航空发动机机械系统技术分析

(整期优先)网络出版时间:2022-06-29
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航空发动机机械系统技术分析

宋昌勋、李瑞友、张云松、宋满园、杨亚男

国网通用航空有限公司

摘要:我国航空航天事业蓬勃稳定发展,其中航空发动机机械系统具有较强的专业性。发动机系统的复杂性在运行过程中容易发生故障,因此需要针对发动机运行模式进行深入性、专业化的探讨。本文通过介绍。发动机机械的运转体系,对发动机的传动、润滑、密封、主轴轴承等四个部分的运作体系做出评估与探讨。

关键词:机械系统;传动;润滑;密封; 轴承; 航空发动机

引言

航空发动机系统在使用的过程中容易出现故障,其中发动机体系主要包含了转动、润滑、密封、主轴承等技术的运作过程,因内部结构多种多样,其组合方式复杂,在工作中发生故障,需要对多种学科的知识进行使用排除故障,因此,针对具体的研究需要强大的技术理论指导作为参考。航空发动机在工作时出现的问题需要进行多个环节的验证,研发过程中需要对在发动机设计、发动机制造、发动机装备以及发动机验证等各个环节进行有效的检测与规划。通过我国现有工作的航空发动机的运转过程进行综合事故整理,发现容易出现机械故障,就是机械系统的运作方式。航空发动机在我国的航空系统中的地位跟外国不一样,外国是独立发展的一系列产品,因为发动机的研发周期长于飞机,同时立项必然满足不了飞机的研制进度,所以立项时候总是按照飞机的进度定一个完成不了的节点。正因为发动机的这种特殊地位,只是飞机的一个配套产品,因此参数要按照飞机的要求确定,确定好参数后对发动机作进行测仿。然后再通过对某些部位的修改,满足参数要求性能得以保障,寿命延长和经济性提高,再不断改进不断的做试验,确定新参数和设计新尺寸。然后就是各种部件试验,发动机系列优化之路,作为货架产品,已经跟国际接轨。在正向设计的路上了,逆向设计努力提高自己的技术水平。

1 传动系统

传动系统是对航空发动机机械技术在工作中产生重要影响的部分,也是维修技术人员需要重点掌握的故障排除及维修项目中重点项目之一。航空发动机机械技术的发展趋势是需要其设备能具有稳固、高效的运转模式。正因如此,为了实现整体发动机系统的运转效果更好的改善,使其增加使用年限,通过保养与维护达到低成本、高效益的运转模式。由于国外航空系统发展时间较久,已经对航空发动机转动系统建立了较为完善的运转体系及有效的。分析数据作为理论依据,根据相关设备进行有效检测,对零部件受损程度进行综合考量,再对发动机的工作与静态运转过程中进行合理有效分析,确定模拟机的运转工作符合正常发动机的工作频率。我国近年来齿轮动态技术得到了有效进展,随着齿轮动态技术的深入研究,对其产生的噪音影响,振动影响以及声振粗糙度的影响,能够进行准确的分析比对。在齿轮动态技术产生其误差时,根据数据系统进行理论参考,对其齿轮零部件进行有效分析,以检测的数据评估齿轮的使用年限,优化齿轮的运转效果,针对相关研究得出结论,在不同状态下的齿轮磨损情况进行深入比对,有效提高齿轮的使用年限。根据计算机系统的智能优化,对使用的齿轮进行大数据检测。依照传动系统提供的数据作为参考,使整体效果得到良好运转。我国航空发动机转动技术在稳步提升,对于提升齿轮运转方面得到进一步优化与改善。航空发动机转动系统在其设计动态时存在一定的局限性,对外部构造及变化改善性较小。因此,为了满足航空航天系统的需要,针对发动机构造进行整体优化,对于众多零部件进行改善,使其航空发动机运转技术得到进一步提升与改善。

2 润滑系统

航空发动机内部所涉及到的润滑系统,对多方面知识具有广泛涉猎,在涉猎的知识里,需要技术人员对二箱流动、弹流润滑、复杂换热等相对知识进行深入研究与学习。因为这些方面的研究成果与理论数据相对较少,则需要技术人员通过全方位系统的深入化学习进行理论研究,对于设计的相关单位应做到有效培训、严格规划。使技术人员在涉及到航空发动机内部维修时,对其润滑系统知识能够有掌握与输出的功能。航空发动机整体技术的提高,也代表着润滑系统进一步的提升。正因如此,许多欧美国家对航空发动机润滑系统进行了改造升级,并对其做了深入研究,在研究中充分的概括了航空发动机轴承内部情况,其内部结构进行了润滑系统和防火系统的操作,还对电驱动润滑泵的应用进行了合理部署及有效设计。针对这些技术领域,需要航空企业的维修检测人员在发动机研究与实践的过程中。进行专业的理论学习及优质的实践操作,争取使提高航空发动机的使用水平和维修检测。

3 密封技术

航空发动机所承载的密封技术,需要有较高的要求,因此,西方的航空大国会对此项技术有着深入的研究,不断的投入精力去研究密封技术的核心领域。对于航空发动机的综合性能已与。充分的理论与实际研究,针对发动机项目中的密封技术给予多种考量,密封技术分类较多,具体包括:反转气膜、气膜、篦齿、石墨机械等密封环节。还在针对这项研究的范围内进行具体操作。在实验过程中,针对不同种类的发动机进行其多方位的功能有效测试。检测水平真实的反应不同用途的航空发动机,在不同环境下的工作方式。正因如此,对发动机的密封技术提供了提出了更严苛的挑战,再根据相关参数进行多方面研究,其恶劣环境更容易使发动机带来严重的磨损,会减少其使用年限。改善过程中,需要针对密封技术的具体结构进行优化,优化材料和使用性能,对提高密封技术的整体运行能力做出更优质的改良,使其能延长使用年限,增加使用寿命。

4 主轴轴承

主轴轴承使用技术方面,航空发动机主轴轴承其设计和制造技术涉及到轴承科技上的诸多硬科技。进行包括热分析、动态特性分析及热弹流分析的轴承动力学分析,并以此为基础进行仿真设计。进行包括疲劳、磨损、精度、振动、摩擦的轴承综合寿命研究。对其轴承早期存在的不利因素进行有效分析和针对性措施已与预防。在改善和推进轴承的承受力部分,降低其最大的接触面积,使其表面裂纹延缓产生,使其承受的疲劳程度大大降低,使表面完整性增强,在进行摩擦力研究,提高其耐磨性对于损伤的元素进行优化改善,并以此技术进行多种类研发,对于静态下史和动态下的研究成果进行多种手段进行深入研究与探讨。通过多角度、多范围的科学入手点进行有效分析,对轴承的运转情况以数据的模式进行计算,在计算过程中对喷油嘴及表面应力进行有效的数据化评估。通过多年的实验及数据统计,进行合理优化分析,在满足轴承设计的同时,还要通过计算机系统及数据库系统对轴承检测,所产生的数据与数据库信息进行有效比对,使其轴承运转的参数正常,延增加轴承的使用寿命。

结束语

发动机在实际应用的过程中,需要技术方面的大力支持,因此发动机内部的各种技术改良通过不断优化,对其发动机的运转性能带来进一步的提升。对传动性能、润滑性能、密封性能、主轴轴承性能等相应技术进行大规模、系统化的优质改革,使航空发动机系统可以得到进一步的优化与完善,达到整体水平的有效提高,保证航空发动机系统的有效运行就是保证飞机的安全运转和使用寿命。

参考文献:

[1]林俊明,李寒林,戴永红,吴晓瑜,郑水冰.航空发动机振动 与油液监测技术研究[J].无损探伤,2019,43(03):11-14,50.

[2]王帅,江平,李超,江建文,肖根升,李陆俊.某型航空发动 机附件传动系统新型的中央传动齿轮结构[J].机械设计与研究, 2017,33(06):71-73,77.

[3]唐元恒,邹刚,刘振岗. 国内外航空发动机机械系统的关键 技术分析[J].装备制造技术,2017(06):189-191.

[4]航空发动机柔性部件结构的热力耦合优化设计技术[J]. 朱继宏,张卫红,王丹. 航空制造技术. 2013(09)

[5]航空发动机中介轴承断裂分析与预防措施[J]. 修娟. 科技创新与应用. 2018(26)