1　高壓壓氣機可調機構結構簡介
　　調節機（jī）構在（zài）發動機工作時隨狀態（tài）變化帶動0級～3級靜子葉片角度變化三級（jí）拉杆一側的球形頭連杆組合件與聯動環連接，另一側通過三級連杆組合件與操縱支架相連，兩（liǎng）端連接部位均裝有關節軸承。球形頭連杆組（zǔ）合件與三級連杆組合件用螺紋連接，根據（jù）靜子葉片角度調節（jiē）要求調整長度，調整後擰緊端麵螺母並打好保險絲。
　　2　故障排查（chá）分析
　　故障發生後，從各方麵開展複（fù）查（chá）和分（fèn）析工作，列出故（gù）障樹以確定可能引發故障的（de）各種原因，並對相關因素逐一排查。
　　2.1斷口分析
　　2.1.1斷口宏觀檢查
　　球形頭連杆（gǎn）沿螺紋槽底斷裂，斷（duàn）口表麵較平緩，從顏色上明顯地分為3種區域，Z外層的呈灰褐色，中間層的呈（chéng）亮灰色，中心部呈（chéng）暗灰色；斷口表麵可見到較明顯的疲勞（láo）弧線特征，初步判斷球形頭（tóu）連杆斷口性（xìng）質為疲勞斷口。
　　2.1.2斷口（kǒu）微（wēi）觀檢查
　　在掃描電鏡下進行觀察，可見（jiàn）到較明顯的放射棱線及疲（pí）勞弧（hú）線特征（zhēng），表明斷口性質為疲勞斷口。根據放射棱線匯聚方向判斷，疲勞起（qǐ）源於球形（xíng）頭連杆螺紋槽（cáo）底的兩側表麵，相向擴展。可見疲（pí）勞源區為多源起始，表麵磨損均較嚴重，未見明顯的冶金缺陷。
　　2.1.3材質分析
　　對故障件（jiàn）斷口處進行能譜分析，主要合金元素含量與標準要求基本相符，從發生（shēng）斷裂的球形頭連杆螺紋段取樣進行硬度測試及金相組織檢查，硬度（dù）測試結果滿足設計要求，金相組織未見明顯異常。
　　2.1.4斷口分析結（jié）論
　　（1）故障機（jī）球形（xíng）連杆斷裂性質為多源疲勞斷裂，疲（pí）勞起源於螺紋（wén）兩側槽底的表麵，相向擴展；（2）疲勞源區未見明顯的冶金缺陷，球形頭連杆組合件（jiàn）斷裂故障的產（chǎn）生與其材質無直接關係。
　　2.2故障件檢查
　　2.2.1故障件關節軸承擴口情況檢查
　　檢（jiǎn）查故障件關節軸承，發現其脫出裝配位置約2mm，進一步檢查關節軸（zhóu）承兩端擴口部位未形成明（míng）顯擴口。轉動（dòng）球（qiú）形頭連杆（gǎn）組（zǔ）合件關節（jiē）軸（zhóu）承靈活（huó）無卡滯。
　　進一步檢查故障件，對比擴口標（biāo）準件與隨機抽取的庫存件球形頭連杆組合件關節軸承擴口情（qíng）況，從對比檢查結果看（kàn），擴口標準件、庫存（cún）件（jiàn）形成明顯擴口，標準件擴口較好，庫存件擴（kuò）口不（bú）規則，故（gù）障件關節軸承外緣未形成明顯擴口，槽底有工裝壓痕。
　　2.2.2表麵磨痕檢查
　　進一步檢查（chá）發現（xiàn）故障件球形頭連杆表麵存在兩處磨痕，對與故障件配合的三級（jí）連杆組合件、三級聯動環搭接段及三級曲柄（bǐng）進行檢查，對應表麵也存在磨（mó）損痕（hén）跡。
　　2.2.3故（gù）障件檢查結果
　　通過對故障件進行仔細檢查，結合故障件裝配位置及與周圍零（líng）組件之間的配合關係以及（jí）斷口分析結論，初步分析認為（wéi）：（1）關節軸（zhóu）承軸向脫出，擴口部位（wèi）未形成明顯（xiǎn）擴（kuò）口；（2）關（guān）節軸承脫出後工作過程中與相配件（jiàn）存（cún）在幹涉，磨痕情況與斷口（kǒu）檢查發現的雙向（xiàng）疲勞擴展斷裂形貌有對應關係。
　　2.3質量複查（chá）
　　故障發（fā）生後，故障分析組對故障件同批次球形頭連杆裝機情況進行複查，同時對具備檢查條件的批產和科研發動機關節軸承脫出及擴口情況（kuàng）進（jìn）行了（le）全麵檢查。
　　2.3.1實物複（fù）查
　　故障件同批次件複查。複（fù）查（chá）56件操縱支架組合件裝機情況，關節軸承擴口實際質量狀況參差（chà）不齊，目（mù）視關節軸承外緣未形（xíng）成明顯擴口的較多，同時存在局部擴口、擴口不規則等情況，存在軸向脫出現象（xiàng）的關節軸承外緣均未形成明（míng）顯擴口。
　　2.3.2裂（liè）紋件檢查
　　對（duì）存在關節軸承（chéng）脫出的球形頭連杆組（zǔ）合件均進行熒光（guāng）檢查，發現（xiàn）關節軸（zhóu）承脫（tuō）出量Z大的發動機高壓（yā）壓氣機上半機匣三級（jí）拉杆球形頭連杆組合件螺紋段存在裂紋，脫出量小於1.5mm的其餘件未見異常。
　　對該新發現故障件進行仔細檢查及斷口分析，並（bìng）與故障機故障件進行對比，結論如下：（a）該故障件關節軸承軸（zhóu）向脫（tuō）出1.78mm，比故障機發動機故障件脫（tuō）出量略小，兩者脫（tuō）出方向一致；（b）在該故障件上發現兩處異常磨損，位置與故障機發動機故障件相同；（c）該故障件表麵裂紋為雙向疲（pí）勞裂紋，裂紋斷口源區未見材質冶金缺陷，金相組織及材料硬度檢查也未見異常，斷口檢查結果與故障機故障件斷口分析結論一致（zhì）。
　　2.3.3生產和工藝複查
　　對整改前球形頭連杆組合件擴口的（de）工藝和實施情況進行複查，發現問題如下：（1）故障件批次擴口工序使用的工裝圖紙未保留，實物已報廢，均不可追溯。現場使用的工裝是測繪舊工裝後設計加工的；（2）擴口工裝尺寸不進行檢（jiǎn）查，也未規定可加工零件的（de）數量，以加工出的零（líng）件是否滿足要（yào）求判定（dìng）；（3）擴口工裝（zhuāng）定位芯棒與擴口錐麵無同軸度要求，可能導致（zhì）擴口時位置存在偏差，會造成擴口形狀不規則；（4）連杆組合件（jiàn）關節軸承擴口後，檢測（cè）軸向載荷的工裝存在不足（zú），影響測量的準確性。
　　2.3.4質量複查小（xiǎo）結
　　質量複查的主要結論如下：（1）存在（zài）軸向脫出現象的關節（jiē）軸承外緣均未形成明顯擴口；（2）故障球形頭連杆組（zǔ）合件所在批件擴口工序使用的工裝圖紙及實物均不可查；（3）新發現的關節軸承故障件情況與故障機發動機故障件一致（zhì），可按同一故障處理；（4）生產和工藝複查中發現的問題可能導致實際加工產品關節軸承外緣未形成明顯擴口。
　　2.4連杆斷裂分析
　　通過（guò）斷口分析及實物複查，故障件斷裂（liè）可（kě）能是由零組件之間相互幹涉引起的雙向疲勞擴展，下麵對產生幹涉（shè）的（de）原（yuán）因及故障件斷裂（liè）的機理進行分析。
　　3　故（gù）障原（yuán）因分析
　　通過上述複查、試驗和分析工（gōng）作，對於（yú）故障機號發動機可調靜子機構球形頭連杆斷（duàn）裂故障原因分析結論如下：（1）故障件關節軸承（chéng）擴口不滿足（zú）要求（qiú），不（bú）能對軸承起到軸向定位的作用，導致可調靜子操縱機構工作過（guò）程中關節軸承脫（tuō）出，造成連杆工作時活動空間減小（xiǎo），當關節軸承脫出嚴重後使零組件之間發生（shēng）嚴重的幹涉和碰磨。（2）零（líng）組（zǔ）件之間的幹涉會導（dǎo）致球形頭連杆除承（chéng）受正常（cháng）的拉壓載荷外，還承受附加的雙向周期性變（biàn）化的彎矩（jǔ）作用，經一定工作時間（jiān）的（de）累積，幹涉發展變嚴重時，附加彎矩會隨（suí）之迅速增大，Z終（zhōng）引起拉杆的螺紋段出現初始裂紋。（3）發動機工作過程中，在上述附加載荷和工（gōng）作振動等因素的共同作用下，裂紋逐漸擴展，並Z終導致拉杆在螺紋段斷（duàn）裂。
　　4　排故措施
　　針對本次故（gù）障，通過分析討（tǎo）論，製定相關排故及改進措施如下：（1）改進擴口模具及檢測工裝，增加防錯（cuò）措施，減（jiǎn）少人為因素的影響；（2）加強擴口模具（jù）及檢測工裝的管理，建立使用檔案，定期對（duì）其進行檢定；（3）優化工藝參數並對其進行固化，並納（nà）入（rù）工藝規程；（4）加強（qiáng）並落（luò）實產品出廠前各項檢驗，軸向載荷檢查和擴口形貌嚴格按照要求驗收（shōu）。
　　5　故障危害性分析
　　發動機工作（zuò）時，高壓壓（yā）氣機靜子可調機構0級～3級拉杆（gǎn）帶動聯動環運動，達到調節靜子葉片角度（dù）的目的。當關節軸承脫出嚴重時，拉杆與配合零件間產生（shēng）嚴重的幹涉和碰磨，對連杆施加較大的附加載荷，導致相對薄弱的連杆螺紋底部產生（shēng）裂紋，擴展後造成拉杆斷裂。
　　當（dāng）單級（jí）一側拉杆斷（duàn）裂後，會（huì）對該級可調靜子葉片調節可靠性產生一定影響；單級拉杆兩側斷裂時，導致該級可調（diào）靜（jìng）子葉片（piàn）角度失控；同時拉杆斷裂可能引起調節（jiē）機構卡滯，也使靜子葉片角度不可控，會直接引起發動機喘振，危害發動機（jī）的使用安全。