張晗　郭（guō）桃都（dōu）　韓（hán）大禹　金少博
（中國航發沈陽黎明航空發動機有（yǒu）限責任公司）

　　摘（zhāi）　要：某航空發動（dòng）機（jī）在生產過程中重複出現了軸承故障。為降低（dī）軸承的故障率，我們開展了對軸承（chéng）故障問題的研究。將生產過程中常見軸承故障分為3類：軸承表麵劃傷、磕傷故（gù）障；軸承鏽蝕故障；軸承試車後（hòu）壓坑、麻點故障。本文介紹這3類故障的（de）形貌特點，為軸承故（gù）障的分析提供一定的思路；分析3類軸承故障產生（shēng）的原因，針（zhēn）對性製定防（fáng）護措（cuò）施，達到降低軸（zhóu）承故障率的目標（biāo），減少經（jīng）濟損失，提高外場發動（dòng）機使用（yòng）可靠性。
　　關鍵詞：航空發動機；軸承故障；防（fáng）護措施

　　某航空發動機（jī）在（zài）生產過程中（zhōng）重複性地出現軸承故障問題。軸承故障問題的發生，既增加發動機的質量成本、帶來因軸承報廢造成（chéng）的額外工作費用，又耽（dān）誤（wù）了發（fā）動機的交付進度，降低發動機及軸承（chéng）外場使用的可靠性。因此，有效（xiào）降低軸承故障發生率非常重要。
　　1.常見軸承故障（zhàng）種類
　　將近些年生產過程（chéng）中的軸承故障問題匯總梳理，根據軸承常（cháng）見故障形貌特（tè）點將某航空發動機的軸承故障種類分為以下3類：軸承表麵劃傷、磕傷故障；軸承鏽蝕（shí）故障；軸承試（shì）車後壓坑（kēng）、麻點故障。
　　（1）軸承表（biǎo）麵劃傷、磕傷故障
　　軸承跑道出現異物拖動造成的規則性軸（zhóu）向長條劃傷，一般伴（bàn）有滾動體出現軸向旋轉劃傷出現，嚴重時具有一定深度。
　　（2）軸承鏽蝕故障
　　軸承跑道、滾動體表麵形成坑狀鏽蝕或（huò）麵積較大的淺表性（xìng）腐蝕，鏽蝕故障形貌一般呈點狀（zhuàng）或片狀。
　　（3）軸承試車後壓坑、麻點故障
　　軸承壓坑故障形貌一般（bān）為圓形凹坑，有集中發（fā）生特性，會出現大（dà）壓坑邊緣有小壓坑的現象；麻點故障形貌（mào）為（wéi）黑（hēi）色（sè）細小點狀凹坑，直徑（jìng）一般在0.2mm以下，有擴散發生（shēng）特性，表麵拋（pāo）修（xiū）後成縱深形分支狀擴散。
　　2.軸承故障原因分析
　　經過資料的查閱比對，結合發動機結構特點，分析3類（lèi）軸（zhóu）承故障的（de）原因。
　　（1）軸承（chéng）表麵劃傷、磕傷故障原因分析
　　某航空發（fā）動機的軸承一般采用分體軸承，在裝配（pèi）過程（chéng）中合套，而由於軸承的遊（yóu）隙非常小，在軸承裝配過程中滾棒沒有收到位，會造成軸承劃傷；在大組件裝（zhuāng）配過程中的同軸度未對正，會造（zào）成軸承（chéng）劃傷；在軸承測量過（guò）程中，一些表麵尖銳的測具與（yǔ）軸承工作麵（miàn）接觸（chù）時，會造成軸承工作麵劃傷；另外，在軸承裝配、保管過（guò）程中，也有可能與外物接觸、磕碰，會（huì）造成軸承表麵磕傷。
　　（2）鏽蝕故障原因分析
　　軸（zhóu）承材料（liào）屬（shǔ）高碳（tàn）鋼，材料與（yǔ）水汽接觸極易產生鏽蝕現象，主要產生原因有如下兩種。
　　①日常軸承（chéng）防鏽管理存在問題。存（cún）放過程中軸承被空氣氧化，產生鏽蝕。
　　②人手（shǒu）上汗液（yè）中含有水（shuǐ）分與鹽，在搬運（yùn）或（huò）裝配的過程中，若人手（shǒu）出汗或沾有非中性輔助材料時，接觸（chù）軸承會（huì）發生（shēng）電離反應，加速氧化作（zuò）用，產生鏽蝕。
　　軸承的鏽蝕（shí）故障一般在夏天濕度（dù）大時較嚴重。
　　（3）軸承試（shì）車後壓坑、麻點故障原因分析
　　結合發動機結構特點，產生軸承壓坑、麻點故障的原因主要有鏽蝕和異物壓傷。
　　①鏽蝕
　　當軸承發生鏽（xiù）蝕時，若未及時（shí）處理保持鏽蝕狀態，會導致鏽蝕加深，形成麻點故障；若輕微鏽蝕（shí）的（de）軸承繼續工作也會導致鏽蝕處擴散（sàn）形（xíng）成麻點故障（zhàng），一般此類麻點向軸承基（jī）體（tǐ）方向有較深的縱向延展。
　　②異物（wù）壓傷
　　某型號航空發動機由於滑（huá）油係（xì）統的特點，可能在滑油係統中存在黑色異物，導致軸承工（gōng）作時被壓傷。黑色異（yì）物來源分為以（yǐ）下6類。
　　（a）封嚴麵磨損掉落
　　某型號航空發動機封嚴結構大部分采用的是空氣封嚴，密封麵為蜂窩或塗層，在工作中存在磨損脫（tuō）落（luò）現象。蜂窩表麵由電火花加工形成，存在金屬材料融化後形（xíng）成的顆粒（lì）與金（jīn）屬氧化物；塗層為金屬或金屬化合物粉（fěn）末構成，磨（mó）損掉落後（hòu）的脫落物硬度較高。
　　（b）空氣係統的異物
　　某型號航空發動機的部分空氣係（xì）統機件，如導（dǎo）向葉片，在（zài）加工過程中使用吹沙工藝，砂粒容易形成殘留。
　　（c）塗層加工過程切屑殘留
　　為保證封（fēng）嚴環（huán）的同軸度，三支點、五支點軸承封嚴環（huán）為組合後（hòu）加工，加工時（shí）雖然采取了一定的保護措施，但由（yóu）於結構限（xiàn）製，塗層切屑易殘留在滑油腔（qiāng）中。
　　（d）導管中存在砂粒
　　導管加工過程折彎時采取填充物（wù）方式保持導管材料延展不（bú）產生局部凹下。12mm以下直徑的導管采用灌入鬆香的方式，12mm以上直徑的導管采用灌入砂子的方式。灌入砂子的導管在管路（lù）折彎後形成了部分區域有靜電吸附作用，吸（xī）附（fù）少量沙子。導管加工完（wán）成後被靜電吸附的沙子不易清除，進入滑油係統會（huì）造成軸承壓傷。在（zài）管路與接頭焊接後表麵（miàn）焊道處理（lǐ）時（shí），采用砂紙打磨的方式也很容易造成砂紙中的（de）金剛砂殘留，而這部分（fèn）金剛（gāng）砂表麵（miàn）含有粘接劑，很難清除，容易造成管路內含有砂粒。
　　（e）機（jī）件內壁表麵氧化物脫落也會造成滑油係統出現異物（wù）。
　　（f）軸承等機件存放、運輸或裝配過程中，有微小（xiǎo）多餘物掉落或（huò）空氣中的大顆粒物吸附在機件表（biǎo）麵，未及時清（qīng）除。
　　3.軸承防（fáng）護措施的製（zhì）定（dìng）
　　根據故障產（chǎn）生的原因，針對軸承（chéng）表麵（miàn）劃傷、磕（kē）傷故障，軸承鏽蝕故（gù）障和軸（zhóu）承試車後壓坑（kēng）、麻點故障進行了相關控製工作。
　　（1）軸承表麵劃傷、磕傷故障（zhàng）防護
　　為避免軸承表（biǎo）麵劃傷（shāng）、磕傷故障的發生，在裝配流程（chéng）及軸承檢測上盡量減少拆、合（hé）套的過（guò）程。對員工進行實際操（cāo）作培訓，提高（gāo）員工軸承裝配經驗（yàn）。在裝配合套的過（guò）程中遇到卡滯情況不強行裝配，將軸承（chéng）輕輕旋轉，使軸承內外套趨於平行，減少（shǎo）軸（zhóu）承的損傷程度；在軸承裝配時，采用潤（rùn）滑脂將滾棒收起到位，避免裝配過程中（zhōng）滾棒卡傷軸承；上部（bù）裝配的部件與下部發動機均要用水平尺確定水平狀態，在軸承將要接觸時，下落速度（dù）要慢，采用手動吊裝（zhuāng）滑輪，便（biàn）於明顯感知裝配狀態。
　　將與軸承配合的工裝（zhuāng）材料更換為環氧樹脂，避免與軸承接觸時劃傷軸承。派製專用工裝，專人管理軸承及與軸承相關的（de）工裝。
　　（2）軸承鏽蝕故障防護
　　日常（cháng）軸承采取真空包裝存放（fàng），避（bì）免原始包裝不能完全（quán）實現與（yǔ）空氣隔離。真空包裝困難的已裝配在組件上的軸承油封後盡量采取塑料袋包裝，並放置（zhì）防潮砂，確保小環境的空氣幹燥。在組件（jiàn）上放置時（shí）間較長的組件規定半（bàn）年為（wéi）期限，超過半年則將軸承分解進行油封管理（lǐ）。
　　軸承操作過程中，工人必須帶防汗的一次性絹布手（shǒu）套，有效地防護手上汗（hàn）液對軸承的影響，同時一次性手（shǒu）套（tào）的使用還可以有效的避（bì）免二次汙染。
　　（3）軸（zhóu）承試車後（hòu）壓坑、麻點故障防護
　　加強對軸承鏽蝕的（de）防護（hù），發現（xiàn）軸承（chéng）出現鏽（xiù）蝕後及時處理，避免（miǎn）鏽蝕擴大形成麻點故障。
　　控製滑油係統清潔度，加強對油品清潔度等級的控製；對（duì）涉及軸承腔及滑油係統流路的機件進行（háng）充分衝洗，將殘留在成附件殼體（tǐ）死腔內的機加殘留金屬屑衝洗幹淨；在裝配或裝配後運輸（shū）發動機過程中，用堵頭、堵蓋或防塵罩隔離發動機與外界環境，避免在發動機試車過（guò）程中（zhōng），有殘留金屬（shǔ）屑、沙粒等異物進（jìn）入軸承腔內。
　　結語
　　對近些年生產過（guò）程中（zhōng）某航空發（fā）動機軸（zhóu）承故障問題的（de）匯（huì）總梳理，明確了其常見的軸承故障種類。通過（guò）軸承故障原因分析，從軸承的入廠、存放、裝配、運輸和與軸承故障問題相關機件的清洗（xǐ）環節入手（shǒu），針對性提出對策，進行某（mǒu）航空發動機軸承故障（zhàng）發生的防控。一方麵，這些對策（cè）可為（wéi）其他（tā）型號航空發（fā）動機的軸承故障防控（kòng）做參考；另一方（fāng）麵，我們也要認知到，這些措施並不能全（quán）麵杜絕某型號（hào）航空發（fā）動機軸承故（gù）障的發生，針對（duì）某（mǒu）型號航空發動機軸承（chéng）故障防控措施仍然（rán）需要認真研究，任（rèn）重而道（dào）遠（yuǎn）。
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來源：《中國新技術（shù）新（xīn）產品》2017年12期