分享好友 数控技术首页 数控技术分类 切换频道

V2500发动机的维修问题及改进型V2500 SelectOne发动机

2018-11-27 00:001410

  V2500发动机是IAE国际航空发动机公司于80年代研制生产的双转子轴流式高涵道比涡轮风扇发动机。它具有无凸台的宽弦空心的风扇叶片、“浮壁”燃烧室和高效的燃油率三大特点。自80年代投入使用以来,V2500发动机凭借其高效率和可靠的性能赢得了越来越多的航空公司用户的青睐。

 

  近年来,V2500发动机也出现了一些问题,下面根据大修厂的经验谈谈V2500发动机在维修上遇到的问题。

  V2500发动机常见问题

  (1)高压压气机HPC第3级叶片。
  高压压气机HPC第3级(高压第1级)叶片凸台的不规则磨损会导致发动机提前更换,更有甚者出现发动机高压压气机第3级叶片断裂,导致整台发动机损坏。为避免这种情况的出现,IAE改进了高压压气机第3级叶片,发布了服务通告SB72-0487,加大凸台的接触面积,改进凸台的涂层。改进后的新叶片投入使用后,第3级叶片得到极大改善。
  (2)高压压气机HPC第4级叶片。
  高压压气机HPC第4级叶片(高压第2级)也出现过断裂的问题。IAE曾怀疑是因为叶尖和机匣间隙过小造成的,由叶尖摩擦引发的叶片根部后缘位置产生交换应力引发裂纹,实验室的调查也发现所有裂纹的起始点都在叶片根部后缘处。据此IAE发布了一个服务通告SB72-0505,对第4级叶片进行超声波探伤。超声波具有很强的穿透性,穿过叶片根部后缘,当遇到缺陷时,该缺陷产生一个反射回波信号,该信号在探伤仪上位于底波信号之前,当该缺陷信号高于设定的验收标准时,表明该缺陷超过标准,必须更换发动机。
  (3)高压压气机第5/6/7级叶片的问题。
  高压压气机第5级叶片中曾有一批叶片在制造过程中因使用了不合格的工具,导致叶片上的止动片槽应力聚中,在翼飞行时第5级叶片断裂。IAE发布了服务通告SB72-0586 来检查高压压气机第5级叶片。
  针对高压压气机第6/7级叶片断裂的问题,IAE发布了服务通告SB72-0471/0332,重新设计了叶根的形状,增加了叶片根部的深度和宽度;为优化叶片的平衡,叶片的安装位置向压力面前移;同时也改变了叶片的材料。通过一系列的改装,高压压气机第5/6/7级叶片的断裂问题得到了很好解决。
  (4) 高压涡轮1-2级空气封严。
  航空公司监控报告发动机N2高压转子振动有突然增大的趋势。经检查发现高压涡轮1-2级空气封严有裂纹。对此IAE重新设计此封严,参考服务通告SB72-0534,并且按服务通告SB72-0522改进了高压涡轮的第2级静子叶片,增加冷却气流,改善高压涡轮1-2级空气封严的冷却,通过一系列的措施,最后解决了由高压涡轮1-2级空气封严裂纹导致的高压转子振动的问题。
  (5)高压涡轮第1级叶片的改进。
  发动机在高推力的工作状态下,叶片经常会面临叶尖烧蚀的问题,导致发动机提前下发,在翼时间大大缩短。按照服务通告SB72-0475改进,新的叶片将会应用更好的内部冷却、合金材料和表面涂层,同时还增加了清除沙子的一些改进措施。
  (6)高压涡轮第1级叶片外空气封严问题。
  曾有发动机因外空气封严冷却孔堵塞,导致外空气封严烧穿,进而烧穿高压涡轮机匣的例子。针对这种问题,IAE发布了服务通告SB72-0483,引进新的外空气封严和高压涡轮第1级静子叶片支撑环,外空气封严改进了冷却孔的布局,扩大了冷却孔的直径,同时新的第1级静子叶片支撑环也增加了对外空气封严的冷却气流。改装后的使用效果令人比较满意。

  V2500 SelectOne

  针对上述问题,IAE研制了改进型V2500涡轮风扇发动机——V2500 SelectOne,目前此发动机已获得了生产许可。同时,原有的V2500发动机改装升级工作也开始进行。IAE声称改进后的发动机燃油耗油率降低约1%,发动机的在翼使用时间延长了20%,同时减少了温室气体CO2等的排放,获得了额外的12度的EGT裕度(排气温度裕度)。这些性能的改进将确保V2500发动机在同级别发动机中的技术领先地位。
  改进型的V2500 SelectOne发动机主要有以下改进:
  (1)高压压气机4~8级转动叶片和3~5级静子叶片更换为3-D 叶片。叶片的基本轮廓前缘由圆形变为椭圆形,所有叶片表面都提高了光洁度。
  (2)高压压气机3~8级鼓的6~8级的减震丝槽容易磨损,导致许多高压压气机3~8级鼓因此报废。V2500 SelectOne发动机取消了高压压气机第6/7/8级的减震丝,彻底避免因高压压气机3~8级鼓的减震丝槽的磨损而更换高压压气机3~8级鼓的情况。
  (3)高压压气机VSV可调静子叶片的控制逻辑也做了相应的改变。改装了3/4级转轴作动臂上低速效装孔的位置,提高了发动机在启动过程中的喘振裕度。
  (4)高压涡轮部分也做了较大改进。更换了新的高压涡轮第1级和第2级叶片、新的高压涡轮第1级静子叶片和第2级静子叶片,以及新的高压涡轮第1级外空气封严。相对于旧的涡轮叶片,新的涡轮叶片采用了更先进的表面涂层和气膜冷却技术;新的涡轮静子叶片采用了改善的内部冷却和额外的平台冷却;新的高压涡轮第1级外空气封严也提高了耐用性;同时还提高了外径静封严的封严效果。
  (5)安装了新软件的电子发动机控制器以确保发动机的性能更可靠。
  世界上第一台改装后的V2500 SelectOne发动机在珠海摩天宇航空发动机维修有限公司试车成功。并达到了一些预期的性能指标:发动机排气温度下降,EGT裕度增大,发动机高低压转子的转速降低,燃油耗油率下降,还有一些指标需要在航空公司的实际使用过程中得到验证。V2500发动机作为一款成熟的发动机,将会随着世界航空市场的发展而发展,我们深信V2500发动机会有一个成功的未来。

举报
收藏 0
打赏 0
一文看懂|速科德带你一览高速电主轴动平衡检测
  高速电主轴技术是一种通过将电动机转子直接作为机床主轴,从而实现数控机床主轴部件与主轴电机融为一体的技术。实际工作中,

0评论2023-10-11740

数控机床“尺寸不稳定”的原因
1、伺服电机轴与丝杠之间的连接松动,致使丝杠预电机不同步,出现尺寸误差。检测时只需在伺服电机与丝杠的联轴节上作好记号。用

0评论2022-02-102269

教您如何分析数控机床CNC电源故障
在数控机床的组成部分中,数控机床CNC电源单元是一个比较容易发生故障的单元,下面由小编针对数控机床CNC电源单元不能供电的故障

0评论2022-02-081288

数控机床进给轴联轴器松动,预测诊疗方案来了!
数控机床的进给轴联轴器松动情况十分普遍,因其位置封闭,外部诊断困难,故设计了联轴器松动预测诊断结构,此结构可以在机床的操

0评论2021-12-13847

数控车床加工按工艺分为哪些呢?
数控车床加工中心按其加工技术分为镗、铣、车,按控制轴数分为三轴、四轴、五轴加工中心。个性化是市场适应性的趋势:目前市场对

0评论2021-11-111158

机床夹具非标件的模块化设计
机床夹具非标件的模块化设计计算机辅助设计CAD已广泛应用在工程设计领域。图形库的开发是工装CAD中的关键技术。它的优劣将直接关

0评论2021-11-08577

二手数控斜身车床归零的一般方法
众所周知,开机后必须要回零,如果不回零的话,机床就会发生报警。那么,大家知道二手数控斜身车床归零的一般方法都有哪些吗?今

0评论2021-11-081325

一种提高钻套使用寿命的热处理工艺方法
我公司自制的钻套(见图1),主要用于公司生产的载货汽车后桥从动锥齿轮安装孔钻孔之用,12个钻套镶在一个钻孔模板上。每个齿轮有1

0评论2021-08-28507

数控机床报警的故障维修实例
故障现象:一台配套OKUMAOSP700,型号为XHAD765的数控机床,早上开机后转台转位后下落时显示2870旋转工作台夹紧检测器异常,同

0评论2021-08-281273

轿车等角速万向节典型零件的制造工艺
随着制造水平的不断提高,等角速万向节技术得到了迅猛发展,并已逐渐形成一套独具特色的制造体系。本文介绍了现代轿车的RF、VL型

0评论2021-08-28593