飞行器发动机主轴承故障预测技术
2015-07-26李绍江
轴承 2015年6期
李绍江
(成都飞机工业(集团)有限责任公司,成都 610092)
发动机被称为飞行器的心脏,飞行过程中发动机主轴承工作在高温、高速、重载及交变应力的恶劣工况下。如果主轴承发生故障,将导致发动机转子支承点间隙逐步增大、转子动平衡变化,进而导致转子与机匣或其他部件碰磨,甚至转子轴与其他零部件碰撞被高速磨切,从而发生断裂等严重故障,导致发动机更严重的结构性二次损伤,造成飞行器发动机空中停车,难以成功迫降。
发动机主轴承失效引发的故障在飞行器发动机重大故障中占有较高比例。如果能在空中事故前及时发现发动机主轴承存在的重大故障隐患,并采取相应措施将故障排除在引发二次损伤及重大结构损坏前,就能大大减小飞行器空中飞行的风险,降低事故率。
1 主轴承的主要故障原因
1.1 工作条件恶劣、润滑不良
现代飞行器广泛使用先进的涡轮转子发动机,涡轮转子在发动机各主轴承支承下做高速旋转运动,最高转速达10 000~60 000 r/min。发动机主轴承一般采用液态润滑油润滑和冷却,运转时主轴承受其他热部件传热、轴承摩擦、润滑油黏滞阻力等因素产生的热能影响,工作温度较高,工作环境恶劣。
高温条件下,润滑油黏度会下降,滚动体与内、外圈滚道及保持架间摩擦副的油膜厚度会减小,摩擦副固体接触面积增大,磨损加大。如果主轴承润滑条件恶劣,润滑油对轴承换热不足,主轴承长时间工作在超出正常工作温度的环境下,滚动体、滚道、保持架等材料可能发生一定的蠕变,表面力学性能下降,摩擦副抗磨损能力下降,导致摩擦和磨损加速。……
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