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航空发动机修理技术
1.5.4.2 4.2 零部件的常见故检方法
4.2 零部件的常见故检方法

零部件的故检方法主要有观察法、测量法和试验法。观察法主要检查零部件的宏观故障,测量法和试验法比较精确。常用的简单检查方法有用专用的螺柱检查钳,夹住螺柱转动,以检查螺柱的松动情况,用胶木榔头敲击零件,检查接触焊的焊缝有无与骨架脱开等,还有用角尺或用刀尺到平台上通过透光来检查零件的变形等。

4.2.1 观察法

1.目视检查

目视检查是指不用任何仪器和工具,单凭肉眼观察。目视检查一般用于宏观故障检查,如断裂、掉块、掉漆、涂层脱落、腐蚀、过热、变色、硬皮及明显的变形、裂纹和磨损等外形故障。

2.放大镜检查

放大镜检查是利用放大镜弥补视力不足,检查裂纹、凹坑等故障。放大镜有5倍、10倍、15倍等不同倍数的低倍放大镜,也有可调不同倍数的双管放大镜,图2-4-3所示为零件故检。双管放大镜的双管用于眼睛观察,零件放在物镜下的工作台上,调整焦距达到最佳视物效果。但视物面积很小,检查效率低,放置零件的工作台面积有限,大零件、大面积检查难以进行。长期检查时,眼睛容易疲劳,使用受到一定限制,一般用于检查涡轮叶片或重要的螺钉等。

图2-4-3 零件故检

显微镜也可以用于放大零件,金相显微镜常用于观察零件的金相组织,辅助判断零件的故障性质。

3.腐蚀法

把腐蚀液涂在零件表面上,经腐蚀并清洗后,无故障处呈现金属光泽,故障处由于腐蚀液的毛细作用,故障处呈暗黑色,用放大镜观察其形状和大小。注意:腐蚀检查前,应将零件除油,便于腐蚀液接触金属,而腐蚀后要用热水和冷水清洗,或进行必要的中和,以免金属继续腐蚀,造成故障。有的还要进行除氢,以防止产生氢脆性,造成零件提前损坏。

4.对比法

通过加工标准件,把故检件和标准件进行对比判断故障。常见的故检标准件有表面粗糙度标准样块、标准叶型、深度样块等。

5.听、闻、摸

发动机整机试车时,可以听声音,进入车台后,闻空气中的气味。如果异常则进行相应的检查。检查叶片等零件的表面时,可以借助手感,确认零件的技术状态,弥补视觉的不足。

4.2.2 测量法

测量法是指在规定的测量环境下,使用工艺规定的工装、量具测量零件的几何尺寸,检查零件的磨损、变形和配合等是否符合工艺要求。测量的内容和要求如下。

1.测量几何尺寸

测量几何尺寸主要测量零件的长、宽、高、直径和深度,如测量轴的内外径、端面跳动和叶片的型面尺寸,测量轴承与轴、轴与齿轮的配合,高低压转子的轴向、径向间隙和转子外径等。

2.测量零件的形状尺寸

测量零件的形状尺寸主要是测量调整垫的平行度、轴的端面跳动、支点轴承座的同心度、机匣的椭圆度和螺钉孔的位置度等。

3.测量齿轮副的啮合间隙

测量齿轮副的啮合间隙主要是测量附件及中央传动装置的齿轮啮合间隙,使用专属工装,工装包含固定装置和测量装置,固定装置用于固定一个齿轮,测量工装装在另一个齿轮上,测量工装可旋转,百分表对应可旋转的测量工装刻度线,测量工装旋转的弦长即齿轮啮合间隙。

4.测量的技术要求

零件测量时,应选用工艺规定的量具,在规定的环境下测量。测量部位应无毛刺、锈蚀和脏物,以避免测量失真。零件的锥度、椭圆度、棱度、鼓度等无特殊规定时,一般按零件的容差计算,即在容差范围内就合格。

对于精度较高的零件,为了使测量精确、标准一致,测量时温度应保持为18℃~22℃。 当外界温度与此相差较多时,应有一个均衡温度的时间,时间长短视零件大小、材料特性而定。除有特殊测量环境要求的零件外,都在常温下测量。测量量具允许的误差不应超过被测量零件公差的1/4,如果量具的误差太大则不能准确地反映零件的实际尺寸。

测量配合要求高的内孔尺寸时,需用专门环规校准测具。当测量直径时,最少应测量4点,分别在同一截面上按“+”字形测两个位置,然后取平均值。测量值需进行修约时,在有效值末位后的数大于5时,末位进一;末位后的数小于5时,末位不变;末位后的数等于5时,若末位的数字为奇数,末位进一;若末位值为偶数则末位不变。

故检测量所用的量具精度等级一般较高,车间在生产中发生测量结果不一致时,常以故检测量为准。有专职测量人员的则以专职测量人员的数据为准。

4.2.3 试验法

1.测试

(1)硬度测量试验。用硬度计测试硬度。通过硬度的改变,判断材料在超温后是否引起了质的变化。硬度是材料机械性能中的一个指标,在一定程度上能反映金属材料所处的热处理状态,当发动机出现喘振或超温时,涡轮叶片、涡轮盘和压气机后几级叶片可能因温度高发生材料的组织转变,因而有测试硬度的必要。

测试硬度的位置一般选择在温度最高的部位或能代表温度最高部位材料情况的某些非危险区,测试硬度避开危险区是为了防止硬度计压印成为裂纹的疲劳源,引起零件出问题。为了检验准确,测试硬度前,应将零件上的积炭除掉,并用砂布打光,测试硬度的点应错开,不要在同一截面上,以免过多减弱强度。为了准确,一般要测试几个点,计算其平均值。

(2)电气测试。电缆通电性测试,电磁阀通断性测试等。

2.拉、压试验

拉、压试验属于机械性能试验。常见的有在规定力作用下,测试弹簧的伸缩性能。在故障分析时,如果发现零件变形、变色或一些不正常的现象,可进行拉、压试验验证,确定其工作的安全性、稳定性、可靠性。

3.密封试验

密封试验的方法是,把装好的零、部件装在试验台上,使用零、部件的实际工作介质如气、燃油、滑油、红油(液压油),加压充入,在一定时间内压力不允许下降,以确定其密封性是否合格。所有的密封结合面,修理完后都要进行密封试验。如涡喷7的附件机匣、中轴承机匣等。

4.流量试验

流量试验主要测量滑油喷嘴、燃油喷嘴、活门、油泵等零件或部件单位时间的流量,也可以用于涡轮叶片的冷气流量、涡轮导向器的喉道面积等测量。

5.整机试验

发动机的修理过程中,零件的技术状态并非固定不变,需要故检人员对各零件进行检查,以确保零件的技术状态在要求的范围内。发动机修理线上主要检查零部件的机械故障和性能故障,整机性能的检验依靠地面试车完成。发动机返厂修理不能确定故障时,通过试车查明故障;在外厂通过挂机试车检验修理质量。

整机的性能故障检查则对修理人员提出了更高的技术要求,发动机的性能故障主要由发动机试车设备的各种检测仪指示。这就要求在整机试车时摸清发动机整机的技术状态,确保发现发动机出厂前的所有故障。