V2500发动机高压压气机叶片损伤检查..doc

V2500发动机高压压气机叶片损伤检查 崔宗辉，苏金波 郑攀忠 （山东太古飞机工程有限公司，济南 250107）, GE USN52 ULTRASONIC INSPECTION OF V2500 ENGINE HIGH PRESSURE COMPRESSOR BLADE FOR DAMAGE CUI Zong-hui,SU Jin-bo (Taikoo [Shandong] Aircraft Engineering Co.Ltd, Jinan 250107, China) ZHENG Pang-zhong (GE Measurement Control, Shanghai 201203,China ) Abstract: Compressor vanes are the important parts of the aero-engine. Erosion, fatigue cracking and even fracture might be found on compressor vanes frequently. If cannot be detected adequately, the damage could lead to in-flight shut down and affect the flight safety of the aircraft. The ultrasonic inspection of HPC stage 4 blade roots was introduced. It is an effective method for preventive safety events. Keywords: Ultrasonic testing; Blades; Cracks; Defect analysis , GE USN52 V2500发动机是IAE公司研制的轴流式、双转子、高涵道比涡轮风扇发动机，它有A5/D5两大系列，该发动机被广泛应用于A321、A320、A319和MD90等中型民用飞机上。由于设计原因，其4级高压压气机叶片在服役过程中出现了一些问题，根据IAE资料,在故障叶片后缘根部的榫头区域发现裂纹，在交变负荷作用下,裂纹会迅速扩展,造成叶片断裂并引起发动机中断起飞或空中停车。2005年，国内某航空公司一架A320飞机，就发生了一起由该故障引起的发动机空中停车。 为预防此故障的发生，IAE发布服务通告SB72-0295，要求运营商对该型号发动机4级HPC叶片进行在役无损检测。 1 检测系统 执行SB72-0295,需要借助孔探仪来观察叶片位置，通过IAE提供的专用超声波工具包进行检查。如下图所示，该工具包有三部分组成: (1)超声波探伤仪: GE USN52 (2)超声波探头驱动凸轮 (3)校验平台 图2 图1 如图2所示超声波探头被固定在操纵臂上，探头导线和耦合剂导管均安装在臂管内，操做凸轮手柄，操纵臂可弯曲伸展，图2为凸轮非工作位。 如图1所示GE USN52校验平台工作图，探头驱动凸轮固定在校验平台并处于工作位。收缩后的操纵臂在钢制活动结的作用下，弯成特殊形状和角度，此时探头刚好贴覆于4级HPC叶片叶盆一侧平台。校验平台上，分别装有无缺陷和缺陷叶片，在凸轮非工作位下(操纵臂伸展)，松开黑色手柄，可调整叶片位置，用以校验仪器。 2 工作应用 2.1仪器校验 (1)安装超声探头凸轮装置到校验平台、连接超声仪，确保耦合管路通畅。 (2)推动无缺陷叶片至工作位并锁紧，转动凸轮手柄到工作位，轻轻向前推动手柄，此时探头将贴紧叶片平台。调整仪器相关参数如：RANGE（声程） 2.2 检查程序 工作准备 依据发动机相关手册，通过接近孔安装孔探探头。如图5所示，孔探头通过接近口进入3级VSV叶片间，注意此时VSV应在全开位，否则会损伤孔探头。VSV全开位会使VSV叶片后缘处于合适的观察位置，这一点是非常重要的。将超声探头操纵臂缓慢放入接近口并锁紧安装座螺钉，超声探头凸轮装置通过安装座固定在发动机上，在凸轮非工作位时，操纵臂位于VSV与4级HPC叶片之间。 检查 压气机叶片转动方式，这里采用人工转动。需要强调的是:转动叶片前，凸轮装置一定要在非工作位，否则会损伤超声探头。缓慢转动叶片，如图6示,当VSV后缘与4级HPC叶片平台边缘重合时，此位置为最佳检查位。转动凸轮手柄使超声探头伸至叶片平台表面，仔细观察超声仪，如果叶片回波没有