某型辅助动力装置试车滑油压力为零故障的排除

2023-10-31陈斐杨武奎焦江解永辉襄阳航泰动力机器厂

航空维修与工程 2023年10期

■ 陈斐杨武奎焦江解永辉/襄阳航泰动力机器厂

0 引言

某型辅助动力装置（APU）用于在地面或空中起动或应急起动飞机发动机，属于二次动力源，其工作可靠性直接关系到飞机的正常地面起飞和空中的飞行安全。本文从该型APU 试车过程中滑油压力为零故障入手，阐述滑油压力为零故障的机理和排除方法，提出了修理过程中的改进措施和建议。

1 故障现象及初步原因分析

某型APU 厂内试车起动30s 后自动停车，检查回放数据，发现30s 起动时间段内滑油压力始终显示为零，表明此次APU 自动停车是滑油压力报警引起的保护性停车。

由故障现象判断故障性质为性能故障，故障部位为滑油系统或产品本身，例如，台架滑油压力传感器故障，感应不到滑油压力；试车台架滑油箱内的滑油不能到达滑油压力传感器而被感应；滑油泵吸油能力差；台架滑油附件或管路泄漏等。

2 故障排查和定位

对涉及的具体部位逐一排查：

1）在试车台架上检查滑油箱、滑油泵、滑油分配器、滑油电磁活门、各滑油连接导管外观，无裂纹、漏油和其他缺陷，可排除因滑油泄漏引起的故障原因。

2）分下试车台架的滑油供油管，检查滑油泵进油管接头处无残余油迹。松动滑油供油管过程中发现供油管与滑油泵管接头仅连接两扣，检查螺纹无毛刺、损伤现象；使用游标卡尺和螺纹塞规，检查试车台架供油管接嘴、滑油泵进油管接头及试验器供油管接嘴，发现试车台架供油管接嘴螺纹中径偏下差、试验器供油管接嘴中径偏下差、滑油泵进油管接头中径偏上差，表明该台滑油泵供油管接嘴与试车台架供油管接头连接不可靠。

对修理过程进行排查和故障统计，发现还有两起类似故障，均为滑油泵与试验器管路连接正常而试车前台架滑油供油管与滑油泵管连接不上。

3）分下台架滑油压力测量管，检查滑油泵测压管接头位置处无残余油迹。

4）在试车台架上对另一台APU 进行试车，滑油压力显示正常，排除试车台架滑油压力传感器故障。

5）在滑油泵试验器上复试滑油泵性能，各性能参数符合要求，排除滑油泵故障。

通过上述检查可以看出，滑油泵进油管接头及测压管接头位置处无残余油迹，说明系统滑油未能到达滑油压力传感器处，即滑油无法通过滑油泵，传感器没有感应而显示滑油压力。

进一步分析得出，故障产生的根本原因是台架滑油供油管与滑油泵进油管接头螺纹配合精度低、装配不到位，导致密封锥面不贴合、滑油泵进油管接头漏气产生吸空现象，从而无法建立滑油压力。

更换滑油泵进油管接头后，故障排除。

3 故障机理分析

该型APU 的滑油系统由滑油箱、滑油泵、滑油分配器、减速传动盒、滑油电磁活门、轴承座、封严装置、管路等组成（见图1）。其中，滑油箱、滑油电磁活门、滑油供油管、滑油压力测试装置等属于台架随机附件和连接管，试车测试时，台架滑油进油管与APU上滑油泵的进油管接头连接，滑油压力测试装置与滑油泵的测压接头连接（见图2、图3）。APU 工作过程中，滑油箱通过电磁活门打开与大气相通。

图1 滑油系统图

图2 台架滑油供油位置系统图

图3 滑油泵连接图

APU 的滑油泵由两个相互啮合的直齿轮以及容纳它们的泵体、前后盖、旁通活门等组成。在泵体上，齿轮开始和脱离啮合处有排油口和吸油口。齿轮的齿槽、泵体的内表面和前后泵盖组成互不沟通的吸、压油腔。当齿轮副旋转时，由于靠吸油腔侧啮合的齿轮逐渐退出啮合，空间增大，形成局部真空，滑油在外界大气压作用下由滑油箱进入滑油泵吸油腔（见图4）；而排油腔侧的齿轮逐渐进入啮合，挤压齿间的油液从压油口流出。当齿轮不断转动，滑油泵也不断吸油和压油。

图4 滑油泵正常吸油示意图

当台架滑油供油管与滑油泵进油管接头螺纹不能完全连接配合时，供油管接嘴与进油管接头的两个74°锥面将不能贴合实现密封功能；滑油泵工作过程中，进油管接头一直与大气相通，导致滑油泵吸油腔位置处不能形成真空而抽上油液，滑油泵出现吸空现象，滑油压力不能正常建立。此时滑油箱和管路中的滑油液面高度类同于连通器原理（见图5）。