某型支线客机液压油箱放气/卸压阀不能完全关断排故分析

摘 要：对某型民用客机由于液压系统油箱放气/泄压阀不能完全关断，导致液压系统低油量告警的故障现象进行了分析，阐述了该型飞机液压系统架构、液压系统部件工作原理，给出了故障定位和排故方法，供航线维护人员参考。

关键词：液压油箱；放气/卸压阀；低油量；排故分析；支线客机

Troubleshooting Analysis on Hydraulic Reservoir Bleed/Relief Valve Can Not Be Completely Shutoff for a Certain Regional Jet

Keywords： Hydraulic Reservoir； Bleed/Relief Valve； Hydraulic Low Quantity； Troubleshooting Analysis； Regional Jet

民航客机发生故障时，一般是根据中央维护计算机记录的故障信息，例如CAS警告信息、CMS维护信息等，以及设备、控制面板上的故障指示灯，参考故障隔离手册（FIM/TSM）查询对应的条目从而找到排故程序。然而对于有些不常见的观察到的故障现象，故障隔离手册中不一定包括，这时候就要根据故障现象，结合系统原理和经验进行分析，针对性地制定排故方案。本文就某型支线客机的一起2#液压系统低油量告警的故障现象进行排故分析，以供参考。

1 故障现象

某日，一架国产支线客机计划执行航班任务，当飞机推出后，飞行员起动双发进行舵面操作时，发现2#液压系统油量从68%降低到50%（HYD 2 LO QTY琥珀色CAS信息指示），飞行员将飞机滑回机位。飞机滑回后，维修人员检查发现2#液压系统生态瓶内有大量液压油。维修人员补充了2#液压系统油量后，进行打压并操作舵面，发现2#液压系统油箱放气/卸压阀不能完全关断，液压油箱内的液压油不断流入生态瓶，且量较大，导致液压系统油量低。

2 原理分析

根据故障现象描述，该故障现象与液压系统有直接的关系。因此对液压系统及其部件进行重点分析。

2.1 液压系统架构

该型飞机液压系统由三套独立的分系统1#、2#、3#系统组成，三套系统液压油相互独立，互不影响。每套系统都配置有主泵、备用泵、蓄压器、自增压油箱、油滤组件及控制阀。1#与2#系统基本相同，主泵为发动机驱动泵（EDP），备用泵为交流电动泵（ACMP）。3#系统配有两台交流电动泵（ACMP），互为备份。

2.2 液压系统泄露及故障原理分析

液压系统低油量告警，表明液压系统存在非正常的外部泄漏，其主要形式有管路外部泄漏和系统元件故障引起的外部泄漏两种。此次维修人员发现2#液压系统油箱放气/卸压阀不能完全关断导致的油箱泄漏属于元件故障导致的外部泄漏。

该型飞机液压系统采用自增压油箱。自增压油箱分为高压腔和低压腔。蓄压器与高压腔相连，正常工作时，高压腔压力维持在3000psi。高压腔与低压腔通过活塞相连，活塞两端面积比固定，故正常工作时，对应于高压腔3000psi的低压腔压力为55psi。

自增压油箱上设置放气/卸压阀与油箱低压腔通过衬套相连，衬套与放气/卸压阀和油箱之间密封圈形成外密封。该放气/卸压阀为机械结构，当自增压油箱内的压力达到开启压力时，液压油或低压腔内部气体克服阀芯后弹簧压力，顶开阀芯，低压腔与外界形成通路，排出气体或部分液压油并降低油箱低压腔压力；也可以通过放气/卸压阀外部手柄操作，拉动阀芯形成通路。经查放气/卸压阀的设计规范要求，阀的设计开启压力为90Psi。放气/卸压阀原理见图1。

因此，当放气/卸压阀所处自增压邮箱低压腔的55psi大于故障阀的开启力时，放气/卸压阀阀芯不能正常的关断密封，油箱内的液压油通过放气/卸压阀向液压系统生态瓶泄漏。

3 排故过程

3.1 故障定位及确认

首先查看了该机型的故障隔离手册（FIM），未发现有类似现象的排故程序。查询历史故障记录，运营中未有报告过类似的故障。

根据故障现象描述和上述分析，将故障原因初步判断为放气/泄压阀不能完全关断，导致自增压油箱漏油而出现液压系统低油量告警的故障现象。

调查人员对拆下的放气/卸压阀进行了故障分析，对故障放气/卸压阀进行了加压检查，当加压到20Psi时，阀芯即打开，根据放气/卸压阀的设计规范要求，阀的设计开启压力为90Psi，所以确定该问题的直接原因为放气/卸压阀阀芯不能正常的关断密封，导致油箱内的液压油通过图2中放气/卸压阀所示的路径向外泄漏。

3.2 “举一反三”检查要求

对于1#、2#液压系统非正常的外部大泄漏，在系统维护方面，除了需要对泄漏点进行故障排查和维修，还要考虑EDP无供油状态的干磨问题。对于该型飞机，EDP干磨会伴随出现CAS告警：HYD 1＼2 EDP FAIL（在出现低压告警HYD 1＼2 LO PRESS时，该告警会被抑制）。

对于EDP干磨问题，由于EDP为柱塞泵，不考虑非包容性故障（碎片类的爆破），且持续的干磨可使得EDP传动轴最终保护性剪断，从而防止进一步的危害。EDP干磨可能会导致EDP损伤及EDP到油滤的系统管路污染，在地面维护过程中，需要对EDP是否出现外部损伤、壳体是否变色，压力油滤和壳体回油滤的滤芯和滤杯上是否有金属屑进行拆卸检查，如果发现EDP外部损伤或滤芯和滤杯上有金属屑，则需要更换EDP、滤芯和滤杯，并进行清洗检查，清洗区域包括EDP至系统回油滤的回油管路、EDP至壓力油滤之间的供压管路（参见图3），如果未发现EDP损伤或滤芯和滤杯上有金属屑，则更换滤芯和滤杯，恢复EDP安装。当然，EDP干磨不会对飞机飞行、着陆带来其他安全危害。

4 总结

本文对某型支线客机运营中的一起放气/泄压阀不能完全关断，导致自增压油箱漏油而出现液压系统低油量告警的问题进行了剖析。此类故障的定位，对于具有一定该机型维护经验的工程师而言，定位故障的难度不是太大，然而对于造成故障的根源分析以及后续扩大检查的措施，需要更加专业的理论和工程支持。在首次发生该类故障时，运营人需要在制造厂家的协助下完成后续排故，之后制造厂可以制定典型维护程序供后续排故参考。本文中的故障在航线运营中首次出现，对于后续客户更好地理解故障机理、制定排故措施有一定的指导作用。

参考文献：

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[5] 史俊青，孙政. 液压泄漏的原因及防治措施[J] . 淮北职业技术学院学报，2003（4）：87-89.

作者简介：

胡伟，19860920，男，汉，江西萍乡，职位：现场代表，职称：中级工程师，学历：硕士，研究方向：工程技术支援