CN102937528B - 一种航空发动机增压转换转速调整方法 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机增压转换转速调整方法，属于航空发动机技术领域，是涉及一种航空发动机地面试车的工艺调整方法，特别是涉及一种航空发动机增压转换转速调整方法。本发明提供一种航空发动机增压转换转速调整方法，该方法不需要使发动机反复试车、更换零件，降低了生产成本，而且调整方法简单，操作方便，提高了发动机的试车合格率。本发明具体包括如下步骤：将发动机所需增压转换活门的理想转换转速范围与目前实际的转换转速进行比较；如果增压转换活门实际的转换转速比理想范围大，则通过液压作动筒活塞杆调小发动机尾喷口直径；反之，则通过液压作动筒活塞杆调大发动机尾喷口直径；直至增压转换活门实际的转换转速调整到理想转换转速范围内。

Description

一种航空发动机增压转换转速调整方法

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，是涉及一种航空发动机地面试车的工艺调整方法，特别是涉及一种航空发动机增压转换转速调整方法。

背景技术

航空发动机工作时，转子高速旋转，最高可达上万转每分钟，支撑转子的轴承对润滑的滑油要求非常高。由于转速过高，传统的皮碗等接触式密封方式无法满足对滑油的密封的要求，所以航空发动机的滑油***多数采用篦齿封严结构。

该结构由滑油腔、滑油外腔、通气腔组成，其工作原理为利用发动机压气机产生的高压空气，在滑油腔外、滑油腔间形成一定的压力梯度的封严气体，防止滑油腔的滑油外泄，从而达到对滑油的封严目的。其中，为了达到封严压力的平衡，滑油外腔安装有调压活门，保持滑油外腔封严空气的压力恒定。

发动机在设计时为了提高工作效率，采用利用增压转换活门根据发动机工况选择合适的封严供气的方式，即低转速工作时在发动机内涵取气、高转速时在外涵取气，分段向通气腔提供不同的封严空气。

在发动机地面试车中，经常出现增压转换活门工作的转换转速不合格问题。一般出现问题后需要反复更换发动机的增压转换活门，更换封严圈提高供气管路密封性，但效果都不明显，造成了发动机的重复试车，出厂前试车周期长，增加了生产成本。

由于存在该问题，需要研究一套有效的排故措施，提高发动机的试车合格率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种航空发动机增压转换转速调整方法，该方法不需要使发动机反复试车、更换零件，降低了生产成本，而且调整方法简单，操作方便，提高了发动机的试车合格率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种航空发动机增压转换转速调整方法，具体包括如下步骤：

步骤一：将发动机所需增压转换活门的理想转换转速范围与目前实际的转换转速进行比较；

步骤二：如果增压转换活门实际的转换转速比理想转换转速范围大，则通过液压作动筒活塞杆调小发动机尾喷口直径；反之，则通过液压作动筒活塞杆调大发动机尾喷口直径；直至增压转换活门实际的转换转速调整到理想转换转速范围内。

所述的通过液压作动筒活塞杆对发动机尾喷口直径进行调整的方法，具体包括如下步骤：

步骤A：通过试车台液压***增大无杆腔压力，使其大于有杆腔压力，使液压作动筒活塞杆全部移出腔体；

步骤B：拆掉液压作动筒活塞杆锁紧螺帽上的保险，旋出锁紧螺帽；

步骤C：转动液压作动筒活塞杆，从而调整发动机尾喷口直径；

步骤D：调整完成后，旋进锁紧螺帽，并安装保险。

本发明的工作原理：

如图2所示，从增压转换活门的结构可以看到，活门11左边作用着大气压力和弹簧力，而右边作用着外涵压力。发动机不工作时，外涵道没有压力，活门11在左边弹簧6的作用下，右移到底，关闭了外涵供气路8，打开了高压供气路7。当发动机起动时，由于此时外涵道的压力较小，外涵供气路8仍关闭着，这时，由高压压气机向滑油支点增压***供气。随着发动机转速增加，高压压气机的供气压力和流量都增大，一方面造成滑油腔压力过大，另一方面使发动机的可用能损失增大，发动机推力下降。因此，当从外涵供气路8进入的外涵压力与从大气压力口10进入的大气压力之差大于弹簧力时，活门11左移，关闭了高压供气路7，打开了外涵供气路8。由此可以确定，增压转换活门转换的时机取决于外涵压力与大气压力引起的压力差。

在增压转换活门的开启压力不变的情况下，在较低的转换转速条件下，想办法提高外涵压力，使其与大气压力之差大于弹簧力的转换条件，就达到了降低增压转换活门的转换转速的目的。

假定低压涡轮后到尾喷口前的气流流动为绝能等熵(理想状态)，则通过同一管道中各截面的流量为常数，即

其中：A为尾喷口截面积，P*为总压，K为常数，T*为总温，q(Ma)为流量函数。因为气流流动为绝能等熵过程，故 由公式(1)得

A_调前×q(Ma_调前)＝A_调后×q(M_a调后)                  (2)

其中，角标调前、调后代表调整尾喷口截面积前后。

当缩小尾喷口直径，即A_调后减小时，则q(Ma_调后)增大，由流量函数和马赫数关系曲线可知，如图3所示：q(Ma_调后)增大，则Ma_调后增大，由公式(3)可知：

Ma=V/a                      (3)

其中：a为当地音速，V为气流速度，

Ma_调后增大，则V_调后增大。

由公式(4)可知： $P=\frac{m{V}^2}{2}---\left(4\right)$

V_调后增大，则P_调后也相应增大，即缩小尾喷口截面积后，低压涡轮后到尾喷口前压力增大，即外涵压力增大。

所以，缩小发动机尾喷口截面积，可达到增大外涵压力的目的，同时降低增压转换活门的转换转速；反之，可以提高增压转换活门的转换转速。

本发明的有益效果：

本发明可减少发动机试车时间，降低燃油消耗量，节约了生产成本，避免了更换零件，而且调整方法简单，操作方便，提高了发动机的试车合格率。

附图说明

图1为航空发动机尾喷口部件的结构示意图；

图2为航空发动机增压转换活门的结构示意图；

图3为流量函数和马赫数关系曲线；

图中，1--钩环，2--锁紧螺帽，3--液压作动筒活塞杆，4--有杆腔，5--无杆腔，6--弹簧，7--高压供气路，8--外涵供气路，9--出口，10—大气压力口，11--活门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种航空发动机增压转换转速调整方法，具体包括如下步骤：

步骤一：发动机所需增压转换活门的理想转换转速范围为88～90％，目前实际的转换转速为94％，增压转换活门实际的转换转速比理想转换转速范围大；

步骤二：通过液压作动筒活塞杆3调小发动机尾喷口直径，直至增压转换活门实际的转换转速调整到理想转换转速范围内。

所述的通过液压作动筒活塞杆3对发动机尾喷口直径进行调整的方法，具体包括如下步骤：

步骤A：通过试车台液压***增大无杆腔5压力，使其大于有杆腔4压力，以实现尾喷口液压作动筒活塞杆3全部移出腔体；

步骤B：拆掉液压作动筒活塞杆3锁紧螺帽2上的保险，并用扳手把锁紧螺帽2旋出3—4圈；

所述保险为1.8mm的不锈钢钢丝；

步骤C：用扳手顺时针转动液压作动筒活塞杆3，液压作动筒活塞杆3转动一圈，尾喷口直径缩小19mm左右，并且在转动过程中液压作动筒活塞杆3不与钩环1分离；

步骤D：调整完成后，旋进锁紧螺帽2，并安装保险；即用不锈钢钢丝将锁紧螺帽2固定在液压作动筒活塞杆3上。

缩小发动机尾喷口直径，可降低增压转换活门的转换转速；反之，可以提高增压转换活门的转换转速。

Claims (1)

1.一种航空发动机增压转换转速调整方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一：将发动机所需增压转换活门的理想转换转速范围与目前实际的转换转速进行比较；

步骤二：如果增压转换活门实际的转换转速比理想转换转速范围大，则通过液压作动筒活塞杆调小发动机尾喷口直径；反之，则通过液压作动筒活塞杆调大发动机尾喷口直径；直至增压转换活门实际的转换转速调整到理想转换转速范围内；通过液压作动筒活塞杆对发动机尾喷口直径进行调整的方法，具体包括如下步骤：

步骤A：通过试车台液压***增大无杆腔压力，使其大于有杆腔压力，使液压作动筒活塞杆全部移出腔体；

步骤B：拆掉液压作动筒活塞杆锁紧螺帽上的保险，旋出锁紧螺帽；

步骤C：转动液压作动筒活塞杆，从而调整发动机尾喷口直径；

步骤D：调整完成后，旋进锁紧螺帽，并安装保险。