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发动机监控与故障诊断 发动机监控与故障诊断

格式:word 上传:2022-06-25 18:44:25

《发动机监控与故障诊断》修改意见稿

1、“.....和发动机系统培训手册航空发动机维修培训中心翻译飞行安全文选二十飞行学院图书馆航空发动机基本原理海洋出版社,。组件的工作及潜在的故障。有时通过些滑油系统监视参数也能监视上述零组件的工作。经验表明滑油温度是很敏感的参数,滑油温度过高,往往预示着轴承或齿轮潜在的故障。又如滑油消耗量过大,有时可能是转子不平衡引起封严装置失效的征兆。监控内容滑油监视系统包括四个方面的内容滑油系统工作监视滑油屑末监视滑油光谱分析与铁谱分析滑油状态监视。滑油系统工作监视利用滑油系统工作参数来监视滑油系统本身,以保证其正常工作,同时它也反映出发动机的健康状况。监视参数应包括滑油压力温度消耗量和油滤旁路指示或滑油滤压差。滑油压力造成滑油压力增高的原因可能有滑油喷嘴堵塞油滤堵塞或调压器工作不正常,滑油泄漏油管破裂油泵故障油面太低调压活门工作不正常则可能造成滑油压力降低......”

2、“.....这些传感器与飞机座舱的仪表相连,进行座舱显示,另方面可进行记录并在超限时告警,实现机载监视。滑油温度滑油温度同其他滑油系统监视参数起,可指出发动机子系统的故障。探测油温的传感器有两种安装位置,若安装在回油端,则能检测轴承的严重损坏或热端封严泄漏若安装在滑油散热器的下游,当散热器堵塞时会导致超温指示。机载系统需监视油温超限。滑油量监视监视滑油量和滑油加油量可以得到有关滑油消耗量过高及滑油泄漏的信息,或者得到由于燃油滑油散热器损坏而在滑油中出现燃油污染的信息。为了在飞行前和飞行后检查滑油量,应在滑油箱装有观测标尺或简单的深度尺。最好安装油量传感器,从而可在驾驶舱或在维修指示板上读出。其计算式为平均滑油消耗量数统计段内发动机工作时统计段内滑油总补加量油滤旁路指示器如果滑油滤堵塞会引起滑油供油不足,所以发动机的油滤应设有旁路活门,使它们在压差升高时能打开......”

3、“.....如果发动机是在油滤打开旁路的情况下工作,接触滑油的零组件可能被循环的屑末所损伤。以上这四个机上滑油系统工作监视参数都是必须的,而在地面可用这四个监视参数做趋势分析,进行长期监视。滑油屑末分析滑油除起润滑和冷却作用外,它还作为屑末的运输媒介。发动机滑油屑末监视的最主要任务就是及时发现由于滚动和滑动表面产生的磨损屑末,判断摩擦件的健康状态并避免造成严重的发动机二次损伤。屑末分析应定期进行,也可根据油滤堵塞指示振动值以及光谱分析定期分析结果,随时进行屑末分析。由磁性堵头和粗细油滤分别收集屑末,既使滑油过滤,使碎片不进入循环油路中而不致损坏油泵,又便于探测和隔离故障。通常屑末收集器用以探测因零件疲劳损坏或冲击掉块而产生的金属碎片或非金属屑末。利用屑末收集和分析,能为尽早发现故障提供可靠信息,是种简便有效的监视和诊断手段。屑末的收集磁性屑末收集器可使用磁堵......”

4、“.....它的最佳安装位置要满足可达性要求,在怀疑有早期故障时,即可方便地进行检查。发动机磁性屑末收集器的检查周期应与其已知的故障模式相对应,可定为小时。磁性屑末收集器成本相对较低,为了隔离故障,发动机上可在不同部件安装数个磁堵。电屑末探测器在发动机上也可考虑选用电屑末探测器,它具有连续电子显示能力。其工作原理是包括两个电极和个用于吸附磁性屑末的磁头,当屑末积累得足够多时,两个电极连通。电屑末探测器的个严重缺点是它不能做趋势分析,并且需要进行大量研究与细微的调整以避免误告警现象。屑末分析首先对屑末进行分类。用磁铁将屑末分成非磁性的及磁性的物质,两者又可各分为金属的及非金属的,然后利用这四种屑末的属性判断产生屑末的来源。在发动机维修手册中给出典型屑末颗粒图例,维修人员用收集到的屑末从外观上和含量上与图例进行比较,确定故障情况,做出维修决策......”

5、“.....滑油光谱分析滑油光谱分析原理滑油光谱分析主要对相互摩擦零件逐渐磨损产生的悬浮在滑油中的微小粉末通过光谱分析确定各种元素在滑油中含量的变化来判断零件的健康状况。光谱分析的基本原理是利用不同金属元素的外部电子转变的能量变化不同,使所吸收或发射的光波波长亦不同。通过光谱分析仪探测和测量不同的波长以测定各种元素的含量。光谱分析的具体方法有原子发射光谱法等离子发射光谱法和原子吸收光谱法等。图示出原子发射光谱法的工作原理图。高压伏直流电弧激发滑油中各种金属微粒汽化发光,通过窄缝后的光波经光栅或棱镜按波长分开,然后通过光电探测器转变为电能,经信号放大处理,由打印机打印分析结果。根据光谱的波长确定金属的种类根据光谱的强度确定金属的含量。光谱分析可探测到的颗粒上限大约为。图滑油光谱分析工作原理图取样及分析为了成功地将滑油光谱分析应用于发动机滑油监视系统,个重要的要求是保持仔细的和始终如的滑油取样方式......”

6、“.....取出的滑油样品必须能代表循环着的滑油,以使分析结果有效。取样的间隔时间根据经济化工作状态及所监视发动机的故障历史情况确定。正常情况下,取样时间可长些,如小时。有时,为了密切跟踪发展趋势,可短到每次飞行取样次。现代的光谱分析可提供至少种不同元素的分析能力,但大多数的光谱分析程序限定分析种常见元素。其中,是监视的主要元素是次重要元素。建议采取两种监视方法,种是磨损金属含量的限制值另是金属含量的趋势分析。发现金属含量明显变化时,应缩短取样周期,如图中箭头及图所示。此类碎屑表面氧化发黑,呈颗粒聚集状。扫描电镜观察及能谱分析将上述碎屑的第类和第类分别选取几个,加上随机夹取的撮碎屑放入扫描电子显微镜中观察并进行能谱分析。所选碎屑的形态见图。大块,图中最下部的块碎屑属前述的大块类,其放大图像见图,呈熔融金属颗粒的粘合状。其能谱分析结果见图,主要是钢铁材料......”

7、“.....黑色薄片,图中左上方和正上方的个碎屑属前述的黑色薄片类,其能谱分析结果与图类似,为钢铁材料,被严重高温氧化。长条,图中右侧的条碎屑属前述的长条类。能谱分析结果与图类似,仍为钢铁材料,被严重高温氧化。银白色薄片,图中部的块碎屑及图中除中部的撮碎屑以外的其他几个碎屑都属于前述的银白色薄片类。图为其中片的放大图像,该图中可看到摩擦痕。图为该类碎屑的能谱谱图,该类碎屑中的其他几片碎屑的能谱谱图与此图很类似,不列出。由图可见其上要成分为银。撮碎屑,图中部的撮碎屑的放大图像见图,多数属黑色薄片类,能谱分析其主要成分为钢铁材料。纤维束,纤维束的能谱分析结果见图,图是取自另台发动机号轴承后静止气油封严壳体中的纤维束的能谱分析结果,二者的谱线很相似。硅铝氧种元素是玻璃纤维的主要成分,碳铜元素分别与纤维表面的环氧树脂和铜载物台有关......”

8、“.....碎屑中的银碎屑与轴承保持架的磨损有关。此外径向斜齿轮和水平斜齿轮也值得重点检查。碎屑中的钢铁类碎屑与轴承在缺油状态下的严重磨损有关。总结近年来,航空发动机故障诊断技术已经发展成集数学物理力学化学电了技术计算机技术信息处理和人上智能等于体的新兴交叉学科,实践已经证明,航空发动机故障诊断技术具有强大的生命力......”

9、“.....随着计算机技术信号分析与数据处理技术测试技术控制理论振动和噪声理论及其它相关学科的发展,航空发动机故障诊断技术必将不断完善其功能,提高诊断精度和实时性,减少误诊率。现实而可行的做法应是将目前各种有效的诊断方法,如气路分析振动监视滑油监视等方法综合在起,给出综合的判据,提高诊断精度,发展高可靠性高科能化高开放性以及与发动机融为体的,从单纯的监测分析诊断向主动控制的方向发展的,变在线采集离线诊断为在线采集实时诊断的航空发动机故障诊断的科能专家系统。未来的航空发动机故障诊断技术,必将充分应用现代各学利的研究成果,特别是前沿学科的研究成果,在航空发动机的设计生产使用和维护中发挥更大的作用。民用航空发动机状态监视和故障诊断是保证飞行安全,降低直接使用成本的重要技术手段,也是实现视情维修的重要基础发展的系统利用了国际上广泛采用的有限监视系统Ⅱ和的输出信息,发展了故障诊断......”

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