CFM56-3发动机3号轴承故障探讨

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1、万方数据航空维修AVIATIONM剐NTENANCEi羊细叙述了cFM5D3发动机3号轴承故障特点与判别方法，并对3号轴承应满足的基本条件进行r分析与探讨，CFM56—3发动机3号轴承故障探讨AStudyofFailureSofNo。3BearingofCFM56—3Engines+航山西分公司运营的波音／J、?3i一30u型飞机3年多来，该机装}fj的cFM丽一3c一1发动机工作时间已突破lt帅。工作小时和7000次热循环．不少发动机T作情况仍然良好。但也有少数几台发动机使用sIM】()工作小时3㈣J次热循环时出现了发动机3号轴承损坏的故障．并导

2、致一台发动机空中停车而提前换发，直接影响了航空公司的经济与社会效益．故障经过一架渡音i37，B一25花号机在执行航班中，右发动机滑油滤旁通指示信号灯亮．滑油箱油量从97％迅速下降至2：曙．随即听到发动机两声放炮声，右发的N2转速、燃油流最FF、滑油压力O几P迅速J卜降．Nl转速也从852％速降至2l％．右发排气温度EGT从正常工作时的650‘c迅速上升至q30【c。机纽随即关断右发动机的停车扦和相关设备．飞机单发安令降落。故障检查工程技术人砘对故障发动机(序导8端q45)进行了全面故障检查后发现：：1)发动机后滑油收油池磁性堵塞探测器(McD1上有

3、微量黑色金属18◎郭盼优秦理锁于强刘海明／东航山西分公司沐吸附；(2)发动机AGB厂rGB齿轮箱的磁性堵塞探测器(McD)上有徽量黑色金属沫吸附；(3)发动机前滑油收油池磁性堵塞探测器(McD)上集有大量金属沫和金属屑(以片状为最多)，几乎秘满了磁性堵塞探测器周围的网状滤；(4)故障发动机放出的滑油呈黑色．阳光F可观察到滑油内舍有大量的金属N亮点；(5)滑油回油滤芯卡阻在壳体内．滤芯拔出后网上积满了金属屑，块，并伴有大量黑色油泥状秘炭，滑油叫油滤堵塞指示杆(红色)跳出；(6)发动机核心机转子转不动．被#死；(7)高压压气机4~7级转子叶片有不同程度

4、的变形、裂纹和掉块；(8)高压压气机第8缓下部的内窥镜检查孔被断裂的压气机转子、静子叶片的碎片所堵塞，穿过探孔检查，内窥镜下发现第8级压气机转子叶片和静子叶片变形、断裂等损坏严重；(9)高压压气机第9级转子叶片，距叶尖l『4处被折断；(10)发动机高压涡轮转子叶片和导向器静子叶片，均有不同程度的损伤；(11)拆下第9级高压压气机引气管(右侧)，在它的最低部位足有1kg重的金属碎片，该碎片被判定为折断的高压压气机转子叶片和削掉的静子叶片的残骸；(12)在第5级高压压气机引气口处(左侧)．可发现腔室内有少量的金属屑和金属颗粒存在。数月后，将故障发动机送

5、往国外修理厂商修理=发动机分解后发现的故障与国内检查的情况相同。故障分析cFM5乒3发动机是一种双转子、前风扇、短外涵、具有高压压气机前四级可调导向叶片和低压压气机装有12个可调放气活门并带有前反推力装置的高涵道比的涡轮风扇发动机。它有长寿命之称，因此，对于材料的选用、制造技术、施工工艺、工件的表面处理等工序、技术均有严格的要求和高的标准，才使得使用寿命、可靠性等指标有较宽的裕度范围。高性能的发动机不仅结构复杂，而且在高温、高应力等苛刻条件下工作。如果其设计技术、牛产工艺、材料选用等在不能免分满足使用中的可靠性、耐久性和维护性的高要求时，必然会出现

6、万方数据一些支承方面的故障一为r更多地了解和认识3号滚珠轴承损坏的原因和造成的危害．对3号轴承故障进行了探讨与研究．1轴承的支承要求发动机3号轴承是核心发动机的前支承点，属止推轴承。它不但要承受压气机转子的径向载荷．同时还要承受压气机转子的轴向载荷以及振动载荷。其轴向载荷值和方向，是随着发动机的转速和飞行条件的不同而变化的。如何平衡和合理分配轴承上的载荷，与发动机卸荷腔的压力有关，如卸荷腔的压力不符合技术规定和，或设计要求时，不但会造成轴承腔的挡油封严条件恶化．而且会使止推轴承的轴向载荷增大，将会破坏轴承的正常工作条件．使轴承损坏，故障率增高．振动

7、载荷是航空发动机工作中不廿『避免和忽视的『Ⅵ题。发动机的振动现象是比较复杂的．主要是发动机工作时受到多种激振力所致：(1)气体流经发动机通道时形成的气体激振力；(2)发动机转了不平衡的机械激振力；(3)燃烧时燃烧不均匀以及振荡产生的气体激振力：(4)风扇、街轮传动和轴承振动引起的激振力等由于上述诸多因素，使高速旋转的发动机转于．在某些转速下旋转还会出现较大的不平衡力和力矩，使转子产生振动．严重时转子振动引发静子的振动将会使发动机损坏近年来．通过对发动机振动监控．对渗断发动机故障起了莺要作用，cFM56—3发动机在起飞状态下工作时，N2的转速将达到l

8、单x_I()r，mln以上，由高速旋转产生的强大的惯性离心力将不平衡的动载荷作用于支承上．产生不下衡力矩．为了监控发动机的