飛機發動機油液故障診斷技術的現狀與發展趨勢論文

飛機發動機油液故障診斷技術的現狀與發展趨勢論文

　　飛機發動機是一種典型的現代機械裝置，長期處於高速、高溫、過載荷、大機動、起落頻繁等苛刻條件下，摩擦磨損嚴重，致使故障率較高，發動機的壽命縮短，這些都已成為制約飛機效能和可靠性的主要因素，因而發動機的狀態監測與故障診斷顯得非常重要。發動機的運動部件幾乎都是透過潤滑油來減少摩擦，磨損產生的磨粒除了少部分沉積外，大部分懸浮於迴圈的潤滑油之中，因此應用於發動機故障診斷中的油液分析技術，具有其他方法不可替代的優勢。

　　飛機發動機油液故障診斷技術通常包括常規理化效能分析、光譜分析、鐵譜分析、磁塞監測和顆粒計數器等方法。

　　1 常用的油液故障診斷技術

　　1.1 常規理化效能分析

　　常規理化效能分析是指採用油料化驗相關的物理化學方法，按照國家、地方、行業或企業標準，對潤滑油的各項產品理化指標進行檢測。常規理化效能分析方法具有裝置成熟、操作便利、經濟性高等特點，是油液分析技術中一種最為普及和認可的方法。

　　飛機發動機故障診斷中，一般選取滑油的運動粘度、閃點(多為開口) 、酸值、水溶性酸或鹼、水分、機械雜質、氧化、硝化、顏色及新增劑含量等指標作為分析的專案。各類潤滑油在這些分析專案上都有各自的正常值控制標準，例如表 1 列出的928 航空潤滑油的基本技術指標。

　　1.2 光譜分析

　　光譜分析技術可用於物質分子結構和物質化學組成的研究。近年來光譜分析技術大量應用於潤滑油中各種微量元素濃度的測定研究之中。通常以10-6(ppm)為單位，表示這個相對濃度的測量結果。高經緯等人針對軍用裝備油液分析的特點，提出了一種基於混合深淺知識的光譜油液分析專家系統知識庫的建立和實現方法，在工程實際使用中具有一定的'價值。任國全等人詳細研究了基於油液光譜分析診斷系統 SADS(Spectrometric AnalysisDiagnosis System)的自行火炮發動機磨損故障診斷專家系統，例項證明該系統具有較強的診斷能力。

　　透過研究潤滑油中磨損磨粒的化學組成及含量，從而監控診斷飛機發動機潤滑系統的磨損故障，一般適用於尺寸範圍在 5μm 以下的磨粒。由於光譜分析技術分析速度快、分析精度高、樣品用量少，因而在飛機發動機故障診斷中得到了廣泛應用。根據光譜元素分析，可以確定合理的換油期，查明發動機磨損的部位和磨損程度。

　　1.3 鐵譜分析

　　鐵譜分析技術是一種藉助高梯度的強磁場作用，將機械磨損磨粒按尺寸大小依次沉積到透明載體上，然後進行光學測量、觀測和解析的監測技術。鐵譜分析技術覆蓋了大多數磨粒的尺寸範圍，可以觀測磨粒的表面形貌，測量磨粒沉積區的光密度，因而在不拆卸、不停止裝置運轉的條件下就可瞭解裝置磨損狀態、分析磨損發展趨勢、預報磨損故障。

　　2 常用油液故障診斷技術分析比較

　　以上介紹的幾種可用於發動機狀態監測與故障診斷的潤滑油分析技術各具特點。但任何一種單一的方法都不可能全面地給出分析研究所需的資訊和資料。在對發動機進行監測時，各種分析手段所測出資料是各從一個方面來監測潤滑油中磨粒的變化。

　　3 結 論

　　由上述分析比較可知，每種油液故障診斷分析技術各有其適用範圍和優缺點，採用單一的油液分析技術無法全面分析飛機發動機的故障。綜合應用多種油液分析技術，從不同角度分析整合獲得的資料資訊，才能對發動機進行科學、高效、全面、準確和快速的故障診斷。