CFM56－3发动机空气系统

CFM56-3发动机空气系统B737机型B级培训75章

主讲：黄杰俊CFM56-3发动机空气系统

让学员了解CFM56-3发动机前后轴承腔的增压

让学员了解CFM56-3发动机附件冷却

让学员了解CFM56-3发动机压气机控制75.1前后轴承腔的增压75.2发动机附件冷却75.3压气机控制CFM56-3发动机空气系统75.1前后轴承腔的增压75.2发动机附件冷却一、发动机内部附件冷却（1）低压压气机排气用于冷却：

第3～9级高压压气机盘

高压涡轮内盘

第3、4级低压涡轮盘及叶根（2）高压压气机排气

用于冷却：

高压涡轮盘外盘前表面

高压涡轮转子叶片

高压涡轮进口导向叶片（即燃烧室出口导向叶片）（3）高压压气机第5级引气（通过4个外部管道）用于冷却： 低压涡轮进口导向叶片

高压涡轮盘外盘后表面

第1、2级低压涡轮盘及叶根二、低压涡轮机匣冷却三、发动机外部附件冷却

发电机的冷却

点火导线的冷却冷却气源：低压压气机排气低压压气机排气四、高压涡轮间隙控制功用：

快速改变转速时，能避免发动机排气温度（EGT）瞬时超温；

使高压涡轮转子叶片和静子机匣接触的可能性减少到最低；

使高压涡轮叶片与高压涡轮机匣之间的间隙保持最佳。

涡轮间隙：

涡轮机匣与工作叶片叶尖之间的距离叫涡轮径向间隙。

控制涡轮间隙的方法是控制涡轮机匣的膨胀量，使涡轮间隙保持为最

佳值。

径向间隙影响因素：转子离心力、热膨胀－叶片、轮盘伸长机匣受热膨胀、变形不均匀，结构形式(如扩张通道)转子与静子不同心，转子振动发动机工作状态

涡轮间隙变化

无冷却式机匣

装配间隙为2mm

起动间隙为7mm

高转速间隙5mm

停车时为0mm 冷却机匣

装配间隙为2mm

起动间隙为3.2mm

高转速间隙1.2mm

停车时为0mm

涡轮间隙是随所用材料和发动机的工作状态及飞行条件的不同而变化

的。冷态

起动

工作状态

停车n冷却式机匣可采用两种方式:被动式冷却和主动式冷却。

被动式冷却分为：外部冷却式和内部冷却式。

外部冷却式机匣：

利用飞行中外界大气的速度头通过进口流入空气收集器内,并经过内壁上沿周向均匀分布的许多孔去冷却涡轮外环, 然后再冷却尾喷管并排入

大气。 优缺点：构造简单,加工方便,重量较轻,

但冷却效果较差。涡轮机匣膨胀少，涡轮径向间隙大小稳定，

热应力较小。 涡轮间隙控制--内部冷却式机匣l靠从压空机出口引入空气到涡轮机匣外套内，控制机匣的膨胀量。

主动间隙控制 根据发动机的工作状态，人为控

制机匣的膨胀量，以保证涡轮径

向间隙最小。 通常是在涡轮机匣外面加上数圈

冷气管。 按预定调节规律改变冷却空气的供应量和温度。组成：

高压涡轮间隙控制活门（HPTCCV） 定时器 定时器锁定电磁活门

高压压气机第5级引气管道

高压压气机第9级引气管道

高压涡轮间隙控制供气管道高低压涡轮冷却高压5级引气HPT-LPT冷却高压5级和9级混合气（用于

HPTACC）风扇空气冷却低压涡

轮机匣高压压气机第5

级和第9级引气第5级

引气HPTCC定时器HPTCC定时器锁定电磁活门

燃油流量传感器高压5级HPTCC引气口高压5级和9级HPTCC混合引气管高压5级引气管高压9级HPTCC引气管HPTCCV

高压9级HPTCC引气口

HPTCC高压5级引气口作动筒活门杆HPTCCV75.2发动机附件冷却

总结

发动机内部附件冷却 （1）低压压气机排气冷却：第3～9级高压压气机盘、高压涡轮内盘、第3、4级低压涡轮盘及叶根 （2）高压压气机排气冷却：高压涡轮盘外盘前表面、高压涡轮转子叶片、高压涡轮进口导向叶片 （3）高压压气机第5级引气（通过4个外部管道）冷却：低压涡轮进口

导向叶片、高压涡轮盘外盘后表面、第1、2级低压涡轮盘及叶根

低压涡轮机匣冷却气源：风扇排气

发动机外部附件冷却

发电机的冷却气源：风扇排气

点火导线的冷却气源：低压压气机排气

高压涡轮间隙控制

功用 N2转速达到95％之后的0－182秒时间内：由HPTCC定时器和定时器锁定电磁活门超控MEC进行控制，其它时间由MEC进行控制

引气源：高压压气机5级或9级引气，有四种组合冷却空气75.3压气机控制一、可调静子叶片（VSV）系统

功用： 使发动机在很大的工作范围内保持良好的压气机特性，使发动机不会发生喘振。组成：

VSV作动筒（2个） 作动环

双臂曲柄组件和连杆（2个）

柔性反馈钢索（1条）

位置：主发动机控制VSV反馈钢索高压压气机前

静子机匣7点半钟1点半钟VSV作动筒可调进口导流叶片可调静子叶片

（3级）双臂曲柄1）VSV双臂曲柄组件可变静子叶片作动筒第三级连

杆校装销位置第二级连杆VSV双臂曲柄组件第一级连杆进口导流叶片连杆双臂曲杆1级

2级

3级左VSV作动筒进口导流叶片作动筒环吊环连杆作动筒主连杆杆端头端

VSV反馈钢索VSV排油管第一级双臂

曲柄第二级双臂曲柄进口导流叶片双臂曲柄第三级双臂曲柄右VSV作动筒左VSV作动筒主发动机控制VSV反馈钢索2）VSV作动筒杆端

前端（头端）排油双重密封六角接头螺纹活塞排油口刮刀壳体前端进油，

向下移动。

杆端进油，

向上移动进口导流叶片双臂曲柄作动筒杆端前端杆端进油，

向下移动第三级双臂曲柄主连杆VSV反馈钢索第一级双臂曲柄前端进油，

向上移动。第二级双

臂曲柄VSV排油管吊环连杆主连杆VSV排油管前端进油，向下移动。

杆端进油，

向上移动连杆第二级双臂曲柄

第一级双臂曲柄前端（头端）作动筒吊环连杆第三级双臂曲柄前端进油，

向上移动。

杆端进油，

向下移动进口导流叶片双臂曲柄右边VSV作动筒杆端第三级

连杆校装销位置第二级连杆VSV双臂曲柄组件第一级连杆进口导流叶片连杆作动筒环3）作动环左VSV作动筒进口导流叶片1级

2级双臂曲杆3级HPC前静子机匣D型头螺栓(4处)进口导流叶片连杆第三级连杆第二级连杆第一级连杆连接U型夹作动筒N2转速

MEC

C

IT信号4）可调静子叶片（VSV）系统的工作过程杆端进油，

向下移动吊环连杆作动筒主连杆杆端前端VSV排油管前端进油，

向下移动。

杆端进油，

向上移动进口导流叶片双臂曲柄第一级双臂曲柄前端进油，

向上移动。第二级双

臂曲柄第三级双

臂曲柄VSV反馈钢索进口导流叶片

双臂曲柄连杆第一级双臂曲柄主连杆VSV排油管前端进油，

向下移动。

杆端进油，吊环连杆第三级双臂曲柄前端（头端）作动筒前端进油，

向上移动。

杆端进油，

向下移动右边VSV作动筒第二级双

臂曲柄向上移动杆端作动筒环第一级连杆进口导流叶片连杆双臂曲杆左VSV作动筒第二级连杆VSV双臂曲柄组件第三级

连杆刚性销位置1级

2级

3级进口导流叶片供油和回油管手摇泵试验车5）VSV维护和检查

功能测试VSV头端管道VSV头端软管VSV杆端管道VSV杆端软

管注意：

在使用外部压力源时，压力不能超过300psi，以免损坏VSV系统；

运转发动机作动VSV系统至打开位，进行检查时应注意观察和避免

VSV反馈钢索对人员造成伤害。

调试和测试

阻力检查：确保移动反馈钢索所需要的力不超过规定极限

行程检查：确保VSV能在全程范围内工作而不会强使MEC内部机械装

置的运动超出它的行程范围

静态调试：确保反馈信号和实际叶片位置同步信号传给MEC二、可调放气活门（VBV）系统功用： 控制流向高压压气机的气流流量组成： 12个放气活门

燃油齿轮马达 放气活门机械止动机构可调放气活门

（风扇框架中介盒内）燃油齿轮马达

（9点钟位置）可调放气

活门VBV燃油齿轮马

达VBV反馈钢索VBV活门VBV软轴功用： 控制放气活门的位置1）放气活门燃油齿轮马达风扇机匣9点钟反馈连杆放气活门和主球形螺杆作动筒放气活门和球形螺杆作动筒（11处）放气活门止动机构反馈钢索反馈装置

反向臂放气活门燃油齿

轮马达软轴（11处）反馈杆放气活门燃油齿

轮马达放气活门止动机构放气活门和主球形螺杆作动筒次级气流分流罩风扇出口导流叶片风扇出口导流叶

片内支撑环主气流VBV打开口套管VBV关闭口套管到放气活门止动机

构的固定点放气活门燃油齿轮马达VBV排油管输出轴驱动齿轮放气活门止动机构主密封次级密封2）放气活门机械止动机构

功用：

为了VBV完成一个完整循环（开－关）所需要的旋转量而限制放气

活门燃油齿轮马达。放气活门和主球形螺杆作动筒次级气流放气活门燃油齿

轮马达主气流分流罩风扇出口导流叶片风扇出口导流叶

片内套罩放气活门止动机构保护套罩输出轴主软轴梯形螺杆止动随动螺帽放气活门止动机构

保护套罩反馈装置反向臂反馈装置反向臂外壳放气阀门止动机构接主球形螺杆作动器到MEC的反馈信号风扇框架的后面抛掷器输出轴3）放气活门和球形螺杆作动器保护套罩减速齿轮箱门打开位置反

馈连杆封严软轴孔口供VBV位置传感器的固

定支架（监控）球形螺杆作动筒输入轴螺杆

滚珠返回管卡箍随动螺帽球形螺杆主软轴（输入轴）孔口球形螺杆软轴孔口传动螺帽软轴孔口轴孔口门封严门铰链安装到发动机的螺栓随动螺帽传动螺帽安装螺帽

球形螺杆轴孔口安装螺帽

轴孔口保护套罩球返回管卡箍螺杆花键接头支座的安装MEC接头主软轴六角接头轴驱动和反馈钢索反馈反向支架接头VBV反馈钢索8接触点接头六角接头放气阀门软轴轴4）VBV系统工作5）VBV维护和测试

功能测试

注意：

不能使用压力超过300psi的外部压力源，否则会损坏VBV系统 一般不主张使用运转发动机的方法来驱动VBV系统，除