V2500飞机发动机的排气温度故障1

1、V 2 5 0 0飞机发动机的排气温度虚高的故障分析南方航空公司机务工程部 MCC 陈建国故障现象V2500发动机1997年在南航投入使用以来， 经常发生EGT指示超温。最近，V2500发动机的排气温度指示突然变高的情况时有发生。常规来讲，EGT接线桩或导线盒中的接线桩的松动，EGT的指示应该是在波动。这是由于接触电阻的变化。接线桩的松动引起的读数 变化，一般来说会导致EGT数值是下降。但2007年2月11日B-2351（V2500发动机）飞 机广州起动，左发时发动机EGT瞬间达到645Co随后温度下降，信息消失，后续参数正常。 短停打开C包皮检查热部分正常，检查左发EGT探头发现EGT热电偶

2、接线盒有接头松动，重装并拧紧打好力矩。2010年6月26日B-6355（V2500发动机）（CZ3512杭州飞广州）。飞行员报左发EGT超温，其余参数正常。当时发动机工程师判断是指示问题，飞机继续飞到广州排故。NDT孔探检查左发燃烧室高低压涡轮叶片正常，试车测试左发工作正常。检查左发EGT探头发现，EGT热电偶接线盒有接头松动，拆下检查正常。重装并拧紧打好力矩至正常。该类事件多次发生，我在这举两个典型的例子。 由于EGT的升高关系到发动机的健康情况，如果发动机的EGT真的超温，飞行员在空中必须收油门直到关车。此类故障如果发生在起飞加油门时，飞行员就很难判断。是什么原因促使飞机的EGT指示上升。

3、我认为要找到故障原因，并提出预防措施。现场只是经常 发现EGT接线桩的热电偶导线松动。重新对EGT的接线桩自锁螺母打力矩拧紧，故障就能得到排除。发动机厂家2000年把EGT接线盒中的自锁螺母力矩检查工作加到了飞机2A检工卡中。该方案基本预防了此类故障的大量出现。但是我们没有找到故障的根本原因。要热电偶的指示变大，只有外部电源的输入。但我们没有任何的其它电源的输入。为什么造成这种现象。本文试从热电偶的基本原理出发和通过对故障现象的分析，找到根本原因，并提出一些改装意见。故障分析V2500V2500 发动机 EGT测量的热电偶的类型，特点V2500发动机的热电偶的正极是含籍 1 0 %的镣铭合金，

4、负极是含铝 3 %的镣铝合金 （分度号是 K）。可测量 0 1 3 0。度的介质温度，适在氧化性中适应。其温度关系近似线性， 价格便宜。目前最多应用的热电偶。V2500V2500 发动机 EGT测量的热电偶 和连接导线V2500发动机每个热电偶是双热电偶探头。在探头的接头上有四个连接点。其法兰盘连 接通过螺钉连接到飞机的涡轮机匣。每台发动机有四个探头。热电偶的导线和接线盒。热电偶是用柔性导线平行连接到接线盒。导线是有铭和铝组成。接头也是用相同的材料组成。导线中有一股内层束是用铜做成，其目的是防止电磁的干扰。导线中还有不锈钢外层束防止热和摩擦。接线盒和导线多连接到飞机的涡轮机匣上。两种不同成分的

5、导体两端结合成回路，当接合点的温度不同时，回路中就会产生电动势。热电偶的电动势有两部分组成：首先，两种导体A、B接触时，由于导体内的自由电子密度不同，如果NANB,电子密度大的导体A中的电子就向电子密度小的导体B扩散，导体A失去电子而具有正电位，导体B由于接收了电子而具有负电位。这样在扩散达到动态平衡时A、B之间就形成了一个电位差。这个电位差称为接触电动势。Eab(t0)= K*t0/e ln (Na(t0)/Nb(t0)Eab(t0)- A、B两种材料在温度为t0时的接触电动势；K-玻耳兹曼常数(1.38 x 10-23J/K);e为电子电荷(1.6021892 x 10-19C);Na(t

6、0)、Nb(t0)为A、B两种材料在温度t0时的自由电子密度。回路中总的接触电势为：Eab(t)-Eab(t0)其次，单一导体中的温差电动势。对单一金属导体，两端温度不同，两端的自由电子就 具有不同的动能。温度高则动能大，动能大的自由电子就会向温度低的一端扩散。失去了电子的这一端就处于正电位，而低温端由于得到电子处于负电位。这样两端就形成了电位差， 称为温差电动势。Ea(t,t0)=们a a d(t)Ea(t, t0)导体A两端温度为t、t0时形成的温差电动势；t, t0高低端的绝对温度；8a汤姆逊系数，表示导体A两端的温度差为1C时所产生的温差电动势，例如在0C每一个探头传送两组电信号，立的

7、两组信号送到EEC的A和B接线盒和导线束会平均四个探头的一组信号。通道。具体如图：接线盒把独时，铜的 b =2 V/ Co对于由A、B两种导体构成的闭合回路，在A、B两导体上产生的温差电动势之和为:Ea(t,t0)-Eb(t,t0)在整个闭合回路中产生的总电动势EAB(T,T明表示为：A导体 ,，Ea(t,t0)T Eab(t) B导体Eab(t0) T0Eb(t,t0)Eab(t,t0)=Eab(t)-Eab(t0)-Ea(t,t0)+Eb(t,t0)在总电动势中，温差电动势比接触电动势小很多，可以忽略不计。回路中的电动势表示为Eab(t,t0)=Eab(t)-Eab (t0)热电偶特性热电

8、偶是利用以上原理进行温度测量的。其中测量测量温度的一端是叫工作端。另一端是叫冷端。冷端和显示仪表连接。显示仪表能够显示所测温度。其中关键有几个问题要明确。(1)均质导体定律。由均质材料构成的热电偶，热电动势的大小只与材料及结点温度有关。与热电偶的尺寸大小、形状及沿电极温度分布无关。(2)中间导体定律。将A、B构成的热电偶的T0端断开，接入第三种导体C,只要保持第三导体两端温度相同，接入导体C后对回路总电动势无影响。(3)在热电偶回路中，如果热电极A、B分别与连接导线A、B相连接，结点温度分别为T、Tn、T0，那么回路的热电势将等于热电偶的热电势EAB(T,Tn )与连接导线A、B在温度Tn、T

9、0时热电势EA B (T,Tn )的代数和，即:EABBA (T,Tn,T0)=EAB(T,Tn)+EA。B4) (TNT0)度定律。在热电偶回路中，两接点温度为T、T0时的热电动势，等于该热电偶在接点温度为T、Ta和T& T0时热电动势的代数和。我们已经知道热电偶的电动势为Eab(t,t0)=Eab(t)-Eab(t0)-Ea(t,t0)+Eb(t,t0);近似为Eab(t,t0)=Eab(t)-Eab (t0)。同时对于接线盒中的接线桩是A(a,b) ;B(a,b)分布。如故没有外界电压的输入，热电动势是不会升高的，EGT也不会升高。我们在工作现场发现了由于A(b)接线桩和B (a

10、)接线桩搭接，造成造成热电动势升高，进而造成的EGT读数升高。如图所示：A通道I -匚 二tB通道为什么A(b)接线桩和B (a)接线桩搭接，会造成造成热电动势升高？简单分析一下，我发现，热电动势V和多个因数有关系。电路简化为如图：其中Ea(t0)为A通路中t0为温度的接触电动势。Ea(t) A为通道中t温度时的接触电动势。Eb(t0)为B通路t0为温度的接 触电动势。A(a)A (b)B(b)B(a)短接Ea(t) A为通道中t温度时的接触电动势。V为EGT对应的电动势。(V的大小和Ea(t),Eb(t),Ea(t0),Eb(t0)有关系)。预防方案为什么V2500发动机的热电偶接线桩没有松动而接线盒中的接线桩有松动？因为在热电偶接线桩螺帽上有保险丝。但在接线盒中的接线桩较多，难以用保险丝固定。并且保险丝 容易造成短路。针对以上情况，我提出了改装意见。接线盒中接线桩的改装。1.接线桩的前后布置，使其容易用保险丝固定。如图所示：这种方法需和厂家沟通进行改装。实施难度较大。2.在接线盒前的导线束，尽量使A和B回路隔离，对A回路的a,b和B回路的a,b捆扎到一起。限制各自的活动，防止A和B回路的搭接。即使发生松动，EGT指示也是