刘明春 赵建炜 杨建丰

摘 要：以某涡轴发动机滑油中断试验为例，提出一種适合的试验方法，并对该型发动机不同轴承状态下几次滑油中断试验进行分析研究。通过对几次滑油中断试验中发动机参数变化的分析，总结该类试验可能存在的现象，采取的应对措施。本文提出的滑油中断方法和试验注意事项，对该类试验的开展有一定的指导意义。

关键词：涡轴发动机；滑油中断

航空发动机作为高速旋转机械，滑油对轴承起着润滑、冷却以及带走轴承腔中磨粒的作用，所形成的油膜在一定程度上还有缓冲减震的效果。发动机在运行过程中遭遇故障、机动飞行、重复的瞬间负过载飞行、不正确使用等因素时，其内部齿轮和轴承立即进入无润滑的极其恶劣的工作环境，齿轮和轴承等传动元件摩擦副产生的大量摩擦热使传动系统内部零部件的温度随时间延长而急剧上升，从而导致发动机失效。因此，在研制阶段对发动机进行滑油中断试验验证其是否具有设计要求的干运转能力是十分必要的。

1 问题分析及方案设计

有些发动机滑油管路为外部管路，通过改造其外部滑油路达到滑油通断的效果。有些发动机，本身结构集成度高，在滑油箱与滑油泵附件之间没有外部管路。为了满足试验要求，达到试验目的，试验设备需做相应改造。

发动机在研制过程中，由于状态变化，滑油中断试验一般要进行多次，且每次试验都存在很大的不确定性，属于高风险试验项目。试验过程中对数据的及时判断和操作应对对试验的成败至关重要。

2 试验方法

对拟开展滑油中断的发动机进行调试试验，检查发动机工作稳定性，性能录取试验结束后取适当滑油做光谱分析，清理磁性屑末检测信号器，更换滑油滤滤芯。

起动发动机，在到达规定状态后停留3分钟，然后切换断油电磁阀，中止滑油箱向发动机供滑油，同时滑油泵增压级进口通大气，在此状态保持30秒。滑油中断30s后，立即恢复正常供油，在该状态停留3分钟后逐步降低发动机状态进行剩余试验直至滑油中断试验完成。试验结束后检查磁性屑末检测信号器和滑油滤芯，并取50ml滑油做光谱分析。

3 历次试验情况分析

某发动机在研制过程中，由于轴承状态变化曾进行过数次滑油中断试验，就其中3次较典型试验情况进行介绍。

3.1 装状态1轴承

发动机装国产状态1轴承进行滑油中断试验，发动机在完成校准和试验准备工作后，开展滑油中断试验。发动机至中间功率状态运行3min，然后接通断油装置电源（滑油压力2.5s下降到负值），约10s时发动机振动开始增大，迅速下拉发动机状态。下拉过程中出现导叶不跟随，引起发动机喘振，振动增大加剧。试验状态曲线见下图1。

3.2 装状态2轴承

发动机在完成校准和试验准备工作后，开展滑油中断试验。发动机至中间功率状态运行3min，然后接通断油装置电源（滑油压力2.5s下降到负值），终止滑油箱向发动机供滑油，同时滑油泵增压级进口通大气，保持31s，在试验过程中发动机工作稳定，振动无明显异常。滑油中断31s后，立即恢复正常供油（滑油压力2s恢复到正常），继续在中间功率状态运行3min，并完成后续试验内容，发动机通过试验，试验状态曲线见下图2。

3.3 装状态3轴承

发动机装状态3轴承开展滑油中断试验，中断约10S后振动突然增大，声音低沉。迅速恢复供油，发动机振动有所下降，振动稳定后下拉发动机状态，试验中止。试验状态曲线见下图3。

4 结论

根据数次滑油中出现的状况，可总结一下结论，供后续滑油中断试验参考：

（1）开展滑油中断试验前，增加断油装置考核内容，确保断油和恢复供油的可靠性。

（2）滑油中断试验过程，如果发生振动超限异常情况，先恢复发动机滑油供给。恢复滑油供给后，发动机振动回落到正常限制范围内后正常停车。若恢复滑油供给后，发动机振动没有下降，再采取紧急停车措施。

（3）断油时挤压油膜阻尼器减震效果减弱，中断滑油供给后，振动有所增大是合理现象。若滑油中断试验期间振动速度总量无发散趋势，且处于瞬态限制值之内则不影响滑油中断实验的进行。

（4）滑油中断试验存在很大的不确定性，需有完善的应急预案。

参考文献：

[1]张宝诚.航空发动机试验和测试技术[M].北京航空航天大学出版社，2005.

[2]陈益林.航空发动机试车工艺[M].北京航空航天大学出版社，2010.