某改型航空發(fā)動機渦輪葉片碰磨分析與質(zhì)量改進研究.pdf

1、航空發(fā)動機是一種承受嚴(yán)酷的氣動負荷和機械負荷，且要求長期可靠工作的熱動機械，是由許多零部件和附件組成的復(fù)雜系統(tǒng)，其可靠性直接影響著飛行安全，其壽命長短不僅影響發(fā)動機的使用，也影響發(fā)動機的維修費用和后勤保障等。而渦輪葉片是影響航空發(fā)動機可靠性和壽命的主要零部件之一，其結(jié)構(gòu)和承載情況十分復(fù)雜，工作環(huán)境十分惡劣，除承受轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力、離心彎矩和離心扭矩，氣動力產(chǎn)生的彎矩、扭矩和軸向力外，還要承受溫度不均勻引起的熱應(yīng)力，以及振動負荷等。本文以

2、某改型航空發(fā)動機渦輪轉(zhuǎn)靜子葉片碰磨為對象，開展了故障機理分析和質(zhì)量改進研究，主要研究工作如下：
　　（1）系統(tǒng)地描述了某改型航空發(fā)動機渦輪轉(zhuǎn)靜子葉片碰磨現(xiàn)狀，從渦輪葉片碰磨故障現(xiàn)象入手采用不同的檢查分析方法，并應(yīng)用UG建模和線彈性有限元應(yīng)力計算對故障件進行了強度校核，通過對故障件及關(guān)聯(lián)件進行雙目放大鏡檢查、微分計量等分析工作，對故障產(chǎn)生的危害進行了分析。
　?。?）在分析故障部位冶金檢查結(jié)果和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對化學(xué)成分、硬度、

3、金相、能譜和斷口等冶金理化結(jié)果進行了分析研究，排除了外物掉落其中卡滯磨損，對某改型發(fā)動機改進前后結(jié)構(gòu)的對比及冷熱狀態(tài)尺寸進行了詳細分析及計算，并根據(jù)試驗渦輪部件壁溫測量結(jié)果提出導(dǎo)葉下緣板與工作葉片前緣碰磨的原因是某改型渦輪機匣冷卻流路存在設(shè)計缺陷所致。
　?。?）針對某改型航空發(fā)動機渦輪冷卻流路的設(shè)計缺陷，制定了三套質(zhì)量改進方案，并從實施的工作量、難易程度、經(jīng)濟性、對外場使用影響程度逐一進行了優(yōu)劣分析，最終選擇了第二、三套方案組合