油液采样周期对航空发动机故障监控的影响分析.pdf

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1、第27卷第6期2014年”月机电产品开发与纠新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．27．No．6Nov．，2014文章编号：1002—6673(2014)06—122-04油液采样周期对航空发动机故障监控的影响分析卿华，先明乐(空军第一航空学院，河南信阳464000)摘要：目前有单位为加强航空发动机故障监测，人为缩短油液采样周期，结果发现故障征兆被监控发现的概率却在降低。论文从发动机润滑系统模型入手，分析了采样周期与磨粒数据之间关系，探

2、讨了油液监控采样周期对发动机故障监控的影响。对发动机油液监控工作提出了具体建议。关键词：油液分析；采样周期；航空发动机中图分类号：11P27文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002-6673．2014．06．047EffectAnalysisaboutOffSamplePeriodtoAirEngineFaultMonitorQINGHua，XIANIt矗n-Le(TheFirstAviationCollegeofAirForceofPLA，XinyangHenan46400，China)A

3、bstract：Someinstitutionshortenedtheoilsampleperiodbyman—madeforstrengtheningairenginefaultmonitor．Theresultissomede—creaseinprobabilityoffindingfault．Thepaperstudiedenginelubricantsystemmodelinitiany，thenanalyzedtherehdonbetweensamplepe—riodandwearparticlesd

4、ata，discussedtheeffectofsampleperiodforfaultmonitor，tabledsomeproposalatlast．Keywords：oilanMysis；sampleperiod；airengine0引言油液分析是监控飞机、发动机运行状态。贯彻“以可靠性为中心”维修思想【”，实施预防维修，保证飞行安全的重要措施与手段。油液监控工作在民航和军机都得到了普遍的重视和应用，也提前监测到发动机滑油泵磨损、轴承断裂、支撑架破损等机械故障．有效预防了飞机重大安全事故的发生。最近，有的

5、单位为加强发动机的油液监控力度，人为缩短了油液采样周期。例如，某I型发动机滑油光谱分析采样周期由最初的25飞行小时改为每飞行日、甚至每飞行起落采样一次回。加密采样周期有利于及早发现故障隐患，提前采取维修措施。但根据实际数据统计发现，加密采用周期后，大大增加了油液分析人员的工作负担和耗材消耗．而通过油液分析监控发动机轴承故障率比过去反而有所降低。并没有达到预想效果。因此，本文从科学、经济的角度着手，建立飞机润滑系统模型，分析飞机油液监控采样周期对油液磨粒浓度和和梯度影响，通过寻找磨粒浓度、磨粒浓度增长率——修稿日

6、期：2014—09—19作者简介：卿华(1977-)，副教授，硕士，教研室主任。主要从·事航空油液监控方面的教学和科研工作。122与采样周期之间关系，解读油液采样周期对磨粒浓度和发动机故障发现的影响情况。1发动机润滑系统磨损模型从润滑系统中采集油样。是航空发动机离线油液监控的首要工作。从发动机润滑系统中采集油样必须准确反映磨粒元素及浓度信息。由于润滑系统磨粒的产生、消耗、存留等状况受系统运转工况及其它多方面因素的影响。发动机润滑系统磨损模型如图1所示。x(t)I扰动量——i磊j五i刮!苎墨竺h嘉再fK{9_l磨

7、粒排除系统I、‘】，一l厂百磊订塑l图1发动机润滑系统磨损模型Fig．1TheWeal-modelofenginelubricatingsystem1．1系统磨粒■Q(t)在发动机摩擦系统的实际工作过程中，温度、速度、载荷、摩擦副表面的形貌及滑油的理化性能等因素·测试与控制·直接影响轴与轴承、滚子与支撑架、齿轮与齿轮等机械系统零部件的磨损量。考虑系统中磨粒加剧磨损、滑油脉动、工况等扰动量影响，飞机摩擦系统的实际磨损量Q(t)不是一条光滑曲线，而是会出现一些扰动。其实际磨损量曲线如图2所示．它由三个阶段组成：磨合

8、阶■擅■o一酐置一．厂r，，，√f图2机械系统典型磨损过程ng．2D删w翰rplofmedanieal町售咖Q(t)=F(t)+X(t)段．稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段Pl。其中稳定磨损阶段由线性增长的确定性部分和沿着线性趋势变化的随机部分组成，可用以下关系式表示。(1)F(t)=bo+b,t(2)式中：Q(t)一总磨粒量(g)；F(t)一受到载荷、温度、速度等因素产生的随时间稳定增长的