某T6温度超温度限制原因分析及改进措施

摘要：某型航空发动机试车T6温度超温度限制，针对该故障可能产生的原因逐步进行机理分析及排查研究，最终确定故障原因。针对故障原因制定了相应的改进措施，减少此类故障发生的频率。

关键词：T6温度；超温度限制；接反；改进措施

1 故障描述

试车台在对某涡扇发动机进行动态检查时发现在最大军用状态使用动静态检测仪显示的T6温度值为702℃（T6温度限制值为690℃），试车台T6排气温度通道显示值为682℃，动静态检测仪显示的T6温度值与T6温度限制值的差值为12℃，大于两个温度值相差不得超多＋3℃～－5℃的规定要求；动静态检测仪显示的T6温度值与试车台T6排气温度通道显示值差值为20℃，大于动静态检测仪显示的T6温度值比试车台T6排气温度通道显示值约高7℃的规定要求。

2 故障树分析

根据故障现象，列出相应的故障树（见图1），并逐项进行分析排查。现对相关因素分析如下：

2.1试车台测试设备检查情况

检查动静态检测仪、T6测试导线等线路连接均未见异常；校验动静态检测仪T6测试通道和试车台T6排气温度通道符合要求。

2.2温度控制系统检查情况

通过试车回放检查燃油流量调节器反馈电压信号及T1音速热电偶指示温度均符合要求；检查燃油流量调节器反馈绕组阻值符合要求；更换温度控制放大器后故障复现。

2.3温度显示系统检查情况

静态检查T6控制系统、T6插座和T6断开接头电阻、T6热电偶补偿导线束与混合气机匣的绝缘电阻均符合要求；检查T6接线盒接线柱上导线接线片的叠压顺序符合要求；更换T6指示导线束，故障排除。分解T6指示导线束的T6测试插座发现补偿导线插针正负极接反（错误接法见图2，正确接法见图3）。

3 机理分析

3.1 T6指示导线束的组成及功用

T6指示导线束的各导线的一端用环形接线片接T6接线盒，接线片材料与导线材料相同。导线的另一端接插座——镍铬导线、镍铝导线分别与两插座上的镍铬、镍铝插针进行钎焊连接，铜导线与铜插针的连接则用压接。T6温度信号从T6接线盒经T6测试插座引到动静态检测仪，用于T6控制系统的静态检查和T6控制系统的动态检查；经4号总插座通试车台T6排气温度通道。

3.2补偿导线与热电偶的极性接反时的故障规律

补偿导线产生的热电势，大小等于热电偶与显示仪表之间的温差电势。正常时在冷热端温度不变的情况下，随着热电偶与补偿导线连接处的温度的变化，热电偶的温差电势增大，补偿导线的温差电势减小，反之亦然，达到补偿热电偶与显示仪表之间的温度变化所产生的影响，及显示仪表测到的热电偶产生的热电势与补偿导线产生的补偿电势的叠加电势。当补偿导线与热电偶的极性接反时，其故障表现有如下规律（见图4）：

当Tn＞T0时，补偿导线的补偿电势为正，是热电偶产生的热电势加上补偿导线产生的补偿电势。补偿导线接反时相当于加上一个负值会使显示偏低，仪表显示的温度低于实际温度。

当Tn＜T0时，补偿导线的补偿电势为负，是热电偶产生的热电势减去补偿导线产生的补偿电势。补偿导线接反时相当于减去一个负值会使指示偏高，仪表显示的温度高于实际温度，这种状态在冬季或白昼温差较大的地方才会出现。

当Tn＝T0时，补偿导线的补偿电势为零，对测量没有影响。仪表显示的温度与实际温度相同。这是一种理想状态，不可能存在，却容易造成不易发现的隐患，不易引起注意。

3.3综合分析

某涡扇发动机涡轮后排气温度控制值由装在温度控制放大器上的插入式电阻的阻值来确定，根据主机性能曲线确定的T6温度，选择相对应的电阻值作为温度控制基准。为了检查电阻值确定的T6温度控制基准是否能达到限制要求，需要通过将T6指示导线束中的T6测试插座连接动静态检测仪，分别在静态不开车条件下引入T6的当量信号输入到温控放大器和动态开车条件下测量T6温度信号，检查T6温度控制基准是否符合规定要求。当T6指示导线束中T6测试插座的补偿导线插针正负极接反时，因其正负极补偿导线的直流电阻未发生变化，所以在检查T6测试插座的直流电阻和静态不开车条件下引入T6的当量信号输入到温控放大器检查T6温度控制基准时未能检测发现存在问题。故障发生当日属于冬季，操作间环境温度（26℃）与试车间环境温度（10℃）差值约为16℃，动态开车条件下测量T6温度信号时，符合补偿导线与热电偶的极性接反时的故障规律当Tn＜T0时的条件，热电偶产生的热电势减去补偿导线产生的一个负值补偿电势会使指示偏高，所以动静态检测仪显示的T6温度控制基准温度高于T6温度控制基准实际温度。为保证发动机使用过程中涡轮后排气温度实测值不超过T6温度控制基准，设计要求T6温度控制基准的校验温度比T6排气温度通道校验温度高约7℃，从更换T6指示导线束前、后动态检查时最大军用状态的T6排气温度通道数据可发现试车台T6排气温度通道显示值符合动静态检测仪显示的T6温度值比试车台T6排气温度通道显示值高约7℃的规定要求。

3.4技术分析结论

该起T6温度超温度限制的原因为T6指示导线束中T6测试插座的补偿导线插针正负极接反，补偿导线因环境温度差异而产生的热电势与T6热电偶的实际热电势相叠加，造成T6测试插座中输出的总热电势增加，致使与T6测试插座相连的动静态检测仪T6通道显示的T6温度虚高于温度限制值，形成T6温度超过限制温度的假象，该问题属于超温虚警故障范畴。

4 改进措施

经追查批次（共15件）发现该发装用的T6指示导线束为新品。工厂已向制造厂反馈该故障情况，制造厂将该批次补偿导线插针正负极接反的T6指示导线束召回重新焊接，厂内在新品入厂检查时着重检查T6指示导线束入厂技术状态。

5 结论

综上所述，该起发动机T6温度超温度限制的根本原因是新品T6指示导线束中T6测试插座的补偿导线插针正负极接反，形成T6温度超过限制温度的假象。因此，航空维修不仅要抓产品的修理过程管控，还应前伸至生产制造阶段，甚至到产品设计源头，加强全生命周期内的产品质量控制，才能确保外场用户的使用满意度[1]。

参考文献

[1] 王军， 张鸣鸣， 练兵， 薛友海， 张建伟. 某型发动机主滑油泵传动轴断裂故障研究杂质产生原因及处理措施[J]. 航空维修与工程. 2024， 10： 85.