972023,61(8）总第708期机械制造安全故障航空发动机低压涡轮弹性支撑断裂故障分析沈晨张江伟韦瑾中国航发动力股份有限公司西安710021摘要：某航空发动机外场正常使用至首次翻新寿命，返厂大修，发现低压涡轮弹性支撑的弹性拉杆断裂。针对这一故障，进行结构分析、现场检查，计算弹性支撑刚度，进行刚度有限元分析，并进行强度校核。通过分析，得出故障的可能原因。关键词：航空发动机低压涡轮弹性支撑断裂故障中图分类号：V232文献标志码：B文章编号：1000-4998（2023)08-0097-04Abstract:Anaeroengineusednormallyinexternalfieldtothefirstoverturnlife,andreturnedtofactorytooverhaul.Itwasfoundthattheelasticrodofelasticsupportforlow-pressureturbinefractured.Inresponsetothisfault,structuralanalysisandon-siteinspectionwerecarriedout,stiffnessofelasticsupportwascalculatedandfiniteelementanalyzed,andstrengthwasverified.Throughanalysis,thepossiblecauseoffaultwasobtained.Keywords:AeroEngineLow-pressureTurbineElasticSupportFractureFault1古故障情况为了提高航空发动机转速，减轻质量，转子普遍采用柔性转子的设计，即转子的工作转速在转子支撑系统的临界转速以上。为使转子临界转速避开发动机常用工作转速范围，转子支撑常使用弹性支撑，并改变转子支撑系统刚度，使临界转速低于10%最低转速，甚至更低。低压转子的临界转速高于慢车转速，同时低于工作转速，当由慢车转速加速时，可以迅速通过临界转速，使转子在超临界转速状态下稳定工作。某航空发动机外场正常使用至首次翻新寿命，返厂大修，分解时发现低压涡轮弹性支撑上30根弹性拉杆中的一根中间部分已经断裂并缺失，其它弹性拉杆则大多已发生断裂或出现裂纹。这一故障在该型航空发动机使用历史上还未曾发生过，需要通过尺寸复测、材料分析、应力计算，分析弹性支撑断裂的原因及影响，并提出使用意见。2结构分析2.1低压转子支撑形式该航空发动机低压转子采取1-2-1支撑形式，如图1所示。低压涡轮轴承为滚棒轴承，仅承受转子的径向负荷。2.2弹性支撑结构低压涡轮轴承采用的弹性支撑为拉杆式结构，由低压涡轮中介机匣高压压气机轴承力支板低压涡轮盘低压压气机低压后轴承压气机轴低压低压涡轮轴承止推轴承发动机轴线球形联轴器中介轴球形联轴器图1低压转子支撑形式前安装边、弹性拉杆、后安装边等零件组成。弹性支撑上30根直径为2.59mm、长度为43.6mm的弹性拉杆由1Cr1...
