某型航空发动机加力燃烧室扩散段常见故障分析

一、前言

自某涡扇型发动机进入第四次翻修，加力燃烧室也进入大修阶段。随着使用寿命的增加，产品性能故障日益凸显。现将加力燃烧室扩散段常见故障分析总结如下，便于相关修理工作的顺利开展。

二、加力扩散段构造及功用

加力扩散段由扩散机匣、5块整流支板、催化点火器、三圈蒸发式火焰稳定器和三圈燃油总管组成。扩散机匣壳体为GH163整体焊接件，呈折壁式。整流支板由GH163板材冲压成对称两部分，然后对焊而成，用于整流并支承壳体。催化点火器装在扩散机匣中心，供点火用。三圈蒸发式火焰稳定器保证了发动机加力时始终保持一个稳定的火源。燃油总管的作用是给加力燃烧室提供燃油。

三、加力燃烧室扩散段常见故障

（1）整流支板安装凸耳磨损

（2）蒸发式火焰稳定器底部裂纹。

（3）蒸发槽供油管（S型管）班卓表面磨损。

（4）催化点火器锁紧圈或挡圈烧蚀、变形。

四、故障原因分析及排除方法

（1）整流支板安装凸耳磨损

整流支板前端焊有两个或三个固定燃油总管安装凸耳，后端焊有三圈蒸发式火焰稳定器的安装凸耳。见图1。加力燃烧室在工作状态时，震动会让支板与总管、蒸发槽连接处发生摩擦。从而使安装凸耳发生磨损。对于凸耳磨损的修理，方法如下：

a）首先要进行清理，抛光或砂光磨损了的凸耳上的孔，并用丙酮擦净待焊表面。

b）发焊接工序，采用氩弧焊焊接孔。

c）目视检查：按QAS5295目检，并检验焊接应具有足够的焊接量。

d）修磨：从凸耳表面修磨凸出的焊缝，不得伤主体，最后钻或铰焊接孔。

（2）蒸发式火焰稳定器底部裂纹。

在长期高温下，蒸发式火焰稳定器底部易产生热应力裂纹。对于蒸发槽底部裂纹的修理，首先进行进行裂纹的检查，以确定裂纹的长度。见图2。修理方法如下：

a）钻止裂孔：必要时，用一个φ1.6的钻头钻止裂孔。注：应小心不要钻入燃油总管。

b）清理焊接区：用一小毡轮清理要焊接的区域。应清理焊接区域的两侧。

c）修磨坡口：稍微将裂纹修成60°形坡口。用氩弧焊焊接裂纹。

注：在火焰稳定器底部焊接时，必须小心避免可能焊到燃油总管上的过分焊接。打磨焊瘤，并且从火焰稳定器底部的空气槽中打磨掉任何多余的焊料。采用荧光方法检查裂纹。检查变形，必要时辗平。最后用合适的检验环进行尺寸检查。

（3）蒸发槽供油管（S型管）班卓表面磨损。

蒸发槽供油管和S型管班卓接头密封端面在加力燃烧室工作时由于振动和热应力易产生磨损、从而使密封端面不严密造成渗油、漏油现象。

a）蒸发式火焰稳定器燃油进油管和S型管班卓接头密封端面的磨削和研磨要使用适当的光滑平面油石，按需要轻轻磨光燃油进油管班卓接头密封端面，使其恢复到和未损坏的表面一样，而同时满足图3-图中（1）所给的最小尺寸极限。

b）如有必要，使用光滑平面油石，轻轻磨光S型管班卓接头密封端面。必须小心去除最小量的金属而使其恢复到和未损坏的表面一样，同时满足图3-图中（2）所给的最小尺寸极限。

c）用研磨剂轻轻涂敷在班卓接头配合端面。

d）轻轻研磨燃油进油管班卓接头封严端面与蒸发式火焰稳定器上对应的S型管班卓密封端面。

e）清除所有的研磨剂痕迹。

f）确保封严端面的尺寸大于图3-图中（1）（2）所给的最小极限尺寸。使用着色方法检查端面的磨合情况。

g）重复以上工序，直到磨合满足要求。

h）清除所有检查剂痕迹，并拆下遮盖胶带。

（4）催化点火器锁紧圈或挡圈烧蚀、变形。

催化点火器作为加力燃烧室核心部件，为加力点火起着至关重要的作用，同时作为长期在高温高压环境下工作的部件，催化点火器锁紧圈或挡圈常见烧蚀、变形的故障。对此需要对加力催化点火器锁紧圈或挡圈进行更换，具体如下：

a）分解。分解前用棉花填塞有铂铑网的空腔，以免金属屑进入铂铑网。用记号笔标记被换件与壳体任一接触处。磨去外面的铆钉头，取下四个铆钉。取下锁紧圈或挡圈。注：取下铆钉、锁紧圈或挡圈时，一定要注意分解力度，以免造成点火器变形。外观检查，保证其它零件无损伤。到配套处领取锁紧圈或挡圈，铆钉进行组装。

b）按照标记的相对位置组装催化点火器，保证被换件与壳体原位组装。将锁紧圈、壳体和挡圈四孔对正，将铆钉分别装入四个孔中。用胶布定位待焊的四个铆钉。注：四孔均由内向外组装。热压铆接：对更换的新铆钉实施热压铆接，铆接顺序遵循对称原则。

c）尺寸检验： 铆后尺寸见图4。需要注意，任何情况下，铆接圆头直径不小于规定尺寸的下限；任何情况下，铆接圆头高度不小于规定尺寸的下限；铆钉头宁肯高一些而不要过低；焊后用丙酮擦掉标记。

d）最后用（5～10）倍放大镜目视检查零件主体和铆钉头部等部位应无裂纹。注：如无裂纹，取出填塞棉花。

四、总结与建议

在对产品修理过程的总结与经验中很容易发现，加力燃烧室扩散段的故障虽然繁多，大部分都是热端部件常见的一些故障，但相似的故障现象去需要不同的方法和思路去解决。所以我们在处理问题时不能死脑筋，要从造成故障的根本原因及产品的本体结构作为分析要因的切入点，尽量找到可能影响到问题本身的所有原因。切中要害，从而解决顽固难题，提高产品质量。