“左右发不增压”信号灯熄灭时间过长故障分析
2022-12-21翟浩宇王军孙建华吉林航空维修有限责任公司
■ 翟浩宇 王军 孙建华/吉林航空维修有限责任公司
0 引言
某型飞机大修归建后,部队反馈发动机起动正常,但“左右发不增压”信号灯熄灭时间过长。判读飞参,先起动右发,30s 后起动左发,在右发起动41s时,“右发不增压”信号灯熄灭,43s时“左发不增压”信号灯熄灭。经查文件,对“左右发不增压”信号灯熄灭时间没有明确规定,但其他飞机的飞参表明“左右发不增压”信号灯通常在发动机起动按钮按下后1~3s 内熄灭。
1 工作原理
该型飞机供油分系统(部分)原理如图1 所示。安装在2 号油箱消耗舱底部的直流电动泵为两台涡轮起动机和发动机提供起动所需燃油。两个防火开关安装在左右发动机供油管路上,当发动机舱着火时,会切断发动机供油。两个压差信号器安装在左右发动机前端供油管上,当发动机入口燃油压力△P升高超过34.3kPa 时,“左右发不增压”信号灯熄灭;当发动机入口燃油压力△P低于34.3kPa 时,“左右发不增压”信号灯燃亮。两个缓冲器安装在压差信号器入口前,用来产生阻尼,稳定压差信号器的入口压力。单向活门安装在燃油管路中,保证导管中的燃油按设计方向流动,防止反向流动。
图1 供油系统原理图(部分)
发动机起动前,供油管内燃油压力△P≤34.3kPa 时,座舱内“左右发不增压”信号灯燃亮。发动机地面起动时,按下起动按钮,直流电动泵开始工作,燃油经过增压后,其中一路经过单向活门、油封开关和燃油滤向涡轮起动机供油;另一路经过单向活门和两个封闭开关向发动机供油。同时,燃油经过缓冲器稳压后,传递到两个压差信号器。供油管内燃油压力升高到△P>34.3kPa 时,压差信号器断开,1 ~3s 内座舱内“左右发不增压”信号灯应熄灭。发动机起动过程后期,发动机转速逐渐上升,附件机匣通过花键轴带动燃油泵转动。增压后的动力燃油,经过单向活门到达消耗油箱内的两台液动涡轮泵处,驱动两台液动涡轮泵工作,接替直流电动泵向发动机供油,保证供油管路的压力△P>34.3kPa。发动机起动结束后,直流电动泵自动停止工作。
2 排故过程
2.1 建立故障树
根据故障现象建立故障树(见图2)。故障的可能原因为:压差信号器故障、电缆故障、缓冲器故障、管路漏油、2号油箱直流电动泵故障。
图2 故障树
2.2 故障定位
1)如果压差信号器修理时,工作压力△P调整偏大,会导致“左右发不增压”信号灯不熄灭或熄灭的时间变长。更换压差信号器后,试车检查故障依旧,因此排除压差信号器故障。
2)如果压差信号器连接电缆断路,“左右发不增压”信号不会发生变化,不符合故障现象,因此排除电缆线断路。
3)如果缓冲器部分堵塞,阻尼效果变大,供油管路内的压力传递到压差信号器的时间变长,可能引起“左右发不增压”信号灯的熄灭时间变长。更换缓冲器后,试车检查故障依旧,因此排除缓冲器故障。
4)如果直流电动泵出口到压差信号器之间的管路大量漏油,管路内压力低于工作压力,可能引起“左右发不增压”信号灯的熄灭时间变长。分解2 号油箱口盖,起动直流电动泵,观察泵出口到压差信号器之间管路,无漏油现象,因此排除管路故障。
5)直流电动泵工作异常,油泵出口的压力偏低或流量偏小,可能引起“左右发不增压”信号灯的熄灭时间变长。
在压差信号器动压管路上外接压力表,起动直流电动泵,观察压力表,发现泵出口压力不到30kPa,所测数值明显偏低,说明直流电动泵工作异常,决定更换直流电动泵。拆卸安装在2 号油箱消耗舱内的直流电动泵,当拆卸直流电动泵导线时,发现正负极导线装反。装反的原因可能与正负极导线标识套管装反有关(见图3)。
图3 导线正负标识套管安装错误
正确恢复连接导线后,起动直流电动泵,测量泵出口压力大于60kPa。全机恢复安装后,起动发动机,试车检查,在按下起动按钮1 ~3s,“左右发不增压”信号灯熄灭,工作正常,故障排除。
3 故障机理分析
直流电动泵正负电源线极接反,工作时,直流电动泵叶轮反转,造成泵出口压力低于压差信号器工作压力,“左右发不增压”信号灯始终燃亮(供油压力低时,发动机可以正常起动)。发动机起动后期,发动机带动燃油泵工作,持续向燃油系统提供动力燃油,液动涡轮泵在动力燃油的驱动下,持续向发动机供油,供油管内形成正常工作压力△P>34.3kPa,此时“左右发不增压”信号灯才熄灭,从而出现“左右发不增压”信号灯熄灭时间过长现象。
4 结束语
此故障分析中,初期没有分析出直流电动泵反转情况,且资料中无从查找直流电动泵出口实际工作压力的正常值。通常认为电动泵叶轮反转时泵出口压力是负值,实际测量结果却是正值,只是低于正常工作压力值较多。在此情况下,发动机仍能够正常起动成功,没有考虑到直流电动泵反转情况,给故障分析带来一定困扰。该故障的最终排除为类似情况的处理提供了宝贵知识和经验。