船用柴油机-航空发动机叶片检测与维修技术研究：确保安全可靠运行的关键飞机发动机叶片角度是多少

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航空发动机叶片的检查与维护

杨忠军

Ameco 西南航线中心 四川省成都市

摘要：航空发动机叶片是航空发动机的核心部件之一，定期检查与维护对于保证发动机安全可靠运行具有重要意义。随着航空工业的快速发展和技术的不断进步，航空发动机叶片的检查与维护也受到了极大的关注和重视。先进的检查与维护技术在航空发动机叶片的维护中得到了广泛的应用，大大提高了其运行可靠性，降低了其寿命成本。本文对航空发动机叶片进行检查与维护研究，总结航空发动机叶片的检查与维护技术，以供参考。

关键词：发动机；叶片；检查维护

介绍

叶片是航空发动机的关键部件，例如在大涵道比商用飞机发动机中，叶片约占工作量的40%。叶片价格昂贵，如果修复一个叶片的费用不到新叶片的70%，则修复工作被认为是值得的，因此大多数叶片损坏是可以修复的。据统计，我国民航的维修投资费用比发达国家高出10-15%，其中航空发动机的维修费用占55%。在中国民航的发展阶段，如何正确处理设计、制造和维修之间的关系，在保证可靠性的同时降低维修成本，并研究并最终提出相应的维修方法是我国航空工业面临的迫切课题。可见，对航空发动机叶片的检测与维修进行研究具有重要的现实意义。

1. 航空发动机叶片检测技术现状

在检验验收技术标准方面，我国航空发动机叶片检验验收技术标准体系正在逐步建立和完善。根据国际标准和国内实际需要，我国制定了《民用飞机叶片检验验收技术标准体系》等一系列相关技术标准，这些标准对叶片参数术语及定义、风扇叶片、压气机转子叶片、压气机静子叶片、涡轮转子叶片、涡轮静子叶片的检验验收规范等都有详细规定，为叶片检验验收提供了技术指导。但针对航空发动机叶片缺陷检验验收技术，目前尚未完全建立完整的技术标准，缺乏一套统一、全面的叶片检验验收技术标准。

航空发动机叶片检验验收技术规范主要涉及叶片参数的概念及规定、风扇叶片检验验收技术规范、压气机转子叶片检验验收技术规范、压气机静子叶片检验验收技术规范、涡轮转子叶片检验验收技术规范、涡轮静子叶片检验验收技术规范等。为满足我国航空发动机实际情况，在叶片检验验收技术标准制定过程中，需要结合叶片类型，构建有针对性的技术标准和规范。

2.航空发动机叶片维修技术

2.1 机载内窥镜检查

机载内窥镜检查是通过发动机涡轮箱内的探头对涡轮叶片进行目视检查。该技术不需要拆卸发动机，可以直接在飞机上完成，方便快捷。内窥镜检查可以更好地检测涡轮叶片的烧损、腐蚀和脱粘等情况飞机发动机叶片，有助于了解和掌握涡轮的技术和健康状况，从而对涡轮叶片进行全面检查，保证发动机的正常工作。

2.2 修理厂检查前的预清洁处理

涡轮叶片表面覆盖有燃烧后的沉积物、涂层以及高温氧化腐蚀形成的热腐蚀层。积碳会增加叶片的壁厚，从而改变原有的气流路径，降低涡轮效率；热腐蚀会降低叶片的力学性能；而且由于积碳的存在，叶片表面的损伤被掩盖，检测起来很困难。因此，在对叶片进行监测和修复之前，必须对积碳进行清理。

2.3 叶片完整性检测

以往航空发动机叶片直径的检测多采用角度规、卡尺等“硬”测量仪器，该方法简单易行，但易受人为干扰，存在精度低、检测速度慢等缺陷。随后，基于三坐标测量机编写了微机自动控制的应用程序，开发了叶片几何尺寸的测量系统。通过自动检测叶片并与标准叶形进行比较，自动给出误差检测结果，从而判断叶片的可用性和所需的维修方法。不同厂家的三坐标测量机虽然在具体技术上有所差异，但具有以下共同点：自动化程度高、检测速度快，一般1分钟即可检测一只叶片，扩展能力好船用物资，通过修改标准叶形数据库，可以检测多种类型的叶片。

3.航空发动机叶片的维护

3.1热喷涂技术

（1）耐磨涂层

钴基、镍基、碳化钨基等耐磨涂层广泛应用于航空发动机零部件上，以减少航空发动机运行过程中因振动、滑动、碰撞、磨擦等引起的摩擦，从而提高性能和使用寿命。

（2）耐热涂层

现代航空发动机为了增大推力，需要将涡轮前的温度提高到最大限度。这样船用物资，涡轮叶片的工作温度也会相应升高。虽然采用了耐热材料，但仍然难以满足使用要求。试验结果表明，在涡轮叶片表面涂敷耐热涂层，可以提高零件的耐热性能飞机发动机叶片，避免零件变形、开裂。

（3）可磨耗涂层

现代航空发动机中，涡轮由多个水平放置的定子叶片组成的机壳和固定在圆盘上的转子叶片组成。为了提高发动机的效率，应尽可能减小定子和转子两个部件之间的距离。这个间隙包括转子叶片尖端与固定外圈之间的“叶尖间隙”和转子-机壳各级之间的“级间间隙”。为了减少间隙过大引起的漏风，理论上要求这些间隙尽可能为零，因为生产零件的实际误差和安装误差很难达到；另外，在高温、高速条件下，轮盘还会纵向移动，造成叶片径向“长大”。由于工件的弯曲变形、热胀冷缩，采用喷涂耐磨涂层使其具有最小的自觉间隙，即在叶片靠近顶端的表面喷涂各种涂层；当旋转的零件与其摩擦时，涂层会产生牺牲磨损，从而使间隙最小化。

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