材料为铝合金，齿轮材料为钢，传动轴材料为钢。
齿轮泵最基本的形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。
当齿轮旋转时，在进口腔由于啮合齿不断退出啮合，齿谷中的空腔被空出来，腔中压力低于大气压，液体被吸入泵内，填进齿谷的空腔中。齿轮继续旋转时，液体被带到出口腔中，处在出口腔一面的进入啮合，在一个齿轮的轮齿进入另一个齿轮的齿谷时，齿谷中的油被挤向出口。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量。随着驱动轴的不间断旋转，泵也就不间断地排出流体。见图1。
为了提高回油效率，回油泵齿轮都带有叶轮，叶轮旋向与齿轮旋转方向是一致的。为了进一步提高回油效率，前支点回油泵还增加了螺旋头。
2 回油泵修理时主要控制指标
2.1 故检、装配指标
在回油泵组装配过程中需要测量三处重要的间隙，其详细指标见表1。
2.2 组件指标
组件装配完成后须在专用试验器上测量回油泵流量，在三种不同转速条件下，其规定值如表2所示。
3 回油泵典型故障分析及控制措施
前支点回油泵为离心式外啮合高速齿轮泵。采用螺旋头引入滑油，并用离心叶轮提高泵进口压力。其作用是抽吸低压压气机前轴承座内润滑过的滑油，参与整个滑油系统的循环。前支点回油泵固定在低压压气机前轴承座的壳体上，由低压转子传动。前支点回油泵最大工作转速与发动机低压转子转动速度一致，可达10200转/分。
在发动机修理过程中，出现了较为严重的两种故障：前支点回油泵柔轴断裂故障、前支点回油泵螺旋头断裂故障，下面就对以上两种故障作详细分析。
3.1 前支点回油泵柔轴断裂故障
3.1.1 故障描述
前支点回油泵在试车过程中发现传动柔轴断裂故障，进一步分解检查发现从动齿轮端面与回油泵机匣衬套片存在磨损。
3.1.2 故障原因
前支点回油泵壳体分为两部分，一部分称为壳体，一部分称为端盖。壳体和端盖上都有衬套，所不同的是端盖上一组齿轮的两个衬套每个衬套都镶有4个打有冲点的铆钉，从结构上分析有铆钉的衬套产生位移的可能性极小。
而对于壳体上的一组衬套，是没有铆钉锁紧的，仅靠外圆的过盈量固定，在工作过程中经常发现衬套错位故障，所谓的衬套错位是指该衬套发生了转动。能够发生转动的原因是衬套与壳体过盈量小，在发动机工作中正常的滑油温度约120℃，壳体和衬套不同材料的线胀系数不同（壳体为铝合金线胀系数大于铜合金的衬套）易使衬套发生松动，在与转动齿轮端面接触中产生磨损和错位。
以上故障在修理过程中经常出现，修理方法是：对壳体进行加温，将衬套校正到正确位置，并对上端面进行研磨。
在对故障件进行更为细致的检查时，发现衬套下端面与壳体紧贴端面存在间隙。但是在一般的衬套错位故障中，并不存在衬套下端面与壳体端面存在间隙的现象。说明故障件在修理时，衬套外径与壳体过盈量不够，导致间隙产生，且在工作时有继续增大的趋势。分析认为：造成柔轴断裂的原因正是衬套与壳体底面之间有间隙，泵后滑油进入间隙，有压力的滑油推动衬套与齿轮端面相磨产生位移，位移使齿轮端面与壳体咬死发生柔轴瞬时扭断。
3.1.3 修理时控制措施
针对柔轴断裂的相关原因，结合修理过程中的相关控制要求，建议在前支点回油泵修理过程中完善以下故检、修理要求：
①检查衬套与齿轮的磨损情况，对于偏磨故障应将衬套进行研磨修理，消除故障源，以防止磨损加剧导致泵卡死。
②检查衬套与壳体的安装情况：衬套底面与壳体不能有缝隙，用0.02的塞尺检查是否能塞入，；检查衬套不能凸出壳体贴合面，超出0.03时需要修理；检查衬套之间不能有松动、错位。在此之前的实际修理过程中，仅有检查衬套之间不能有松动、错位的要求。
③修理衬套的方法为：将衬套拆下，检查衬套的外径尺寸，检查壳体内径尺寸，计算壳体与衬套外径的过盈量，当发现过盈量不合格时，将衬套外径采用镀镍的方式以增加外径尺寸，实现增加衬套安装时过盈量的目的。在此之前的修理过程中，一般不分下衬套，仅采用加温的方式减少壳体与衬套的过盈量，然后扭转衬套，对衬套错位现象进行校正。
④衬套修理过程中应对衬套端面及壳体端面采用着色的方式检查平面度，当平面度不大于85%时，对衬套及壳体进行研磨，保证平面度。以实现衬套与壳体具备较好的贴合度，消除装配时衬套底面与壳体出现缝隙的现象。
⑤齿轮卡死的主要因素是齿轮端面间隙过小，当齿轮端面间隙不均匀时，也会出现间隙过小的情况。回油泵端盖上两处带铆钉的衬套的平面度也对间隙均匀度有较大的影响，在消除壳体上衬套平面度的同时，也应当检查带铆钉的衬套的平面度，对于平面度超差的端盖，应当更换。
3.2 前支点回油泵螺旋头断裂故障
3.2.1 故障描述
在修理过程中发现前支点回油泵主动齿轮上螺旋头断裂故障。螺旋头断裂直接影响回油泵工作效率，当磨损继续加剧，可能会导致回油泵卡死，进而出现回油泵失效的重大故障。螺旋头材料为铝合金。
3.2.2 原因分析
前面讲到，为增大回油泵回油效率，在前支点回油泵上增加了螺旋头。其装配关系为：旋转叶轮装配在齿轮槽内，上面压装螺旋头，螺旋头通过销子固定在齿轮轴内。为调整螺旋头轴向间隙，在叶轮与螺旋头间增加调整垫。
叶轮与齿轮为间隙配合，在齿轮高速转动过程中，存在相对运动，而螺旋头与齿轮以销子紧固，它们为同一转速，这样在螺旋头与叶轮之间存在相对运动，装配在叶轮与螺旋头之间的调整垫也会与螺旋头有相对运动。调整垫为钢件，螺旋头为铝合金，这样在微动磨损过程中，螺旋头磨损较大，导致螺旋头、调整垫、叶轮之间间隙变大，间隙变大反之也会加剧螺旋头磨损，这样的恶性循环，致使螺旋头处于悬臂结构状态，工作时所受应力显著增大，由于螺旋头铝合金本身抗疲劳特性不佳，最终疲劳断裂。在对多件断裂的螺旋头断口进行分析时发现，所有断口均是疲劳裂纹，其中有一件在断口上还发现了原始制造缺陷。
3.2.3 修理时控制措施
针对螺旋头断裂的故障，主要是要消除螺旋头、叶轮之间的间隙，保证螺旋头压紧叶轮。
实际上，这个工作是可以保证的。在螺旋头的装配过程中，有严格的装配要求，通过选配不同组别的调整垫，可以保证螺旋头压紧叶轮，在对齿轮的外观检查时，注意检查叶轮的活动量，如果叶轮存在活动量，说明此时螺旋头没有压紧叶轮，就存在继续磨损，间隙继续放大的风险。
齿轮工作时，螺旋头与叶轮之间有微动，导致垫片与螺旋头磨损产生间隙。回油泵齿轮的螺旋头磨损反映了在设计上的缺陷，突出表现在：采用铝合金结构的螺旋头压紧叶轮不合理。我们注意到，在后续制造的新的前支点回油泵中，螺旋头的材料已经换成了不锈钢，这样，螺旋头、垫片、叶轮材料相当，磨损量得到了较好的控制，螺旋头断裂故障再未发生。
4 结束语
本文针对某飞机发动机前支点回油泵两种典型故障成因展开分析，通过制定有效的控制措施，细化回油泵故障检查控制要求，解决了回油泵齿轮与泵壳体刮磨损伤；回油泵卡滞导致传动轴断裂；回油泵齿轮螺旋头断裂等问题，降低了回油泵故障率。一方面保证了飞机安全飞行，最大限度规避了伤亡事故；另一方面，这对提升发动机修理水平有积极的意义。
参考文献：
[1]某发动机技术说明书.
[2]发动机设计手册.
[3]某发动机典型故障汇编.
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