APU“滑油压力低”故障分析

李如红 郭胜利 谢正中

航空工业西安飞机工业（集团）有限责任公司 陕西西安 710000

某型辅助动力装置（APU）用于带动发电机工作，为飞机用电设备提供电源，向飞机系统提供所需的压缩空气。

APU的滑油系统用于把数量和粘度适当的滑油循环不息地输送至各摩擦面，使APU涡轮轴承、压气机轴承、附件传动装置齿轮及轴承等得到良好的润滑冷却，较少APU的机械摩擦损失、减轻磨损和避免过热[1]。

在实际使用中，滑油压力过大、过小，对APU工作都是不利的。滑油压力过大，会恶化润滑冷却效果，同时，带动油泵所消耗的功率增大，管路受力增大，使滑油系统封严困难；反之，在滑油温度正常的条件下，滑油压力过小，则进入发动机的滑油量减少，使滑油系统不能正常工作。

1 滑油系统工作原理

1.1 系统组成

滑油系统由滑油泵组合件、滑油箱、滑油散热器、油气分离器、放油开关和信号测量装置等组成。

1.2 系统工作原理

APU滑油系统是闭式循环系统。滑油泵是滑油系统的控制附件（见图1）。滑油系统工作时，滑油自滑油箱沿传动机匣内部油路流向滑油泵增压泵进口（1），在增压泵中增压后，经调压活门（3）将滑油压力调整到APU进口滑油压力值，通过油滤和单向活门（7），分路流对系统的机件、轴承、齿轮进行润滑冷却，各机厘内腔中滑油则通过滑油泵回油泵（2）抽回，经油气分离及散热器冷却后返回到滑油箱，实现滑油系统循环工作。

2 故障描述及分析

2.1 故障描述

某型APU空中起动过程中时，出现“滑油压力低”指示告警故障。

2.2 故障分析

采用故障树分析方法对“滑油压力低”原因分析。

（1）指示错误原因。飞机仪表指示错误，出现“滑油压力低”误告警。

（2）滑油泵不工作。起动时滑油泵不工作，滑油无法增压传输，导致故障。

（3）滑油油量少。油箱油量少，工作时泵抽不到油，出现“滑油压力低”告警。滑油箱油量少可能原因:系统回油不畅，滑油流失。

①系统回油不畅。滑油系统工作时，滑油系统回油泵工作不顺畅，进入发动机润滑的滑油不能及时返回滑油箱，造成滑油箱内缺油（或油量不足），可导致“滑油压力低”告警。

②滑油流失。流失分为外漏及系统内部渗漏两种。其中，系统的封严故障、滑油泵附件失效导致滑油箱中滑油流失进入机匣内腔，是系统内部滲漏的可能原因。

3 故障排查及验证

3.1 指示系统排查

地面检查发现滑油箱油量指示器指示零位，打开油箱口盖检查确实无油，指示正常；同时，检查APU外表面未发现明显漏油痕迹。

3.2 滑油泵及回油工作排查

通过APU冷转试验，观察滑油油量的变化进行检查。向滑油箱中加入一定量的滑油，油箱油量表有相应油量指示，APU冷转，发动机滑油箱滑油溢出，检查油箱滑油指示满位。将油箱中滑油放出至正常工作区域油位，再次冷转，油量箱再次溢满，油表指示满位。

由试验可确认：①滑油油量指示系统正常；②滑油泵及系统回油工作正常；③流失的滑油存留在系统内部。排除故障由于滑油泵不工作、回油不顺畅原因。

3.3 系统内部渗漏排查

（1）封严部位。冷转试验，检查系统回油工作正常。若单一皮碗封严不实，在短时间内，不可能导致滑油箱中滑油流失完，故可排除。

（2）滑油泵附件。结合系统原理，滑油泵中主要功能活门有：单向活门（6）、油气分离器（11）中离心活门、调压活门（3）。

①单向活门失效。当滑油压力达到规定值时单向活门打开，若单向活门失效，则供油管路形成通路，发动机不工作时，因重力势能，滑油从滑油箱顺势进入发动机下端的附件传动机厘内腔。因此，单向活门失效可能为故障原因[2]。

②离心活门失效。油气分离器中离心活门在发动机工作达到一定转速值时活门打开。若活门出现卡滞导致工作失效，活门在发动机处于低转速（甚至停车后）时处于打开状态，滑油可从滑油箱经回油管路回流至APU机匣内腔。因此，离心活门失效也可能为故障原因。

③调压活门失效。调压活门用于保证滑油泵增压泵出口滑油压力符合要求，若调压活门失效，会影响增压泵出口压力，但不会造成滑油箱滑油流失，故排除。

3.4 验证

经排查，将故障源定位在滑油泵进油滤出口处的单向活门及油气分离器中的离心活门两部位，此任一功能活门失效都可造成滑油箱内滑油流失，导致“滑油压力低”告警。单向活门和油气分离器都属于滑油泵内附件，经更换滑油泵，APU地面试车，检查滑油系统工作正常，“滑油压力低”未告警指示。随后，APU空中起动工作正常，故障排除[3]。

4 结语

通过此次故障的排除，以下体会供同行及相关工作者参考。

首先，“滑油压力低”告警类故障，应先排除线路、测量装置及信号器本身因素；其次，对于系统滑油内漏类故障，滑油泵作为滑油系统供油和回油的控制附件，内部结构复杂并有系统主要功能活门，滑油泵是导致此类故障可能性最大的部位，应结合系统原理重点分析；最后，掌握系统原理，清楚供油、回油线路是处理滑油系统滑油内部滲漏故障的主线。