課程設(shè)計(jì)-蹇睿-孫博

1、目 錄第一章 CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)概述1.1 CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)介紹1.1.1 CFM56-7B研制情況1.1.2 CFM56-7B結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)1.2課程設(shè)計(jì)題目分析1.2.1 相關(guān)系統(tǒng)1.2.2 相關(guān)書籍第二章 滑油系統(tǒng) 2.1 滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功用2.1.1 滑油用途 2.2 滑油系統(tǒng)結(jié)分系統(tǒng)構(gòu)和功用2.2.1 滑油儲(chǔ)存系統(tǒng)2.2.2 滑油分配系統(tǒng)2.2.3 滑油指示系統(tǒng)第三章 故障分析3.1 故障現(xiàn)象分析3.2 故障原因分析3.2.1 可能故障原因3.2.2 故障原因分析3.3 FEMA分析第四章 排故流程圖小結(jié)附錄：工卡第一章 CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)概述·1.1 CFM56-7B

2、發(fā)動(dòng)機(jī)介紹·1.1.1 CFM56-7B研制情況1969年法國(guó)政府針對(duì)國(guó)際民用航空市場(chǎng)形勢(shì)提出了研究10t推力級(jí)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的課題，法國(guó)SNECMA公司經(jīng)過分析和調(diào)查，1971年底選擇了美國(guó)GE公司作為合作伙伴，以美國(guó)F101軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展?jié)M足80年代飛機(jī)低油耗、低噪聲、低污染要求的發(fā)動(dòng)機(jī)。1971年11月兩家公司決定聯(lián)合研制10000daN級(jí)的大涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)。1972年2月完成設(shè)計(jì)并開展試制，1974年9月正式組成CFM國(guó)際公司，發(fā)動(dòng)機(jī)定名為CFM56，試制的頭兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)相繼在兩家公司試車臺(tái)試車。CFM56-7 1993年11月開始發(fā)展的一個(gè)型別，原編號(hào)為CFM5

3、6-3XS。即在CFM56-3型基礎(chǔ)上采用直徑為1.55m的24個(gè)3D寬弦中空風(fēng)扇葉片，設(shè)計(jì)新增壓級(jí)，采用雙環(huán)腔燃燒室，因此與CFM56-3相比，噪聲和污染顯著降低，維護(hù)成本降低約15%，而發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性保持不變。目前研制的6個(gè)型別，即CFM56-7B18、-7B20、-7B22、-7B24、-7B26、-7B27，推力為864811730daN。（19.5Klbs27.3Klbs）圖1-1為CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)。·1.1.2 CFM56-7B結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)這種發(fā)動(dòng)機(jī)是高涵道比，雙轉(zhuǎn)子，軸流式的先進(jìn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)通過安裝節(jié)連接在機(jī)翼支板上，吊掛位于核心機(jī)的前后位置。包皮是圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)，

4、為發(fā)動(dòng)機(jī)提供光滑的氣動(dòng)表面以及提供部件和附件的保護(hù)。此發(fā)動(dòng)機(jī)主要有三部分組成：風(fēng)扇模塊（Fan module）,核心機(jī)模塊（Core module），低壓渦輪模塊（LPT module），共17個(gè)小模塊，其中風(fēng)扇4部分，核心機(jī)8部分，低壓渦輪3部分，還包括轉(zhuǎn)換齒輪箱（TGB）和附件齒輪箱（AGB）。發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)2.51m，寬2.12m，高1.83m。發(fā)動(dòng)機(jī)凈重2384kg。進(jìn)氣口：環(huán)形，固定唇口。內(nèi)襯有消聲材料。鈦合金機(jī)匣。風(fēng)扇：?jiǎn)渭?jí)軸流式。鈦合金輪轂上裝有24片3D寬弦中空轉(zhuǎn)子葉片，葉片長(zhǎng)度為0.52m，每個(gè)葉片都是燕尾型基座，且配合墊片使用。葉片底部刻有件號(hào)，序列號(hào)，動(dòng)量數(shù)值和廠家代碼。增壓級(jí)

5、：3級(jí)軸流式。一個(gè)壓氣級(jí)由一級(jí)轉(zhuǎn)子和一級(jí)靜子組成，其中轉(zhuǎn)子在前靜子在后。風(fēng)扇和增壓級(jí)組成低壓壓氣機(jī)。低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可達(dá)5000rad/min。高壓壓氣機(jī)：共9級(jí)軸流式。采用盤軸式機(jī)匣，第三級(jí)與前軸相連，第6,7,8,9級(jí)采用雙層機(jī)匣，目的是為了冷卻。高壓壓氣機(jī)為燃燒室提供高壓高溫空氣和飛機(jī)所需的5，9級(jí)引氣。其中重要引氣包括高壓渦輪間隙控制與客艙空調(diào)引氣。高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子由高壓渦輪驅(qū)動(dòng)并且由3號(hào)球軸承和4號(hào)滾棒軸承支撐。高壓壓氣機(jī)靜子結(jié)構(gòu)包括可調(diào)靜子葉片和固定靜止葉片?？烧{(diào)靜子葉片是重要的防喘措施。燃燒室：?jiǎn)喂墉h(huán)形燃燒室。燃燒室機(jī)匣為整體式機(jī)匣。位于高壓壓氣機(jī)和高壓渦輪之間。來自壓氣機(jī)的高溫

6、高壓空氣與20個(gè)燃油噴嘴噴出的燃油進(jìn)行混合，燃燒，產(chǎn)生熱能。燃燒室是焊接而成的，每個(gè)燃油噴嘴都有擴(kuò)壓器，確保噴出的燃油具有足夠的壓力。7,8,14,15號(hào)噴嘴具有更大的燃油噴角。高壓渦輪：1級(jí)軸流式，空心冷卻。高壓渦輪機(jī)匣安裝連接在燃燒室機(jī)匣上。高壓渦輪轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)件是由鋅合金做成的，是具有高效率的渦輪。高壓渦輪轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子，高壓渦輪轉(zhuǎn)子通過螺栓直接連接在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子上。低壓渦輪：4級(jí)軸流式，主要由4號(hào)球軸承,5號(hào)滾棒軸承支撐。低壓渦輪機(jī)匣是主要的承力機(jī)匣，第二級(jí)低壓渦輪靜子葉片處裝有飛機(jī)重要的EGT傳感器，且低壓渦輪驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和增壓級(jí)構(gòu)成的低壓壓氣機(jī)。尾噴管：固定面積，其后跟隨一個(gè)較大

7、的整流錐。高速噴出發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫高壓燃?xì)?，是飛機(jī)獲得巨大反推力?？刂葡到y(tǒng)：全權(quán)數(shù)字式電子控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有多種功能，功率管理控制，啟動(dòng)、點(diǎn)火、停車控制，燃油控制，主動(dòng)間隙控制，可變幾何控制（VBV,VSV,TBV），反推控制。并可與飛機(jī)其他系統(tǒng)組成綜合控制和監(jiān)控系統(tǒng)。可對(duì)推力進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。圖1-1為CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)組成圖。圖 1-1 CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)牌號(hào) CFM56-7B類型 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)廠商 CFMI公司裝機(jī)對(duì)象 BOEING737-600/700/800/900,BBJ,COMBI,C40A.起飛推力 19.5Klbs-27.3Klbs起飛固定溫度 86F°/30最

8、大爬升推力 5960lbs涵道比 5.1:15.5:1EGT紅線 950100%N1 5175rpmN1轉(zhuǎn)子極限 104%100%N2 14460rpmN2轉(zhuǎn)子極限 105%·1.2 課程設(shè)計(jì)題目分析·1.2.1 相關(guān)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目為：“oil filter bypass message shows”滑油過濾器被旁通的信息顯示。發(fā)生這種情況可能的原因是（1）回油濾元件污染：（a）滑油系統(tǒng)污染（b）發(fā)動(dòng)機(jī)故障污染。（2）用于過濾器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障：（a）回油過濾器堵塞發(fā)射器，s125（b）J7線束（c）EEC發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制，m1818。·1.2.2 相關(guān)書籍可能用

9、到航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、CFM56-7 AMM飛機(jī)維修手冊(cè)、CFM56-7 FIM故障隔離手冊(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷講義、航空發(fā)動(dòng)機(jī)航線維護(hù)。·1.3 本文研究?jī)?nèi)容 本文對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的故障研究主要在于發(fā)動(dòng)機(jī)滑油過濾器旁通的信息指示。同時(shí)研究與該故障相關(guān)的各個(gè)滑油系統(tǒng)的基本情況和相關(guān)故障模式。故障產(chǎn)生的原因，現(xiàn)象，以及如何排除該故障及排故的具體操作流程。第二章 滑油系統(tǒng)·2.1 滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功用 CFM567B發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油系統(tǒng)包括這3個(gè)分系統(tǒng)：儲(chǔ)存系統(tǒng)，分配系統(tǒng)，指示系統(tǒng)。 儲(chǔ)存：滑油儲(chǔ)存系統(tǒng)保持連續(xù)供給的充足滑油至分配油路。滑油儲(chǔ)存系統(tǒng)使你可以做滑油面檢查和加注滑油系

10、統(tǒng)?；蛢?chǔ)存系統(tǒng)在滑油箱中保持滑油。 分配：CFM567B發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油分配系統(tǒng)包括供油系統(tǒng)、回油系統(tǒng)以及通氣系統(tǒng)三個(gè)部分。 指示：滑油指示系統(tǒng)輸送這些數(shù)據(jù)到顯示電子裝置（DEU）： 回油濾旁通指示；滑油壓力低指示；滑油壓力；滑油溫度；滑油量·2.1.1 滑油用途（1）潤(rùn)滑：減小摩擦力，減小摩擦損失。相互運(yùn)動(dòng)的零部件表面被一層一定厚度的油膜所覆蓋，金屬與金屬不直接接觸，而是油膜與油膜相接觸，這就在相互運(yùn)動(dòng)中減小了摩擦和磨損。（2）冷卻：降低溫度，帶走熱量。滑油從軸承和其它溫度高的部件吸收了熱量，在散熱器處又將熱量傳遞給冷卻介質(zhì)，從而達(dá)到冷卻的目的。（3）清潔：帶走磨損的微小顆粒?；驮?/p>

11、流過軸承或其它部件時(shí)將磨損下來的金屬微粒帶走，在滑油濾中將這些金屬微粒從滑油中分離出來，達(dá)到清潔的目的。（4）防腐：在金屬部件表面有一層一定厚度的油膜所覆蓋，將金屬與空氣隔離開，使金屬不直接與空氣接觸，從而防止氧化和腐蝕。此外，在有些動(dòng)力裝置上，滑油還被用作其它工作系統(tǒng)的工作介質(zhì)。例如作為渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)變距系統(tǒng)和測(cè)扭系統(tǒng)的工作介質(zhì)?；偷臒崃靠梢宰鳛榉辣到y(tǒng)的熱源。在采用滑油燃油熱交換器時(shí)，滑油的熱量還能對(duì)燃油加溫，改善燃油系統(tǒng)的高空性能。·2.2 滑油系統(tǒng)結(jié)分系統(tǒng)構(gòu)和功用·2.2.1 滑油儲(chǔ)存系統(tǒng)CFM567B發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油儲(chǔ)存系統(tǒng)為滑油箱。發(fā)動(dòng)機(jī)滑油箱具有以下功能： 容納發(fā)動(dòng)

12、機(jī)滑油；從回油中清除空氣；做滑油面檢查和充加滑油系統(tǒng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油箱是在風(fēng)扇機(jī)匣上，在3：00位置。可通過滑油箱檢查口蓋做滑油面檢查和充加滑油箱?；拖錂z查口蓋是在右風(fēng)扇整流罩上。也可以打開右風(fēng)扇整流罩接近滑油箱。 滑油箱有一個(gè)油量觀測(cè)計(jì)，一個(gè)重力加油口和一個(gè)壓力加油口?；拖溆幸粋€(gè)油面觀測(cè)計(jì)做發(fā)動(dòng)機(jī)滑油量的目視檢查。油面觀測(cè)計(jì)是在滑油箱的正面上。使用滑油管重力加油口充加滑油箱。重力加油口是在滑油箱的右側(cè)?；图佑蜕w有一個(gè)鎖住把手。在勤務(wù)中灑落的滑油被收集進(jìn)入溢流口內(nèi)?；鸵缌骺谶B接至一個(gè)泄放管。 在滑油箱底部有一個(gè)放油塞放泄滑油。發(fā)動(dòng)機(jī)滑油箱容納約21 美夸脫（20.2 升）滑油。2 號(hào)發(fā)動(dòng)

13、機(jī)的滑油箱能夠容納比1 號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)更多的滑油。這是由于機(jī)翼的上反角的緣故?；拖洳课患敖Y(jié)構(gòu)如圖2-1圖 2-1 滑油箱部位及結(jié)構(gòu)·2.2.2 滑油分配系統(tǒng)CFM567發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油分配系統(tǒng)包括供油系統(tǒng)、回油系統(tǒng)以及通氣系統(tǒng)三個(gè)部分。圖2-2是該型發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的組成圖。圖 2-2 滑油系統(tǒng)組成圖供油系統(tǒng)：滑油從滑油箱流過防漏活門至潤(rùn)滑組件，供油泵增壓滑油?；蛷墓┯捅昧髦凉┯陀蜑V。供油濾是潤(rùn)滑組件的組成部分。從潤(rùn)滑組件流出的滑油分3 條油路潤(rùn)滑這些區(qū)域：前收油池和轉(zhuǎn)換齒輪箱（TGB）；后收油池；附件齒輪箱（AGB）。 回油系統(tǒng)：回油系統(tǒng)抽回在這 3 個(gè)區(qū)域的最低處收集的滑油：前收油池；后

14、收油池；轉(zhuǎn)換齒輪箱和附件齒輪箱。從這些區(qū)域，滑油流過3 條油路至3 個(gè)碎屑監(jiān)控系統(tǒng)（DMS） 的探測(cè)器。3個(gè)回油泵抽回這3條回油路中的滑油?；蛷拿織l回油路流至回油濾，然后流至伺服燃油加熱器?；蛷乃欧加图訜崞髁髦林骰腿加蜔峤粨Q器。在交換器中滑油在加熱燃油時(shí)冷卻。然后滑油通過伺服燃油加熱器流回至滑油箱?；赜拖到y(tǒng)也提供熱滑油通過伺服燃油加熱器加熱液壓機(jī)械裝置（HMU）的伺服燃油供油。通氣系統(tǒng)：通氣系統(tǒng)連接滑油箱與前收油池。在發(fā)動(dòng)機(jī)收油池和齒輪箱之間也有內(nèi)部的氣路連接。氣路在發(fā)動(dòng)機(jī)后部處的排氣錐體通至外面。滑油供油路向發(fā)動(dòng)機(jī)軸承和齒輪提供干凈的滑油以便進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，它包括一個(gè)防漏活門、一個(gè)供

15、油泵、一個(gè)供油濾。滑油回油路用于將潤(rùn)滑后的滑油送回到滑油箱，它包括三個(gè)磁堵、三個(gè)回油泵、個(gè)回油濾和兩個(gè)熱交換器(伺服燃油加熱器和主滑油燃油熱交換器)?；拖到y(tǒng)的余油是將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部滲漏出來的滑油通過專門管路排出到發(fā)動(dòng)機(jī)外部，防止?jié)B漏出的滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部積碳或其它非正常工作，同時(shí)可用于確定滑油的滲漏率，以便判斷是否需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。余油系統(tǒng)包括收油池的余油和附件齒輪箱的余油，前收油池的余油通過一根位于風(fēng)扇框架6號(hào)支板內(nèi)的余油管排出到發(fā)動(dòng)機(jī)外，后收油池的余油通過位于尾噴管內(nèi)的余油管直接排入尾噴管中，附件齒輪箱滲漏的滑油則通過余油管直接排出到發(fā)動(dòng)機(jī)外?；拖到y(tǒng)的通氣則是為了使收油池內(nèi)部的空

16、氣壓力與外界大氣壓力保持一致，使得收油池內(nèi)外殼體之間的壓力始終高于收油池內(nèi)部的空氣壓力，從而形成對(duì)收油池的增壓。收油池內(nèi)的通氣空氣通過位于風(fēng)扇軸和低壓渦輪上的旋轉(zhuǎn)的空氣滑油分離器后進(jìn)入中央通氣管最后經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)后部的火焰阻燃器進(jìn)入尾噴管，從而實(shí)現(xiàn)與外界大氣相通。發(fā)動(dòng)機(jī)滑油分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-3所示圖 2-3 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)·2.2.3 滑油指示系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油指示系統(tǒng)提供滑油系統(tǒng)信息至顯示電子設(shè)備（DEU），在P2 中央儀表板上的主和輔助發(fā)動(dòng)機(jī)顯示器顯示滑油系統(tǒng)相關(guān)信息。發(fā)動(dòng)機(jī)滑油指示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖 2-4 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油指示系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 監(jiān)控滑油系統(tǒng)的部件有滑油量傳感器、滑油

17、壓力傳感器、滑油溫度傳感器、回油濾堵塞傳感器，分別監(jiān)控滑油量、滑油壓力、滑油溫度、滑油回油濾狀況等數(shù)據(jù)。其中滑油量傳感器直接發(fā)送滑油量數(shù)據(jù)至 CDS/ DEU，3 個(gè)其它的部件通過EEC發(fā)送信息至DEU。 圖2-5 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油顯示器的位置 滑油量傳感器是一個(gè)電阻式傳感器。它使用一個(gè)浮筒式磁鐵和簧片電門給出滑油信息。它有一個(gè)傳遞信息至DEU的電接頭。指示系統(tǒng)使用一個(gè)滑油量傳感器測(cè)量在滑油箱內(nèi)的滑油量?；土總鞲衅髦苯影l(fā)送滑油數(shù)據(jù)至顯示電子裝置（DEU）。工作時(shí)顯示電子裝置（DEU）供給一個(gè)激勵(lì)信號(hào)至滑油量傳感器的傳感電路。在浮筒式磁鐵隨油面升高或降低移動(dòng)時(shí)，簧片電門斷開或閉合不同電阻的電路。一個(gè)

18、與滑油面高度成比例的傳感器輸出信號(hào)傳送至DEU。DEU在輔助發(fā)動(dòng)機(jī)顯示器上顯示滑油量。 圖2-6滑油油量傳感器安裝圖 圖2-7滑油流量指示系統(tǒng)滑油壓力傳感器在一個(gè)殼體內(nèi)有兩個(gè)傳感元件。每個(gè)元件通過一個(gè)接頭連接到EEC 的一個(gè)通道?；蛪毫χ甘鞠到y(tǒng)在顯示裝置（DU）上顯示發(fā)動(dòng)機(jī)滑油壓力數(shù)據(jù)。一個(gè)滑油壓力傳感器在潤(rùn)滑組件的出口處測(cè)量滑油壓力?；蛪毫鞲衅魍ㄟ^發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器（EEC）發(fā)送滑油壓力數(shù)據(jù)至顯示電子裝置（DEU）?；蛪毫鞲衅鳒y(cè)量在滑油供油泵出口（前收油池/轉(zhuǎn)換齒輪箱（TGB）供油管）和TGB 內(nèi)腔之間的壓力差?；蛪毫鞲衅靼l(fā)送一個(gè)電信號(hào)至EEC。EEC 改變這個(gè)信號(hào)為ARINC 429 信號(hào)并發(fā)送至DEU。DEU通常在輔助發(fā)動(dòng)機(jī)顯示器上顯示滑油壓力。 圖-8 滑油壓力傳感器安裝圖 圖2-9滑油壓力指示系統(tǒng)滑油溫度傳感器在一個(gè)單個(gè)殼體內(nèi)有兩個(gè)傳感元件。每一個(gè)元件連接至EEC的一個(gè)通道。兩個(gè)通道只有一個(gè)電接頭?；蜏囟戎甘鞠到y(tǒng)在一個(gè)公用顯示系統(tǒng)（CDS）顯示裝置（DU）上顯示發(fā)動(dòng)機(jī)滑油溫度數(shù)據(jù)?；蜏囟戎甘鞠到y(tǒng)使用一個(gè)滑油溫度傳感器測(cè)量在潤(rùn)滑組件出口處的滑油溫度。滑油溫度傳感器通過EEC發(fā)送滑油溫度數(shù)據(jù)到顯示電子裝置（DEU）。滑油溫度傳感器在前收油池和轉(zhuǎn)換齒輪箱供油管獲得