请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

机务在线

搜索
查看: 3237|回复: 13

[70-80发动机CFM56-7] 737NG飞机发动机起动机的故障分析

  [复制链接]

10

主题

212

帖子

355

积分

机务学徒工

Rank: 3Rank: 3

积分
355
发表于 2016-5-6 14:09:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
737NG飞机发动机起动机的故障分析
一、        背景
2016年04月24日,本人在机务在线投稿了一篇文章:今后这样写排故记录就够了,文章如实记录了本人一次AOG排故经历。
1.png

排故过程中,在安装新起动机后,新的起动机排气格栅漏滑油,据车间师傅了解,这种情况极少发生,但就是被我们遇见了。事情发生之后,对于爱琢磨的我,思考了很久,为啥会漏滑油,滑油从哪儿漏出来的,起动机内部构造到底是啥样,一系列的问题待我一探究竟。查询Boeing手册,没有找到答案,随即通过某种方式找到了供货厂家,希望通过这种方式在厂家能找到一些资料,但供货厂家以为我是质量人员来调查此事,说是不能给我资料,这也能理解,毕竟公司不是他们自己的。最后通过其他方式找到了起动机制造厂家霍尼韦尔(Honeywell)公司的一份资料,在这里,对他表示感谢,此资料是323页全英文版,主要是起动机的相关介绍以及装配,需要资料的看文章结尾处。

2.png
二、原理
首先,想要明白原理之前,先要搞明白起动机的内部构造,起动机主要由进气组件、静叶、涡轮、保持环、切割环、内部支撑组件、小齿轮、行星齿轮组件、离合器、大齿轮、离合器、油泵组件、盘、输出轴拉杆、加放油孔、磁性探测器等组成。起动机的作用是给发动机起动或冷转程序提供动力,起动机将空气压力转变为机械能,带动发动机N2运转。

3.png

从原理上来看,从APU过来的引气,通过启动活门控制的气流来转动起动机内的涡轮空气马达。
4.png

此时,涡轮提供一个高转速低扭矩的力驱动小齿轮,做功后的废气通过格栅排到外部,小齿轮接受到的高转速低转矩的力通过行星齿轮、大齿轮减速后形成低转速高转矩的力至输出轴驱动发动机附件齿轮箱(AGB),带动发动机高压转子转动(N2)。
5.png

当起动活门关闭后,发动机转速高于起动机转速,起动机内部离合器组件通过离合器切断对外输出力,使起动机与发动机脱开,脱开后,离合器以前的涡轮、小齿轮、行星齿轮、离合器毂等部件停止运转,而离合器输出轴、油泵组件以及输出轴随着发动机附件齿轮箱高速转动。当发动机起动完成后,如果离合器失去脱开功能,有一个易断杆(剪切销)将会扭断,从而使起动机与发动机脱开,起到保护发动机和起动机的作用。油泵组件的主要作用是为起动机高速旋转的离合器和相关轴承提供润滑油,起动机润滑油来自发动机附件齿轮箱。
6.png

注:图号中的部件说明

7.png
三、故障分析
1)、起动机本体漏油
此次海拉尔AOG遇见的情况,就是很典型的起动机本体漏油,从外观现象上看,起动机本体漏油是从排气格栅漏出来的,如下是当时的影像视频。   
  
这油到底是从哪儿漏出来的呢?通过咨询资深的起动机维修工程师,得出结论:起动机本体漏油主要是由于涡轮根部的碳封严磨损或是涡轮轴承磨损严重所导致。在起动机的每次修理中,此碳封严为必换件,该碳封严磨损后,会导致起动机本体漏油,随着磨损的加剧,起动机漏油更加严重,通过图中可以看出,此封严为此图F所指位置。轴承磨损严重也会造成起动机本体漏油,轴承磨损可以通过对起动机磁阻进行监控,从而避免漏油事件的发生。
8.png

注:图号中的部件说明
9.png

由于737NG飞机起动机所用滑油为附件齿轮箱(AGB)滑油及发动机滑油,若严重漏油,很可能造成发动机滑油量降低,从而引起发动机空中停车等重大故障。因此,在航线或定检维修中,如发现起动机漏油则应及时将部件送回维修车间更换碳封严。针对起动机漏油,生产厂家已有服务通告(SB),主要内容为改装起动机内部核心部件叶轮、齿轮和封严组件。
2)、起动机磁阻有金属屑
起动机产生金属屑一般有两种情况,第一种是起动机使用时间较长,内部部件自然磨损产生金属屑;第二种是起动机经过修理后,由于厂家修理或者装配不当而产生金属屑,下图右边为起动机磁阻(到场后第一时间拔出来时的照片)。
10.png

a、 对于第一种情况:使用时间较长,内部部件自然磨损产生金属屑。在正常的情况下,N2达到大约55%的时候,起动活门关闭停止给起动机提供气流,涡轮和减速齿轮减速并且离合器脱开,起动机输出轴随齿轮箱和发动机转动,涡轮和减速齿轮继续减慢直至停止为止。既然发现起动机磁阻有金属屑,可能的原因就是N2达到55%的时候,起动机没有脱开,起动机时间工作较长,内部部件产生了金属屑。
b、对于第二种情况:起动机经过修理后,由于厂家修理或者装配不当而产生金属屑。CFMI和Honeywell已经在2013年5月份下发了服务通告。此服务通告的背景就是:件号为PN:3505945-10的起动机因为一位装配技术人员的疏忽,导致起动机内部转轴可能存在安装不正问题,要求将这部分有可能存在缺陷的起动机拆下返厂依据CFM56-7B SB 80-0015或Honeywell SB 3505945-80-1865完成全面的检查,并纠正发现的缺陷。下图是受影响的序号段。
11.png

下图是当时起动机的序号:
12.png

从图上可以看出,此航材已经升级过,并且序号不在受影响的范围内,也可以证明这个航材是可用的。
3)、起动机排气格栅内部叶片损伤
对于起动机排气格栅内部叶片损伤,只有两种可能,第一种:被外来物打伤;第二种:叶片老化,叶片满足不了相应的强度,起动机没有脱开,长时间运转导致叶片损伤。
a、对于第一种情况:被外来物打伤,当时第一时间打开包皮后发现叶片被严重打伤,由于在排气格栅内部,当时已做过尝试拍下照片,由于格栅空间小,无法拍清楚内部照片。由于起动机在包皮内部,被外来物打伤的概率基本为零,当时第一时间已经做过内部其他部件检查,内部其他部件均完好在位,足以证明几乎不可能被外来物打伤。
13.png

b、对于第二种情况:叶片老化,叶片满足不了相应的强度,起动机没有脱开,长时间运转导致叶片损伤。对于叶片损伤后,怎样判断是否因为未脱开而导致的叶片损伤,可以检查起动机内部的易断杆(剪切销)。因为当发动机起动完成后,如果离合器失去脱开功能,有一个易断杆(剪切销)将会扭断,从而使起动机与发动机脱开,起到保护发动机和起动机的作用。下图是离合器的分解图,图中60为易断杆。
14.png
注:图号中的部件说明
15.png

4)、起动机原因造成发动机启动不成功
起动机原因导致发动机起动不成功,其原因很可能是引气系统故障,还可能是发动机本体存在故障,在未查明原因之前,最好不要再次起动发动机。

四、总结
通过上面对起动机的故障分析,起动机故障模式主要分为如下四种:
1)、起动机本体漏油
2)、起动机磁阻有金属屑
3)、起动机排气格栅内部叶片损伤
4)、起动机原因造成发动机启动不成功
如下是自己对起动机的故障分析之后,做的一个流程图,通过流程图对故障分析描述的更为直观:
16.png

对于本次AOG遇到的起动机漏油问题,可能的原因就是涡轮根部的碳封严出了问题,至于具体是什么原因导致封严存在问题,在这里不做解释。毕竟本人只是一名普普通通的航线维修人员,不是公司质量人员。质量人员应该深入调查原因,使公司的利益最大化。
在这里,给予航空公司一些送修建议,由于起动机内部大量核心部件尺寸要求严格,装配要求很高,所以航空公司在选择起动机修理厂家时,首先应考虑厂家的修理质量,然后再考虑维修成本和周期。
对于航空公司本身来讲,由于维修成本高,航空公司应加强对起动机的状态监控和维护,比如定期检查起动机磁堵及漏油情况并及时更换;在起动机送修时,执行厂家推荐的相关改装升级;根据公司实际使用情况,设置起动机更换软时限等。通过以上办法降低起动机修理费用、故障率、报废率,减少由于起动机原因导致的航班不正常事件。
1、需要资料的可以加我微信:tianhao19890406和用微信扫一扫下图壹民航公众号并关注。此公众号只收录本人原创的文章,方便自己和他人以后查阅我的文章,不做他用。
17.png
2、写下这篇文章,倍感压力,毕竟我只是一名普通的航线维修人员,对于部件内部结构不是很了解,文章内容如有错误,还希望各位前辈指正。可以加我微信:tianhao19890406和用微信扫一扫上图壹民航公众号并关注,给小编提供宝贵意见,大家一起共同进步。
回复

使用道具 举报

144

主题

4592

帖子

3853

积分

工程师

Rank: 8Rank: 8

积分
3853

厦门航空中国民航大学

发表于 2016-5-6 14:34:06 | 显示全部楼层
大师,和上一篇是差不多的内容么?
来自苹果客户端来自苹果客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

6

主题

2271

帖子

1598

积分

机务正式工-执照F

Rank: 6Rank: 6

积分
1598

实名认证在线王西北工业大学

发表于 2016-5-6 17:55:55 | 显示全部楼层
很有指导意义的好帖,资料详实,过程清楚
回复 支持 反对

使用道具 举报

10

主题

212

帖子

355

积分

机务学徒工

Rank: 3Rank: 3

积分
355
 楼主| 发表于 2016-5-6 20:47:46 | 显示全部楼层
stzh 发表于 2016-5-6 14:34
大师,和上一篇是差不多的内容么?

不是呀!上一篇是排故过程,这一篇是对起动机的一个故障分析!
来自苹果客户端来自苹果客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

10

主题

212

帖子

355

积分

机务学徒工

Rank: 3Rank: 3

积分
355
 楼主| 发表于 2016-5-6 20:48:29 | 显示全部楼层
狼行天 发表于 2016-5-6 17:55
很有指导意义的好帖,资料详实,过程清楚

谢谢!你们是我继续写下去的动力!
来自苹果客户端来自苹果客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

5

主题

201

帖子

166

积分

见习机务员

Rank: 2

积分
166
发表于 2016-6-30 14:05:41 | 显示全部楼层
好!我想问大家一下,现代大型客机的发动机起动机都是靠APU引气带动涡轮启动吗?有APU供电启动的吗?
来自安卓客户端来自安卓客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

15

主题

367

帖子

348

积分

机务学徒工

Rank: 3Rank: 3

积分
348
发表于 2016-6-30 16:32:34 | 显示全部楼层
追根溯源,分析透彻,值得学习。赞!
来自苹果客户端来自苹果客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

0

主题

9

帖子

318

积分

机务学徒工

Rank: 3Rank: 3

积分
318
发表于 2016-7-1 02:17:23 | 显示全部楼层
很详细,支持一个
回复 支持 反对

使用道具 举报

2

主题

37

帖子

182

积分

见习机务员

Rank: 2

积分
182
发表于 2017-3-8 21:58:45 | 显示全部楼层
楼主超赞!向前辈学习了,本着为以后更好的更准的排故加入了附件维修,很感谢单位最近为我提供机会学习组装起动机,为了更深入的学习特此来向机务在线前辈们学习实际经验,分析的很棒,谢谢!
回复 支持 反对

使用道具 举报

2

主题

8

帖子

8

积分

试用期机务

Rank: 1

积分
8
发表于 2017-3-23 22:27:29 | 显示全部楼层
这个起动机漏油要在哪里找呀
来自安卓客户端来自安卓客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

0

主题

4

帖子

13

积分

试用期机务

Rank: 1

积分
13
发表于 2017-4-2 08:41:44 | 显示全部楼层
NG启动机所用滑油应该是单独的口进行冲放勤务的啊,为什么三(1)后面写启动机用发动机本体油箱上的?
084143bpijckky2dvkx25k.jpg
来自安卓客户端来自安卓客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

2

主题

29

帖子

161

积分

见习机务员

Rank: 2

积分
161
发表于 2017-4-2 18:17:15 | 显示全部楼层
楼主海航哪里的?我在海航北京航线干了4年
来自安卓客户端来自安卓客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

0

主题

3

帖子

9

积分

试用期机务

Rank: 1

积分
9
发表于 2017-9-14 20:09:14 | 显示全部楼层
过程详细,步骤严谨,分析全面,很有参考价值
来自苹果客户端来自苹果客户端
回复 支持 反对

使用道具 举报

0

主题

536

帖子

21

积分

试用期机务

Rank: 1

积分
21
发表于 2017-9-22 09:02:36 | 显示全部楼层
分析的比较到位
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表