APP下载

PT6A-60A发动机螺旋桨轴封严漏油 原因分析及预防

2019-09-10王自知

航空维修与工程 2019年3期
关键词:磨损预防措施

摘要:对PT6A-60A型发动机多次出现的螺旋桨轴封严漏油故障进行分析,根据厂家的设计理念查找漏油原因,结合飞机运行和维护工作环境,制定了相关的防范措施,改进了维修方案,为使用该型发动机的用户提供参考和借鉴。

关键词:螺旋桨轴;封严;磨损 ;预防措施

0 引言

PT6A系列发动机是加拿大普惠公司生产的一款中型涡轮螺旋桨式发动机,具有可靠性高、运行成本低等优点,国内外多款小型飞机都安装了该系列发动机。其中,PT6A-60A型涡轮螺旋桨发动机主要安装在比奇公司生产的KingAir(空中国王)350型飞机上。

随着我国通用航空业务的发展,国内很多通用航空公司购置了KingAir 350飞机,近期运行此型号的多家航空公司出现了螺旋桨轴封严滑油渗漏故障,如果滑油大量渗漏将导致发动机空中停车,严重影响飞行安全。根据我公司对PT6A-60A型发动机多年的维护经验,针对此情况制定了螺旋桨漏油故障的防范措施,可以达到尽早发现、尽早预防的目的,以保障飞行安全。

1 PT6A-60A型发动机结构分析

PT6A-60A型发动机涡轮分为两个独立的涡轮组件,一个为压气机涡轮,用于驱动燃气发生器(压气机),另一个为动力涡轮,通过减速齿轮箱减速后驱动螺旋桨为飞机提供动力。螺旋桨的桨距(桨叶角)是通过调速器改变的,调速器安装在前壳体上部12点钟位置。调速器由螺旋桨轴通过一个附属传动轴驱动,根据飞行员设置桨距杆的位置来控制进入螺旋桨内部的滑油量,实现调节螺旋桨的速度和桨距的功能,以适应不同的飞行条件下所需要的顺桨、反桨、恒速等状态。

2 螺旋桨轴封严漏油的原因

根据以上对PT6A-60A发动机、螺旋桨基本结构的说明,就造成螺旋桨轴封严漏油的具体原因进行分析。如图1所示,标注15位置的是螺旋桨轴封严顶端的半环式防尘堵盖,堵盖分为上下两半拼接成环形,堵盖内壁有一条环形沟槽,起防尘作用的毛毡粘到沟槽中,毛毡另一面与减速齿轮箱前壁紧密贴合,从而起到防尘的作用。由于堵盖位置和结构的原因,沙尘颗粒很容易从这个位置进入堵盖内部污染毛毡,毛毡一旦被污染,沙尘颗粒将进入螺旋桨轴的油封通道。在螺旋桨高速运转的情况下,沙尘颗粒会对油封通道(标注19位置)表面造成磨损,当损伤达到一定程度后,油封通道表面便会出现凹槽(凹凸不平/粗糙/划伤),导致螺旋桨轴座被割伤、损坏。图2所示的滑油金属封严環(Oil Seal Runner)已严重磨损,超出手册标准,需进行报废处理。出现这种情况后,标注17位置的螺旋桨轴封严(Propeller Shaft Seal)已经不能与滑油金属封严环很好地配合,无法起到完全封严的作用(调速器调节后的滑油压力一般为90~135psi),有一定压力的滑油介质在通过螺旋桨轴封严时,因封严效果降低就直接到达了标注15位置的端头半环式防尘堵盖处,而防尘堵盖只能起到防尘的作用,不能保持油压,所以发动机运转时滑油就从此处渗出。随着发动机的不断运转,大量滑油渗漏,因缺少滑油可能导致发动机不能正常运转,甚至空中停车,严重影响飞行安全。

3 制定措施

根据上述分析,螺旋桨轴封严漏油的原因是滑油金属封严环损伤。如果油封流道表面出现凹槽(凹凸不平/粗糙/划伤),就会割伤/损坏螺旋桨轴座,使之无法与图3所示的螺旋桨轴封严完全配合,造成漏油。滑油金属封严环属于发动机本体部件,外场不能更换,只能由加拿大普惠公司派专人进行修理更换,将大大增加维修成本,且导致长时间停场。基于以上两点,结合飞机实际的运营环境和使用条件,以及我公司的外场可更换件,制定了如下螺旋桨轴封严的使用注意事项。

1) 我国大部分的通用航空飞行任务集中在新疆、内蒙古等地区,这些地区风沙大,沙尘天气较多。沙尘易附着在半环防尘堵盖的表面,防尘堵盖背面是胶粘的毛毡(见图4),螺旋桨在旋转时,毛毡上的沙尘颗粒很容易被带入轴封严通道内部,这样就造成滑油金属封严环损伤,进而导致螺旋桨轴封严漏油。因此,建议在西部沙尘大的机场作业的飞机,缩短防尘堵盖上毛毡的更换周期,并在更换时仔细清理防尘堵盖表面,以降低沙尘被吸入轴封严内部通道的几率,避免造成轴封严损伤。

2) 更换螺旋桨轴封严环时应严格按手册要求操作,更换时应重视外部环境影响,零件长时间暴露时应做好防尘保护,人员进行安装时应小心操作。此外,机务人员要养成良好的日常维护保养习惯,减少密封泄漏的风险。

3) 螺旋桨轴封严环有两种型号,封严环如果出现轻微的损伤,是可以通过更换不同型号的螺旋桨轴封严来解决的,但是在更换时需要查看之前的更换记录,应选取与之前不同型号的封严来更换。

4) 在清洁飞机表面或冬天对飞机进行除防冰等使用高压水枪作业时,应注意远离螺旋桨轴封严半环防尘堵盖位置,高压的冲击易损坏防尘盖上毛毡的封严性,应采取适当的保护措施延长毛毡的使用周期,降低封严内部的损伤。

4 总结

通过查找故障原因、分析评估故障存在的危险性,制定了相关的维护方案、防范措施及注意事项,避免因螺旋桨轴封严损坏造成滑油渗漏,以提高发动机的安全性和可靠性,降低发动机维护成本,减少停场时间,提高飞机使用率。

参考文献

[1] King Air B300/B300c Maintenance Manual[Z].

[2] PT6A-60A/PT6A-60AG/PT6A-61 Maintenance Manual[Z].

作者简介

王自知,工程师、维修主管,主要从事King Air 300、奖状560xls/650/680 /750系列飞机的维修工作。

猜你喜欢

磨损预防措施
混凝土裂缝的形成、处理和预防措施
鞋底磨损,暗示健康状况
Go on the safest trip 踏上最安全的旅程
机械零件常见磨损机理及减缓措施分析
齿面磨损数值仿真方法综述
自动修复轮胎
套管磨损机理研究
套管磨损机理研究
农业机械零件减少磨损的措施
浅谈矿斜巷小绞车运输事故发生的原因及预防措施