某改型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片碰磨分析與質(zhì)量改進(jìn)研究
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【摘要】:航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種承受嚴(yán)酷的氣動(dòng)負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷,且要求長期可靠工作的熱動(dòng)機(jī)械,是由許多零部件和附件組成的復(fù)雜系統(tǒng),其可靠性直接影響著飛行安全,其壽命長短不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用,也影響發(fā)動(dòng)機(jī)的維修費(fèi)用和后勤保障等。而渦輪葉片是影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和壽命的主要零部件之一,其結(jié)構(gòu)和承載情況十分復(fù)雜,工作環(huán)境十分惡劣,除承受轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力、離心彎矩和離心扭矩,氣動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩、扭矩和軸向力外,還要承受溫度不均勻引起的熱應(yīng)力,以及振動(dòng)負(fù)荷等。本文以某改型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)靜子葉片碰磨為對象,開展了故障機(jī)理分析和質(zhì)量改進(jìn)研究,主要研究工作如下:(1)系統(tǒng)地描述了某改型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)靜子葉片碰磨現(xiàn)狀,從渦輪葉片碰磨故障現(xiàn)象入手采用不同的檢查分析方法,并應(yīng)用UG建模和線彈性有限元應(yīng)力計(jì)算對故障件進(jìn)行了強(qiáng)度校核,通過對故障件及關(guān)聯(lián)件進(jìn)行雙目放大鏡檢查、微分計(jì)量等分析工作,對故障產(chǎn)生的危害進(jìn)行了分析。(2)在分析故障部位冶金檢查結(jié)果和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對化學(xué)成分、硬度、金相、能譜和斷口等冶金理化結(jié)果進(jìn)行了分析研究,排除了外物掉落其中卡滯磨損,對某改型發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)前后結(jié)構(gòu)的對比及冷熱狀態(tài)尺寸進(jìn)行了詳細(xì)分析及計(jì)算,并根據(jù)試驗(yàn)渦輪部件壁溫測量結(jié)果提出導(dǎo)葉下緣板與工作葉片前緣碰磨的原因是某改型渦輪機(jī)匣冷卻流路存在設(shè)計(jì)缺陷所致。(3)針對某改型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪冷卻流路的設(shè)計(jì)缺陷,制定了三套質(zhì)量改進(jìn)方案,并從實(shí)施的工作量、難易程度、經(jīng)濟(jì)性、對外場使用影響程度逐一進(jìn)行了優(yōu)劣分析,最終選擇了第二、三套方案組合實(shí)施,解決了這一重大故障,保證了外場發(fā)動(dòng)機(jī)的安全使用。本文通過故障案例分析、理論計(jì)算及質(zhì)量改進(jìn)驗(yàn)證試驗(yàn),對航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)靜子葉片碰磨進(jìn)行了初步探索,為航空發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量改進(jìn)及研制改型提供了方向。
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:V263
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,本文編號:1252414
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