如果初期没有这种情况的发生，那么以后这种状况发生的几率会很小。如果在正常磨损的情况下，胀圈越是润滑，磨损的情况就会越频繁。并且它的滑动面上会带有一些圆角。反之，异常磨损的条件下滑动面是没有圆角的。因此，为了防止这种状况的发生，应该在初期使用阶段给胀圈配备相应的润滑油。此外，还应注意的是发动机过热就应该减少机器的使用。确保它能够在正常情况下燃烧，防止其他杂物的生成。保证使用的油料的质量，实时控制室内车间的温度。

1.2胀圈胶结

简单来说，胀圈的胶结是指在一定时期胀圈胀期槽中不能正常活动。而其中发生胶结概率最高的是第一个胀圈道。这是由于它产生的温度是最高的。倘若在这种情况下进行工作，就会使得许多的胶状物质堵塞在胀圈的管道之中，直至胀圈不能够正常活动为止。并且它在重度磨损后，胀圈也会发生一些形状的突变，使它不能够正常的投入使用，或者还会发生过热的情况，最终导致管道口变小。导致这种情况的原因还有一种，那就是没有进行及时的清洁和处理，使得其存在许多的杂质，最终不能正常使用。

1.3胀圈断裂

胀圈发生断裂的原因大可以分为三种，首先是它的开口过小，在项圈工作时受到热气的影响导致开口互相碰撞，因而导致胀圈生成了一种很强的压缩力，使得其产生损坏。所以在进行安全检查的同时，需要对其开口进行严格的监控。否则它的间隙过小就会发生断裂现象。由于胀圈在持续的工作，所以它的槽部会受到相应的磨损，胀圈会因此产生张力，导致其变为一种倾斜的状态，在这一过程中，燃气的压力突然降低，胀圈会回到原来的位置。胀圈在反复的运动之中就会造成断裂。最后一个原因是由气缸头温度过高和滑油量供给不足所引起的漏气状况。进而导致突现象的产生。

这三方面都是在日常生活中我们可以普遍见到的。所以控制机器的温度是加热系统正常运行的关键。通过相应的夹层处理，可以大大减少开启机器的时间，提高机器工作效率，从而也在一定程度上缩减了机器的使用成本。

1.4实例介绍

某地方的一个钢铁小熊产业厂相关的减速机器在使用了半年后发生了齿轮的断裂和磨损。该减速机为一级人字齿轮减速齿轮箱，这种简述机器的构造和使用主要采用于上个世纪的设计思路。这种齿轮的基本材料主要选用碳合金钢，调质滚齿表淬工艺，支撑选择轴瓦，高速轮子的两边主要有两个直径约为16厘米的飞轮。

二、航空活塞发动机胀圈异常磨损原因分析

2.1化學成分

专家通过一些进口的读光谱仪对相应的配件进行了检验和分析。如：0.419C：0.28% Si;0.57% Mn;00159P;002%5;1.025Cr;0.189 Mo;0.13%Ni。这些成分与42CrMo的标准成分相符合。我们的实验标本来自于齿轮掉块。

2.2硬度的偏差

我们通过两个齿轮进行相应的实验。通过每个齿轮上的四个点来监测他们的硬度。硬度基本值范围大约为48.52HRC。从根本上说，它基本上满足了处理后硬度的相关要求。通过对它的切片进行研究和测量，其结果大约为1.8 2mm，并且根据相应的判断，我们可以看出它的齿根并没有做一些硬化的处理。

2.3接触区域

通过实验，我们可以了解到在初始安装的时候。左旋齿大概接触到区约为齿宽的12，右旋因啮合接触区约为齿宽的1/3，左右旋齿啮合接触区在齿高方向均为小轮偏齿顶，大轮偏齿根，这种情况不符合相关的要求，因此它也成为了问题的根本所在。

2.4强度分析

通过研究所对于齿轮硬度的相关测量，通过调质滚齿，来支持整个齿轮运行强度发展的测量。由上面数据分析我们可以知道，胀圈的问题在一定程度上是可以避免的，但是需要我们进行定期的检查和相应的没货，注意按时更换，润滑油和燃油品质等情况。这样一来就可以减少问题的发生，从而提高发动机的使用寿命，保证在运行中安全。

2.5保养分析

现如今许多厂商在安装上投入较多的经理往往会忽视胀圈的保养工作，据相关实验表明，在许多飞行器的维修工作当中，由于保养不利所造成的危害占总量的百分之五十，可见我是想让发动机能够长久的使用，必不可缺少的就是按时的进行修理和检查，当然，这也会给后期的发展节约一些成本减少损失。在这里我们要注意的是，不仅仅需要进行一些常规的期限保养在行驶过程中，尤其是一些恶劣的环境也要进行相应的关注。

【结束语】伴随着我国经济快速发展，对于胀圈异响的防控技术的改革也会得到一定的发展。所以相关工作者应积极做好本职工作，按时做好发动机的维护，积极的向外部学习，改正自身的不足，为我小型飞行行业发展贡献出一份力量。

参考文献：

[1]麦海波.航空活塞发动机胀圈异常磨损原因分析[J].机械工程师，2016（07）：247-248.

[2]常虎山.航空活塞发动机挺杆体异常磨损失效分析[J].热加工工艺，2016，44（16）：230-232+229.