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某型起動機是一種帶動力渦輪的小型渦輪軸發動機，主要用于主發動機的地面起動、冷運轉、假開車、啟封和油封。其動力渦輪的功率通過減速器傳遞到輸出軸上，再通過彈性傳動軸傳遞到飛機外置附件機匣傳動機構，以帶動主發動機高壓轉子旋轉。在結構上分為兩個單元體，即燃氣渦輪和動力輸出單元體。燃氣發生器轉子支承形式為雙支點：前支點為球軸承，支撐在附件傳動后機匣軸承安裝孔內，后支點為滾子軸承，支撐在動力渦輪導向器軸承安裝孔內。自由渦輪轉子支承形式為懸臂式支承在滾子軸承和球軸承上。燃氣發生器轉子和動力渦輪轉子之間無機械連接。
外場反映通過孔探儀檢測有多臺起動機動力渦輪導向器有裂紋現象，詳見圖1～4。
2起動機分解檢查情況
外場有4臺未經大修過的起動機，針對導向器裂紋進行分解檢查，4臺起動機分別為：1＃（已使用80％翻修壽命）、2＃（已使用68％翻修壽命）、3＃（已使用91％翻修壽命）、4＃（已使用73％翻修壽命）。通過分解檢查發現起動機動力渦輪導向器均有不同程度的裂紋，兩臺起動機燃氣渦輪導向器有裂紋（見圖5～11）。
3送修起動機導向器裂紋情況分析
根據起動機修理分解檢查情況，進行大修的起動機動力渦輪導向器和燃氣渦輪導向器普遍存在裂紋現象。兩個導向器材料均為K4648高溫合金，葉型無余量整體精密鑄造而成，燃氣渦輪導向器在內外環之間有13個空心葉片，安裝在燃燒室出口和燃氣渦輪之間，由來自壓氣機出口的壓力空氣經過空心葉片進行散熱；動力渦輪導向器在內外環之間有17個葉片（含3個空心葉片），安裝在燃氣渦輪出口和動力渦輪之間。由于導向器的工作環境是承受來自燃燒室的高溫、高壓氣流，加上起動機工作時間短，冷熱變化大，溫差產生的熱應力易產生熱疲勞裂紋。燃氣渦輪導向器有空心葉片散熱，溫差相對要小一些，裂紋程度相對比動力渦輪導向器較輕一些。動力渦輪導向器葉片既沒有散熱，出口處又面對動力渦輪和排氣管，冷熱變化頻繁，是產生裂紋程度較重的主要原因。圖114＃機動力渦輪導向器葉片裂紋
4導向器補焊修復前裂紋損傷容限
在對起動機大修或檢修時，修理要求給出動力渦輪導向器和燃氣渦輪導向器補焊修復前裂紋損傷容限，只要裂紋在該損傷容限內是可以不進行補焊修理直接使用的，并且已經過實際使用的驗證。
5結束語
綜上所述，導向器裂紋現象是普遍存在的，一般在使用46％次翻修壽命時裂紋已經不同程度存在，進廠大修的起動機燃氣渦輪導向器和動力渦輪導向器基本上都是裂紋超標換新件，甚至在檢修中換導向器也是常有的。因此，起動機燃氣渦輪導向器和動力渦輪導向器的裂紋是設計原發性問題，起動機每一次起動，都伴隨著渦輪溫度的急劇變化，在葉片斷面上產生極大的溫差，是產生熱應力的根源。葉片裂紋集中分布在兩個區域：
（1）排氣邊和進氣邊葉根R轉接處（最嚴重的裂紋葉片位于空心葉片進排氣邊，從葉片葉根R轉接處的內腔表面起源）。從結構上看，空腔葉根R轉接處的壁厚變化以及氣流的沖擊變化都會存在不均勻的現象，容易造成很大的溫差；
（2）葉片排氣邊葉身中部。排氣邊壁厚最薄，葉身中部為葉片高溫區，承受較高的熱應力。在起動機修理要求中給出了導向器裂紋損傷容限，是允許有裂紋存在的，在外場使用中一般只要不是形成封閉式裂紋、動力渦輪與封嚴篦齒的嚴重刮磨，在使用過程中加強監控裂紋的擴展，是可以繼續使用的。
作者：章海婧 單位：中國航發常州蘭翔機械有限責任公司