03-米-17系列直升机发动机防砂装置的气密试验和故障的排除-丁忠伟

第二十五届（2009）全国直升机年会论文 米-17 系列直升机发动机防砂装置的气密试验和故障的排除 丁忠伟 （中国人民解放军第 5701 工厂 四川成都 610043） 摘要摘要 本文分析了米-17 系列直升机防砂装置的结构特点、工作原理、气密试验方法和要求, 并根据试验出 现的故障进行了原因分析和排除方法的介绍。以便用户更好地使用防砂装置，充分发挥防砂装置的优点。 关键词关键词 发动机； 防砂装置； 气密试验； 故障； 排除 1 1引言引言 由于直升机对场地的质量要求不高，经常野外起降。为了净化空气，减小或防止砂尘及杂物进入 发动机，损伤叶片。许多直升机在发动机进气道入口处装有防砂装置，以便提高直升机在沙漠和戈壁 地区以及近地飞行的生存能力和安全性。 米-17 系列直升机是一种双发、单旋翼带尾桨的中型运输直升机，它装备两台发动机，应急储备 功率较大，它的飞行性能、高温和高原性能较好。该型直升机发动机进气道入口同样装有防砂装置， 要保证该装置具有良好的工作性能，就要对防砂装置进行定期检查，笔者多年来对几十架机的发动机 防砂装置进行试验，摸索出了一套对发动机防砂装置进行试验的工艺方法，并针对试验出现的常见故 障，提出了有效的排除方法。可方便用户在使用过程中进行检查和试验。 2.2.米米- -1717 系列直升机发动机系列直升机发动机防砂装置防砂装置工作原理工作原理 米-17 系列直升机的进气防砂装置采用的是惯性分离式，主要构成部件有整流罩、分离器、引射 装置等（见图 1） 。必要时拆除整流罩和分离器后，不影响发动机的工作，但此时的发动机已不具备 防砂能力。当发动机工作时，含砂尘的空气经过整流罩 1 后部与进气道 4 外缘形成的通道，气流被 迫形成曲线运动，在惯性离心力的作用下，砂尘颗粒会贴附到整流罩 1 后部的表面上，并与空气一起 流动，进入到分离器 3 的入口，大部分除去砂尘的清洁空气沿着由进气道 4 和分离器 3 构成的主通路 进入发动机（气流） ，这部分气流占的比例比较大。进入分离器 3 的含砂尘空气，在环型间隙通道 内通过气流转弯而进一步分离净化， 清洁的空气通过分离器的环形间隙与气流汇合进入发动机的压 气机，砂尘则被分离环逐步导流，进入最里面的盲道，盲道处通过排砂管 5 与引射管 8 相连。当防砂 装置开关打开，增压空气经节气门 2 进入引射器导管（9）, 引射器导管向引射管 8 喷气形成负压， 经过排砂管 5 将含砂的空气从分离器盲道中抽出，通过引射管 8 排出直升机外的大气中（气流） 。 3.3. 发动机防砂装置气密试验目的、方法发动机防砂装置气密试验目的、方法 3.1 气密试验的主要目的 由米-17 系列直升机防砂装置工作原理可以看出，防砂装置整个管路系统是一个通路。如果用检 查系统管路漏气量大小的方法来判断系统连接的密封性， 使其引射气流的压力不至于在管路中造成大 量损失，就可以保证防砂装置工作正常，达到最佳防砂效果。 3.2 试验方法 图 1 防砂装置示意图 1-整流罩 2-1919T 节气门(防砂装置开关) 3-分离器 4-进气道 5-排砂管 6-导管 7-密封轴承 8-引射管 9-引射器 导管 3.2.1 气密试验需要的工艺装备，见下表： 序号 名称 规格或要求 数量 图位号 1 接头 连接供气导管 1 件 图 2-1 2 导管（或软管） 10mm 内径 10 米 图 2-2 3 压力表 （0）MPa 1 件 图 2-3 4 切断开关 切断时间在 1 秒内 1 件 图 2-4 5 气瓶 能够提供至少 2MPa 的压力 1 瓶 图 2-5 7 堵杆 头部装有橡胶垫,能够对1MPa压力的 气体进行完全封堵 1 件 图 2-7 8 秒表 精度最小 1 秒 1 件 3.2.2 气密试验方法与要求（见图 2） 。 a. 按图中要求将所有工艺装备连接起来，并保证工艺装备连接处不能有漏气现象。 b. 使用堵杆 7 堵住引射器喷管 6。 c. 给系统供压，当压力表 3 达到 1MPa 时，立即关闭切断开关 4，切断时间不应超过 1 秒，同时使 用秒表开始计时。 d. 测量系统中气压从 1MPa 下降到 0.7MPa 时所需要的时间，应不少于 5 秒。 注意：1 . 以上检查分别在 1919T节气门打开和关闭位置进行（1919T节气门在关闭位置时，没有步 骤b） 。 2 . 内径10 导管(或软管)从切断开关 4 到接头 1 的长度应在 10 米左右 ,主要用于保持系统内部 有足够的气体。 图 2 防砂装置气密试验示意图 1.接头 2.导管 3.压力表 4.切断开关 5.气瓶 6. 引射器喷管 7. 堵杆 4 4. . 故障现象及排除方法故障现象及排除方法 在对发动机防砂装置进行气密试验时， 常常遇到气压从 1MPa 下降到 0.7MPa 所用的时间在 5 秒中 内，这主要是系统内部出现漏气现象造成。现在将主要的故障现象、产生原因和排除方法列入下表： 故障现象 产生原因 排除方法 气压在瞬间下降到 0 （大量漏气） 导管未连接或未拧紧 引射器喷管未堵 （限于节气门打开位置） 未安装密封轴承 连接导管并拧紧 对引射器喷管进行封堵 安装密封轴承 气压从 1MPa 下降到 0.7MPa 时所需要的时间在3秒内 （中 等漏气） 1919T 节气门连接处漏气 1919T 节气门关闭不严 （限于节气门关闭位置） 密封轴承无密封橡胶圈 拆下 1919T 节气门单独试验， 并 重新组装 拆下 1919T 节气门单独试验， 并 重新调整 安装密封橡胶圈 气压从 1MPa 下降到 0.7MPa 时所需要的时间在5秒内 （小 量漏气） 导管有裂纹 密封轴承密封橡胶圈损坏 更换或修理导管 更换密封橡胶圈 5 5. . 发动机发动机防砂装置防砂装置使用建议使用建议 在直升机使用维护中，建议对发动机防砂装置的检查做到以下几点： 5.1 定期拆卸发动机防砂装置整流罩，除去防砂装置以及分离器中的杂物，保证工作正常。 5.2 左、右发动机的防砂装置不能互换。在拆卸检查前可作标记，保证安装正确。 5.3 在防砂装置与进气道连接的密封轴承处，导管（图 1-6）安装螺钉不宜过紧，否则防砂装置 安装较困难。 5.4 在安装防砂装置的过程中要小心，以免碰伤整流罩外形，引起变形，影响直升机的气动性能。 6 6. . 结论结论 在飞行和训练时，发动机防砂装置出现漏气现象，不会立即反映在飞行控制上，在日常维护中也 不可能被发现，所以定期对发动机防砂装置进行气密试验是非常有意义的，这样便于掌握防砂装置的 工作状态，及时发现故障、排除故障，保证防砂装置始终处于良好的工作状态，保护发动机的正常工 作，从而保证发动机的使用寿命和直升机的飞行安全。 参参 考考 文文 献献 1 总参陆航局,米-17 直升机技术维护手册,1992 年 8 月 2 总参陆航局,米-17 直升机修理手册, 1992 年 8 月 3 陈建中,直升机构造学,1996 年 7 月 4 总参陆航局,米-171 直升机构造讲义,1998 年 6 月 Air leakage check and trouble-shooting methodologies for MI-17 series helicopter engine anti-sand device Ding Zhongwei (No. 5701 Factory of P.L.A, Cheng Du Si chuan, 610043) Abstract: A wide-equipped helicopter among domestic air force is the MI-17 series, which is installed high horse powered turbine-shaft engine. An anti-sand device is installed on the eng