航空发动机装配与维修-第一节

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3.查明返厂机的寿命和机种型别。
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发动机寿命
发动机总寿命:发动机从出厂服役到退役报废的总工作时数 修理间隔寿命:发动机从出厂到第一次翻修,或两次翻修间 的工作时数
发动机工作寿命:发动机从生产出厂服役到查证时的全部安全
工作时数之和 剩余寿命 :用发动机设计时给定的总寿命,减去发动机的工 作寿命
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单元体4 附件2 组件2 零件2 … … … … … … 附件n 组件n 零件n
部件2 组件2 零件2
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装配工艺
按规定的技术要求
将若干零件结合成 部件
将若干个零件和部 件结合成机器
部装
CDAVTC
总装
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装配工作的重要性
装配工作是产品制造、大型维修工艺过程中的后期工作
之前必须清洗。
除小型零件和精密藕件仍采用油剂清洗外,大都采
用化学清洗、振动清洗、超声波清洗、喷砂清洗、
等离子冲刷等。
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发动机清理
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发动机的故障检查
故障检查有两种: 一种是整机性能故障检查;
一种是零件故障检查。
一般来说,整机性能故障是由于零件故障或装配不当 引起的.
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发动机的故障检查
故障检查按故障性质可分为两类
动、转速悬挂、喘振等。
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发动机零、组件的修理
航空发动机零、组件经过故检工序后,进入修理阶段。 根据技术条件,故检人员对零件作出修理结论, 通常有合格、修复、待修或报废四种结论。
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发动机零、组件的修理
修复类零件在翻修中占绝大部分。 例如:轻微磨损、变形、裂纹、锈蚀等,用打磨、抛光、整 形、焊接等方法即可修复。 待修零件:当价格昂贵的零、组件存在较严重的故障,而目 前的修理工艺又不能修复时,可暂按待修处理。
分解工作大体分两步进行。
先把发动机分解成组合件,再分解成零件。
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发动机的分解
组成发动机的最小单元体叫零件。 多个零件装配在一起能独立存在,可进行整装整体拆的机件叫 组合件。
对装配而言,可称为装配单元。
能代表发动机某一工作特性的组合件叫部件。 能独立工作,装在发动机上,配合发动机协调工作的组合件叫 附件。
装 配 准 备 工 作
CDAVTC
部 装
总 装
调 试
检 验
试 车
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3,对发动机实施必须的加、改装(不合理的地方进行整改) 4,外排(修理技术人员带工具去厂外排故)
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二、工厂组织(略)
第三节
修理生产线
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基本概念:
翻修程序: 翻修时候工序之间的先后次序及相互联系叫做翻修基本生产过
程的程序。
工艺流程: 安装发动机大修程序进行生产安排的生产作业路线。
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发动机维修流程
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入厂验收的主要工作内容有:
入厂验收的主要工作内容有:
1.检查发动机的油标包装是否完好,附件是否齐全。如果
由于某种原因而缺件、串件,则需附带说明书、详细说明缺件 原因。 2.检查发动机随带文件是否齐全,文件有:发动机履历本、 技术说明书,以及要装在发动机上的所有附件的履历本和技术
说明书,并与实物对证。
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发动机零、组件的修理
报废零件: 当零件故障超出修理技术标准规定范围, 无法修复、无修复价值或使用寿命已满,
必须报废。
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航空发动机零件修理的主要方法有如下方法:
①钳修:主要用于对零件的打磨、锉修、抛光、钻孔、
开槽、切片等。由于故障部位、形状、尺寸的不规则,
大都采用手工操作。
②机械加工 ④金属喷涂 ⑥喷丸
多斜孔冷却结构 (加力隔热屏)
我国航空发动机 “三步走”的发展战略:
20年攀登三个技术台阶 抓紧研制FWS-10第三代发动机
积极开展推重比10的第四代发动机的研究和发展
着手组织推重比12~15的先进航空发动机的基础研究
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三、新一代航空动力材料工艺技术需求
美国IHPTET和VAATE计划,西欧ACME和AMET计划等,列 出许多新材料、新结构研究和验证项目 有机复合材料机匣
Ti2AlNb压气机转子叶片
CMC碳化硅复合材料涡轮导向器 CMSX-4单晶涡轮叶片+NF3粉末盘整体涡轮 CMC和C/C复合材料涡轮转子 γ-TiAl扩压器和陶瓷复合材料全环燃烧室等
部分成果有望用于新一代推重比15~20发动机
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推重比15 ~20发动机主要技术参数和特征
风扇出口温度 500~650K
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材料和制造工艺是航空发动机性能提高的基础
结构减重 %
对航空发动机来说,性能的改进1/2靠材料。
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先进冷却设计、工艺和材料大大提高了 涡轮的工作温度
2000
涡 轮 进 口 温 度 K
9
1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300
AL-7 J85 1200 RD-9 F100 F404
1450K 1200K
无冷却 锻件
10
对流+气膜 定向结晶
冲击+对流+发散 单晶叶片
超冷、铸冷 第三代单晶
衡量发动机技术先进性 重要指标:
③高增压比 此项技术要求压气机部件有较高的级间增压比、大喘振裕度 和轻重量 WP7,π=9 F100-PW-119, π=33.6 目前航空发动机的发展趋势为发展推重比为15~20的发动机。
第三代发动机开始应用复合材料及先进的工艺技术 第四代发动机广泛应用复合材料及先进的工艺技术 高温陶瓷和C-C复合材料燃烧室、涡轮和喷管等高温部件 树脂类复合材料风扇机匣 粉末冶金高压压气机盘 高温钛合金压气机叶片、机匣、作动筒、油管 双性能热处理涡轮盘 单晶涡轮叶片 金属间化合物喷管调节片
航空发动机装配与修理
航空发动机原理与结构
张驰
第一章 概述
第一节 航空发动机的现状与发展
航空发动机是飞机的动力装置,其工作条件为高温高压, 异常恶劣,工作具备条件为无故障、耐久性和安全性。航 空发动机的研制、维护和修理涉及材料学科、制造修理工 艺、检测技术和管理。所以航空产业是一项专业技术,高 科技的综合技术产品。
厦门新科宇航科技有 限公司 北京飞机维修工程公 司
Biblioteka BaiduCDAVTC
B4 CFM56系列、JT8D、 PW4000和RB211 B3
300台 70台
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一、修理厂的任务
1,排故恢复可靠性:翻修后使发动机达到拟新状态。
翻修的三个性质:
①拆开性:航发的结构性较差,翻修某些部位时必须拆开。 ②工厂性:翻修不是任何一级单位和机构能胜任的,必须具 备一定的修理设备和技术人员。
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维护:定期对发动机进行检查、清洁、准备以 保证飞行安全。 修理:当维修不能排除故障,必须返回工厂进 行分解、排故、检查和试验,合格后再出厂。 贵州5707,成都5701、5719,陕西5702 , 长沙5712 ,襄樊5713,安徽芜湖 5720
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中国主要民航发动机维修企业维修能力表
企业名称 珠海摩天宇航空发动 机维修工程公司 四川斯奈克玛发动机 维修工程公司 上海普惠发动机维修 工程公司 GE发动机服务公司(厦 门) 维修型号 CFM56、CF-34和 V2500系列 CFM56系列 CFM56系列 CFM56系列和CF6 维修级别 B4 B2 B3 B2 年维修能力 150台 30台 300台 67台
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一、目前的发展趋势
衡量发动机技术先进性重要指标: ①推重比 70~80年代,加力涡扇推重比为8,F100,F110等 ②涡轮前燃气温度 F110为1728K T3温度的提高需要依靠
耐高温的材料和先进的冷却技术来保证
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二、材料工艺技术的地位和作用
航空动力的特点: • 航空动力在“高温、高压、高转速、高负荷”条件下工作 • 要求高可靠、长寿命、低油耗、低成本、易维护 • 航空动力技术复杂,是多学科、综合性、高科技系统工程
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第四代推重比10发动机的主要材料工艺
阻燃钛合金压气 机机匣等,减重 10% 钛合金压气机叶片 及轮盘,减重20% 浮动壁燃烧室 涡轮叶片,T4* 提高50~100℃, 寿命提高2~3倍 高能焊接技术和 先进涂层,可显 著提高结构效率 和疲劳寿命
钛合金空心风扇叶片抗震 及减重效果显著
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涡轮盘和压气机盘,减重10%, 寿命延长1倍 整体叶盘减重20%~30%,提 高气动效率0.1~0.2%
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二、材料工艺技术的地位和作用
材料工艺技术的地位和作用:
• 材料工艺是航空发动机的基础和先导技术
• 材料和制造工艺是航空发动机性能提高的基础
• 材料和工艺技术的发展促进了航空发动机的更新 换代
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材料工艺是航空发动机的基础和先导技术
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材料和工艺技术的发展促进了 航空发动机更新换代
第一、二代发动机的主要结构件均为金属材料
1.零件机械故障检查方法:
零件的机械故障是指零件变质、变形、裂纹、断裂、
腐蚀、烧伤等。
方法:“看摸闻”、检测试验、无损探伤检测内部缺

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发动机的故障检查
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发动机的故障检查
2.性能故障检查方法
航空发动机性能故障主要是指发动机性能偏离了规定值,如:
温度高、推力小、振动大、怪音、滑油消耗量大、燃油压力摆
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③电弧焊、气焊和钎焊 ⑤电镀 ⑦粘接修补
航空发动机装配
现代燃气涡轮发动机是由数以千计的零件以及由这些零件组成的 组件、部件、单元体和成品件、附件构成。
发动机整机
单元体1 部件 1 组件1 零件1
CDAVTC
单元体2 … … … … … … 部件n 组件n 零件n
单元体3 附件1 组件1 零件1
主 体 分 解 洗 涤 故 检 修 理 装 配 调 试 总 装 附 件 分 解 洗 涤 故 检 修 理 装 配 调 试
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发 动 机 进 厂 检 验
单 元 体 分 解
试 车
油封 包装
CDAVTC
工艺流程
l、入厂验收 部队送到工厂来进行修理的发动机的交接工 作,叫入厂验收。入厂验收的目的是查清发动机 的机种、现状,并作好记录
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发动机的型别
发动机的型别是指:发动机的结构类型和加改装后的定型。
如WP-7、WP- 13、AJI—31为结构类型;
WP-7C、WP-7E是表示该结构类型发动机的加改装程度不同,用
C、E等字母区别它的定型。
发动机的型别不同,其修理方法和要求各不相同。
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发动机的分解
在目前条件下,为了检查,修理或更换发动机零件,除了部分 不可拆卸的机件外,对进厂翻修的发动机应进行全面拆卸,这 个工艺过程叫发动机分解。
修理机种
①到期返厂机:
发动机不论有无故障,只要工作到一个修理间隔寿命,发
动机必须返厂进行翻修,这种发动机称为到期返厂机。 ②提前返厂机: 发动机因提前出现故障,又不值得在外场排故,或油封到
期、或发动机文件丢失。发动机没有工作到一个间隔寿命,
又必须返厂进行检修的发动机叫提前返厂机。
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修理机种
③试验机: 试验机是指厂内修理采用的新工艺、新技术、新材料,进行修 理试验,寻求资料论证可行性的发动机修理。 ④返修机: 指厂内修理质量低,试车不合格后,再返回修理线重新检修, 这种发动机的修理采用针对性、局部修理的方法:
压气机出口温度 900~1000K 燃烧室出口燃气温度 2100~2200K
1级风扇+1级高压轴驱动的增压级+3级高压压气机 高温升、长寿命、浮壁燃烧室
两级对转超级冷却/铸冷涡轮
超短加力燃烧室 推力矢量喷管
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第二节
航空修理工厂介绍
航空发动机的工作条件: 磨损、腐蚀、振动、疲劳、高温、高速和高压 性能会发生偏离,比如零件损坏、老化、断裂 和漏油等故障,故必须定期维修。
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发动机的分解
解工作的质量直接影响翻修质量和成本。 据统计,有相当一部分机械故障(如打伤、压坑、毛刺、划 伤)是大分解时人为造成的。
分解时机件掉地、叶片砸坏的时有发生。
强行分解造成导管成批报废的事也发生过
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发动机清理
发动机长期使用后,其零件往往被油污、积炭、锈
蚀及高温氧化物等杂物所复盖,在检查和修理零件

TF30 Spey


AL-31F
F110
F119 M88-2 EJ200
M53

1100 1000 1950

J79
1960
1970
1980
1990
2000
材料/工艺与冷却结构对涡轮进口温度的影响
冷却降温 材料耐温 1950K (涂层50-100K)
1650K
③修理性:1、以修为主,辅以必要的换件
2、以更新换件为主要的排故方法。
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一、修理厂的任务
翻修的等级:
A,不谈任何修理,继续使用
B,个别零件的修理
C,局部分解
D,全面分解 E,整体更换,指组件和附件。
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一、修理厂的任务
2,对发动机进行预防性的检查和修理(翻修时没有明显的故
障,要预防性的采取措施)
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