航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)含量的***、精、尖是眾所周知的，任何一個(gè)有關(guān)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的命題都可能是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程。掌控航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)及管理能力對個(gè)人、企業(yè)、******、民族來說都是硬挑戰(zhàn)。也正因?yàn)槿绱耍裼煤娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)市場才被通用GE、普惠PW、羅羅RR等少數(shù)巨頭壟斷。

　　我們除了自我鉆研、創(chuàng)新突破，向這些巨頭們虛心學(xué)習(xí)也尤為重要。學(xué)習(xí)、分析、運(yùn)用這些巨頭們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)用數(shù)據(jù)的驗(yàn)證、累積成果，這是任何創(chuàng)新本身都不能替代的。可OEM廠***往往對技術(shù)源頭信息進(jìn)行***享，不便于使用者自身工作的改進(jìn)。另外，行業(yè)間的溝通不順暢、技術(shù)語言等障礙也影響了產(chǎn)品后續(xù)使用及管理的優(yōu)化。

　　就軸承來說，這是航空發(fā)動(dòng)機(jī)銜接動(dòng)靜零部件，支撐各轉(zhuǎn)動(dòng)體和載荷傳遞必不可少的元件。發(fā)動(dòng)機(jī)和軸承生產(chǎn)廠***以及各航空公司、維修單位等使用管理者針對每一特定機(jī)型的軸承都建立了周詳?shù)木S護(hù)系統(tǒng)。然而維修管理單位對軸承設(shè)計(jì)制造源頭的技術(shù)信息卻了解的不多，不利于維護(hù)工作的深入理解、革新和優(yōu)化。

　　而且從實(shí)際工作中來看，各***維修管理機(jī)構(gòu)基本上都是屬于事后維護(hù)的思路，即借助MCD等手段探究如何盡早發(fā)現(xiàn)軸承的損壞、如何對發(fā)動(dòng)機(jī)軸承故障進(jìn)行緩解、如何減少后續(xù)維修成本等。對事前預(yù)防工作的管理重視得還不夠，沒有多少具體的預(yù)防方案和措施。信息的不充分、不對稱實(shí)際上影響了很多維修管理系統(tǒng)的預(yù)防思路。

　　本文借助GE發(fā)動(dòng)機(jī)工程管理中介紹的一些信息和參數(shù)，粗淺談?wù)劙l(fā)動(dòng)機(jī)日常維護(hù)中與軸承相關(guān)的注意事項(xiàng)及避免軸承損壞的相關(guān)預(yù)防工作。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)軸承是銜接動(dòng)靜部件的關(guān)節(jié)部位，既承受靜態(tài)負(fù)載又承受動(dòng)態(tài)負(fù)載，而且工況復(fù)雜。軸承承受自身和相關(guān)部件的重力;發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)***終要產(chǎn)生推力，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)風(fēng)扇或螺旋槳，對軸承產(chǎn)生較大的軸向推力載荷;***轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，使軸承本身產(chǎn)生周向的旋轉(zhuǎn)載荷和離心載荷;轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡產(chǎn)生振動(dòng)和沖擊;承載與***速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的***溫;***溫加上多成分的空氣環(huán)境和油液環(huán)境進(jìn)而可能產(chǎn)生腐蝕;污染物對軸承部件之間平滑運(yùn)轉(zhuǎn)的影響;滾珠自旋產(chǎn)生的打滑等等使軸承處于綜合、復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境中。

　　***周向載荷使軸承的保持環(huán)/架容易損壞，從而導(dǎo)致失效。滑油短時(shí)斷供時(shí)，球軸承比滾棒軸承更容易損壞，因?yàn)榍蛐沃樽?**速自旋容易產(chǎn)生過熱應(yīng)力。珠子打滑、抱死是在滑油不足、表面粗糙的情況下，力的不平衡導(dǎo)致。***速低載也能導(dǎo)致軸承珠子元件打滑，珠子打滑會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞接觸表面，從而使相應(yīng)的接觸區(qū)域損壞或失效。不管什么原因?qū)е螺S承部件的工作面損壞，都會(huì)使工作間隙減小，溫度升***，進(jìn)一步使赫茲應(yīng)力增加，產(chǎn)生***熱并抱死(赫茲應(yīng)力：用于判斷金屬表面接觸疲勞強(qiáng)度的指標(biāo)，是接觸疲勞極限σHlim，即在規(guī)定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)下材料不發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象時(shí)的極限應(yīng)力)。

　　當(dāng)然，生產(chǎn)廠***也采取了一些比較好的措施來提***軸承的性能和可靠性，增強(qiáng)抗擊各種損傷的能力。譬如采用抗***溫的***韌性軸承鋼材料M50NiL,PYROWEAR675, CSS-42L等(M50NiL有很好的斷裂破碎韌度;PYROWEAR675 and CSS-42L斷裂韌度小，但有很好的抗腐性);通過在工作面形成數(shù)微米厚的滲氮/滲碳層來提***軸承的疲勞壽命和抗滑動(dòng)損傷的能力，延長軸承的使用壽命;軸承滾珠***速旋轉(zhuǎn)時(shí)，輕微的轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡量都可能惡化軸承的損傷，因此，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝，***大程度控制軸承***轉(zhuǎn)速下的不平衡量。因?yàn)檩S承的制造精度非常***(表面光潔度可達(dá)0.000001-0.000006inch(0.0000254-0.0001524 mm))，所以對勤務(wù)工作的要求也很嚴(yán)格。

　　為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)軸承能運(yùn)行在既定的工作環(huán)境中，達(dá)到預(yù)期的使用壽命，在發(fā)動(dòng)機(jī)的使用維修過程中必須減少對軸承的污染，確保軸承維護(hù)工作正確到位。在整個(gè)壽命過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都有產(chǎn)生軸承損壞的影響因素。

　　使用前的影響因素有：運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中的損壞;裝配誤差導(dǎo)致?lián)p壞;不當(dāng)裝配程序?qū)е聯(lián)p壞(如表面清潔不干凈;過松或過緊安裝;不對稱安裝);設(shè)計(jì)/制造缺陷;件的配合公差不好導(dǎo)致?lián)p壞等。

　　在使用過程中影響的因素有：軸承使用的疲勞壽命極限損壞;不正確的潤滑導(dǎo)致?lián)p壞(如不恰當(dāng)?shù)臐櫥?潤滑不充分;過度潤滑等);不正常的負(fù)載導(dǎo)致?lián)p壞(如過載;輕載或負(fù)載不足;振動(dòng)或不平衡;超速等);錯(cuò)誤的勤務(wù)導(dǎo)致?lián)p壞(如滑油被污染;使用了錯(cuò)誤的滑油等);不當(dāng)?shù)氖褂铆h(huán)境導(dǎo)致?lián)p壞(如不正常的外部熱源、污物、粉塵、濕氣和侵蝕物等的存在)。

　　如果在軸承組裝過程中有雜質(zhì)顆粒進(jìn)入到軸承中，則形成很***的安全隱患，在此后的運(yùn)轉(zhuǎn)中，雜質(zhì)顆粒會(huì)被過度碾壓，并使軸承的接觸表面形成一個(gè)凹陷或凹坑，進(jìn)一步縮短軸承的疲勞壽命。雜質(zhì)顆粒的類型有：金屬碎片;砂子;陶制顆粒;塵土;氧化鋁(金剛砂;砂輪顆粒)等。引起類似顆粒污染的原因主要有：軸承相關(guān)零部件沒有充分清潔;工裝設(shè)備不干凈;工作場所不干凈;諸如拋光等機(jī)械施工過程帶來的污染物;施工過程中沒有對軸承所在發(fā)動(dòng)機(jī)組件給予足夠的保護(hù)等。

　　基于以上原因的考慮，在發(fā)動(dòng)機(jī)修理及軸承組裝過程中必須采取充分的預(yù)防措施，防止污染：

　　-軸承及軸承零部件在組裝前應(yīng)盡早打開包裝進(jìn)行清潔、檢查;

　　-如果軸承不能及時(shí)的組裝進(jìn)入到下一步工序，必須進(jìn)行額外的清潔和油封。清潔和油封工作要盡可能使用噴注形式，避免不干凈的擦拭。按需使用專用的清潔保存程序。

　　-軸承工作場所或環(huán)境必須保持極度潔凈的狀態(tài)，工作間或工作艙地板保持潔凈，所有的工作空間、工裝設(shè)備都必須始終保持潔凈狀態(tài)。

　　-工裝設(shè)備需要密閉保存，每次使用前后都必須進(jìn)行精心清潔;

　　-軸承的部分修理只有原廠***才能進(jìn)行，這樣才能保證其固有可靠性，并降低軸承在施工過程中(拋光、打磨、噴鍍等工藝)被污染的風(fēng)險(xiǎn)。

　　-同樣在發(fā)動(dòng)機(jī)單元體/組件進(jìn)行修理時(shí)，也要對軸承進(jìn)行保護(hù)，避免受到施工環(huán)境的污染。

　　-在發(fā)動(dòng)機(jī)的任何分解狀態(tài)中，一旦軸承暴露，就需要進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)，避免空氣中的污物或鄰近區(qū)域等就近空間的環(huán)境污染。

　　然而，僅僅依賴生產(chǎn)廠***和修理廠***的努力還不足于完全保證軸承的可靠使用。發(fā)動(dòng)機(jī)的日常使用、維護(hù)、修理對軸承的影響也是至關(guān)重要的。軸承的潤滑是彈性液動(dòng)力潤滑模式(Elastohydrodynamic(EHD) Lubrication)，需要充分的潔凈潤滑，避免金屬與金屬之間的直接接觸。EHD潤滑模式其實(shí)就是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，滾珠或滾棒與滾道之間形成擠壓油膜，從而把兩者分開，避免直接接觸。擠壓油膜的厚度受載荷、溫度以及滑油本身的特性等所決定。一般該油膜厚度為Hmin=0.000005-0.000015 inch(0.000127-0.000381mm)。較***的軸承制造精度及其彈性液動(dòng)力潤滑模式?jīng)Q定了軸承的檢驗(yàn)、維護(hù)要求也非常***。

　　上面提到軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，潤滑油在工作面之間形成油膜，保護(hù)工作面不被損壞。該油膜的厚度僅為0.000005-0.000015inch(0.000127-0.000381 mm)，這么薄的油膜支撐軸承球/棒轉(zhuǎn)動(dòng)，意味著表面缺陷尺寸大于該數(shù)時(shí)或雜質(zhì)顆粒大于該數(shù)時(shí)就會(huì)破壞油膜的保護(hù)作用，導(dǎo)致金屬間的直接接觸。***強(qiáng)度的、脆而敏感的表面在軸承的***速運(yùn)轉(zhuǎn)中很快就被毀滅性破壞。這么小的尺寸幾乎不可能在日常維護(hù)中被測量對比，因此，一些技術(shù)資料或手冊中給出采用專用的軸承檢驗(yàn)劃針工具來滑過檢驗(yàn)工件表面，在滑動(dòng)過程中靠人的感覺來判斷缺陷的存在與否，進(jìn)而做出檢驗(yàn)結(jié)論(你的感覺真那么靈敏嗎?)。同時(shí)，這個(gè)工作參數(shù)也告訴我們?yōu)槭裁磳S承的清潔、維護(hù)、施工、保存等要精益求精。不易看到的污染物害死了多少年輕的軸承。

　　另外，部分發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承腔是通過引用***壓空氣進(jìn)行氣動(dòng)封嚴(yán)，***壓空氣中的雜質(zhì)也會(huì)污染軸承腔，進(jìn)而可能損壞軸承。其它封嚴(yán)方法如碳封嚴(yán)等也有可能產(chǎn)生污染物對軸承腔產(chǎn)生影響。在實(shí)際的使用維護(hù)工作中，必須考慮各種可能的影響因素，要盡量做到充分的預(yù)防措施，如：

　　-在發(fā)動(dòng)機(jī)的地面轉(zhuǎn)移或運(yùn)輸過程中要盡量采取減震緩沖措施，避免軸承在顛簸、沖擊中的直接損傷;

　　-飛機(jī)長時(shí)間停場或發(fā)動(dòng)機(jī)離位，要對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行充分的油封工作和覆蓋、包裹保護(hù);

　　-使用***品質(zhì)潤滑油;

　　-視情制定滑油系統(tǒng)例行沖洗方案;

　　-在潔凈的環(huán)境中對發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)進(jìn)行勤務(wù)(尤其要避免在飛沙走石的暴露環(huán)境中、粉塵環(huán)境中執(zhí)行更換油慮等勤務(wù)工作);

　　-執(zhí)行勤務(wù)工作時(shí)，減少滑油系統(tǒng)暴露的時(shí)間;

　　-加注滑油、更換油慮等勤務(wù)工作時(shí)，使用潔凈的工具設(shè)備和防護(hù)材料;

　　-定期對滑油箱進(jìn)行孔探檢查，按需清潔;

　　-避免在污染空氣或含顆粒物的空氣環(huán)境中運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)，視情清洗發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道;

　　作為發(fā)動(dòng)機(jī)使用人和維護(hù)人，航空公司也好，維修單位也好，都應(yīng)該對發(fā)動(dòng)機(jī)軸承保護(hù)引起重視，采取措施預(yù)防污染對發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的損壞，把安全風(fēng)險(xiǎn)的控制工作往前移。任何軸承零部件工作面上的一顆顆粒物或單一的損傷都會(huì)減少軸承的使用壽命，進(jìn)而減少發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，甚至導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的失效。這不是損失金錢增加成本的問題，這完全是影響到乘客人身安全的大事。

　　來源：AERO-EXPERT

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