PT6A系列发动机

韩义志 · 发表于 2012-8-4 11:12:30

PT6A发动机工作2000小时后出现ITT升高，TQ下降的问题怎么处理。其他参数变化不明显。

韩义志 · 发表于 2012-8-4 11:18:18

已做过性能恢复清洗，没有明显好转

baitianrui · 发表于 2012-8-4 11:31:52

以前好像遇到过类似问题，但是也不知道咋处理的，令请教高人吧

knavewalp · 发表于 2012-8-4 11:47:23

【转】PT6A－27发动机扭矩值下降故障分析原作者：马辉
这个发动机我也不懂，帮你找了一个类似故障分析，你可以看看

故障现象
　　地面试车时，同时记录了左、右发动机在不同燃气发生器转速Ng下的发动机扭矩值TQ、涡轮间温度ITT、飞机燃油流量Wf、螺旋桨转速值NP、滑油温度oilt和滑油压力oilp等7个发动机参数。各参数值见表1。

表1　发动机地面试车数据表

参数左右Ng值 TQ(lb.ft)左右 ITT(°C)左右 Wf(kg/h)左右 Np(rpm)左右 oilr(°C)左右 oilp(psi)左右
52% 310 310 510 510 64 64 1010 1010 75 75 85 85
80% 550 550 530 530 92 92 1800 1800 75 75 85 85
90% 1040 1100 590 570 131 120 2200 2200 75 75 85 85
95% 1400 1480 630 600 178 164 2200 2200 75 75 85 82

　　由该表可知，Ng=52％和Ng=80％时，左、右发动机的各个参数基本一致，当Ng=95％时，右发动机TQ值已达到最大起飞扭矩1480lb.ft，而左发动机TQ值只达到1400lb.ft。
　　为了确定故障原因，首先查找了首次地面试车的试车单，发现该试车单中左、右发动机各个参数基本一致，在场人员一致认同这是发动机出厂后的故障。
故障分析
　　地勤人员认为这是发动机燃油调节系统的故障，而技术人员认为是放气活门漏气造成的故障，为了便于说明问题，下面分别介绍PT6A-27发动机燃油调节系统和螺旋桨调速器相关的工作原理。
发动机燃油调节系统故障模式分析
　　(1)燃油调节系统介绍　　燃油调节系统由滑油－燃油加热器、燃油泵、燃油调节器、起动流量控制器、燃油喷嘴以及燃油与气压感受管路组成，燃油调节器安装在发动机的后安装边上，其输入转速与燃气发生器转速成正比。由于发动机的功率输出直接取决于燃气发生器的转速，通过调节供给发动机燃烧室的燃油量就可以控制燃气发生器的转速。燃油调节器可自动调节发动机的供油量，控制燃气发生器的转速，以此来满足发动机螺旋桨所要求的功率。
　　燃油调节器由计量部分、计算部分、燃气发生器调速器等部分组成。计量部分的计量活门可以被计算部分通过连接装置带动，计量活门的移动可以改变计量活门小孔的面积，达到控制燃油流量的要求。
　　计算部分由真空膜盒和调速器膜盒组成，Px和Py是压气机后引出的P3空气经调节后的压力，Py作用在膜盒的一面，Px作用在膜盒的另一面。当Py增加而Px不变时，膜片右移，带动连接装置运动，导致计量活门小孔面积增加，从而增加了燃油流量；反之，当Py减小而Px不变时，膜片左移，带动连接装置运动，导致计量活门小孔面积的减小，从而减少了燃油流量。Py压力通过一个外部气压管路与发动机调速器部分相连。

(2)螺旋桨调速器介绍
　　此处只涉及螺旋桨调速器的动力涡轮调速器部分，动力涡轮调速器的作用是防止螺旋桨调速器产生故障时出现动力涡轮超速动力涡轮的复位臂通过外部气压管路与Py压力相连，可以调节Py压力，复位臂在发动机外部可以人工调整。
(3)燃油调节系统故障分析
　　地勤人员分析故障时首先想到的是燃油调节故障，认为故障是由螺旋桨调速器中动力涡轮调速器复位臂位置调整不当而造成的。复位臂位置不当，可导致Py压力下降，而Px保持不变，膜片在Px和Py的作用下向左移动，带动连接装置运动，减小了计量活门小孔面积，也就是减少了燃油流量，从而导致发动机功率下降。发动机功率为扭矩、螺旋桨转速与系数的乘积，功率与扭矩成正比，即功率越大，扭矩越大。由此，地勤人员认为是复位臂调整不当，导致功率下降，从而造成扭矩达不到最大起飞扭矩。
　　按上述思路检查了可能导致Py压力下降的复位臂后，左右发动机扭矩仍然无法协调一致。之后，又检查了与Py压力连接的各个管路，没有漏气现象。这说明此故障并非是由燃油调节系统造成的。
放气活门故障模式的分析
　　在否定了故障是由燃油调节系统造成的之后，技术人员认为是由于发动机空气通道或空气管路漏气而造成功率损失，从而导致了扭矩值下降。
　　再次地面试车，记录各个发动机参数，与上次数据对比，发现当Ng90％时，左、右发动机的TQ、ITT、Wf值相差较大。由此判定是放气活门故障。
(1)放气活门介绍
　　放气活门的作用是保证发动机在压气机低转速下无喘振，PT6A-27发动机的放气活门在Ng=86％时开始关闭，Ng=91％时完全关闭。该放气活门位于燃气发生器机匣7点钟位置，由一个装在开有放气孔的壳内的运动的活塞式活门组成，活塞靠一个挠性膜片和一个导向销支撑在中心孔上，可以正反两个方向运动来打开或关闭放气孔，同时也能有效地密封活塞上腔。
　　放气活门由4个螺栓固定在燃气发生器机匣上的放气口安装边上，一个从活门安装座伸出的空气弹簧销，可保证燃气发生器机匣安装座上压气机引气P3压力放气口对准放气活门P3通道。
　　经过初级限流螺塞引出的P3空气流过文氏管计量螺塞排入大气。文氏管用来在规定的发动机范围内起节流作用，以便得到P3/Px的固定比值，其中Px是活塞上腔初级限流螺塞和文氏管计量螺塞之间的调定压力。活塞抬起的位置取决于压气机级间空气压力P2.5和Px二者之间的平衡。低功率时，P2.5&gt

x，活门全开，随着功率的增加，Px的作用力逐渐增加至与P2.5作用力平衡，活塞开始关闭。当活门关闭时P2.5压力增加，活门不会急速关死，而是在不变的P3/P2.5的作用下逐渐关闭。在大功率时活门完全关闭，Px>P2.5。
(2)放气活门故障分析
　　低功率时P2.5远大于Px值，活门全开，此时左、右发动机的放气活门状态一样，左、右发动机的各个参数一致，产生的功率一致，扭矩值也一致。随着功率的增加，压气机P3压力增大，经过初级限流螺塞后的气压增大，作用于膜片上的力也随之增大，从而导致活塞开始下移，当Ng=91％时，活塞与底座应该完全靠紧。但由于某种原因，左发动机放气活门的活塞与底座之间关闭不严，压气机的级间压力空气泄漏到大气中，从而导致了左发动机功率的损失，左发动机扭矩值下降。
　　在更换了左发动机的放气活门后，故障排除。

总结
　　以往经验表明，放气活门一般在飞行时间较长的飞机上易发生故障，由于本台发动机是新发动机，一般都认为首次试车是合格的，忽略了放气活门可能出现故障这一因素，因此在排故过程中，首先考虑的是燃油系统。通过此次排故，认为应根据不同部件的不同特性做试验，区别各个部件的不同故障，以便节省时间。