楊建營(yíng)
(中國(guó)聯(lián)合航空有限公司,北京 102600)
由于其優(yōu)秀的設(shè)計(jì)和高可靠性,A320 系列飛機(jī)成為現(xiàn)今最暢銷的單通道飛機(jī)之一。但是由于運(yùn)行時(shí)間的不斷增加,運(yùn)行地域環(huán)境的差異以及一些固有的設(shè)計(jì)缺陷,其還是存在一些常見的故障。作為飛機(jī)飛行控制、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)3 個(gè)核心系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ),液壓系統(tǒng)的功能非常重要。由于元件老化、安裝不善及振動(dòng)而造成的滲漏,是液壓系統(tǒng)故障的一個(gè)主要因素。因此,通過對(duì)液壓系統(tǒng)滲漏的研究以及對(duì)障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以得出一些常見液壓系統(tǒng)的故障類型及排故策略,能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)液壓系統(tǒng)故障,節(jié)省排故時(shí)間,縮短故障延誤時(shí)間。
A320 飛機(jī)液壓系統(tǒng)通過液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓油增壓,并通過管道到達(dá)用壓部件,為飛機(jī)飛控、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)反推、貨倉(cāng)門等系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力。A320 飛機(jī)液壓系統(tǒng)由綠系統(tǒng)、藍(lán)系統(tǒng)、黃系統(tǒng)組成,其中,綠系統(tǒng)包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵,作為液壓來源;藍(lán)系統(tǒng)的液壓動(dòng)力來源為一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)泵以及應(yīng)急情況時(shí)的RAT(Ram Air Turbine,沖壓空氣渦輪發(fā)電機(jī));黃系統(tǒng)液壓動(dòng)力來源為一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵和一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)泵。由于綠系統(tǒng)只有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵,所以在地面發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車后無(wú)法提供液壓,因此在綠系統(tǒng)和黃系統(tǒng)之間有一個(gè)PTU(Power Transfer Unit,動(dòng)力轉(zhuǎn)換組件),在地面將黃系統(tǒng)的液壓動(dòng)力傳遞到綠系統(tǒng)。
液壓系統(tǒng)依靠液壓泵高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)工作介質(zhì)即液壓油來產(chǎn)生高壓,再通過分布在機(jī)身各處的液壓管路將液壓力提供給用戶。因?yàn)楦咚俚臋C(jī)械旋轉(zhuǎn)必然帶來高溫,包括液壓泵本身的高溫以及液壓油的高溫,如果溫度超過設(shè)定值,即為過熱;液壓油在工作狀態(tài)下為高溫高壓,如果管路油松動(dòng),則會(huì)產(chǎn)生滲漏,如果由于管路問題滲漏到外面即為外漏,如果由于液壓泵自身的封嚴(yán)退化則會(huì)產(chǎn)生內(nèi)漏;液壓泵經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工作會(huì)產(chǎn)生磨損,使性能退化,造成泵低壓。系統(tǒng)滲漏過大,也會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)壓力低的現(xiàn)象;由于綠系統(tǒng)沒有電動(dòng)泵,發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)系統(tǒng)壓力由黃系統(tǒng)通過PTU 傳遞到綠系統(tǒng)。PTU 工作時(shí)間較長(zhǎng)后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障,其中滲漏是導(dǎo)致PTU 故障的重要原因。
如果液壓系統(tǒng)產(chǎn)生外漏時(shí),一般可在機(jī)身外部看到。但是外漏也不能直接看到滲漏點(diǎn),必須要通過尋找才能找到滲漏點(diǎn),所以必須拆除蓋板或其他零件才能找到滲漏點(diǎn)。確定滲漏點(diǎn)之后,確定部件所屬區(qū)域,參考AMM(Aircraft Maintenance Manual,飛機(jī)維修手冊(cè))確定滲漏標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行維護(hù)。造成外部滲漏的原因有多種,其中由于振動(dòng)造成的滲漏十分常見。飛機(jī)經(jīng)常處于振動(dòng)狀態(tài),振動(dòng)或油污會(huì)影響接頭和管路,長(zhǎng)期下去可以使接頭松動(dòng)或封嚴(yán)老化,從而產(chǎn)生滲漏。工況惡劣也會(huì)造成滲漏,工況惡劣主要是由于溫差變化、動(dòng)封嚴(yán)材料抗低溫性能差引起的。另外,安裝不當(dāng)?shù)热藶橐蛩匾矔?huì)造成滲漏。安裝不當(dāng)?shù)闹饕w現(xiàn)為:使用不當(dāng)工具或沒有使用專用工具;沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)力矩;沒有按要求安裝新封圈等。
長(zhǎng)期的振動(dòng)會(huì)造成部件磨損,從而引起液壓油內(nèi)漏。相比于外漏,由于內(nèi)漏不滲漏到機(jī)體外部,所以更難被發(fā)現(xiàn),且影響更大。內(nèi)部滲漏點(diǎn)的查找一直是維護(hù)的難題。由于液壓部件數(shù)量很大,安裝位置也很廣泛,而且有些液壓部件還很難接近,所以出現(xiàn)滲漏時(shí)檢查每個(gè)部件不太現(xiàn)實(shí)。高效的方法是采用先隔離出大致內(nèi)漏的區(qū)域范圍,然后在該范圍內(nèi)逐個(gè)隔離出內(nèi)漏點(diǎn)。A320 飛機(jī)在每個(gè)液壓系統(tǒng)中安裝有滲漏測(cè)試活門,便于隔離內(nèi)漏,并在AMM 中有相應(yīng)的內(nèi)漏隔離程序。飛機(jī)綠系統(tǒng)的用戶最多,包括所有主飛行操縱系統(tǒng),如前后緣襟翼收放、左發(fā)反推、正常剎車、起落架/艙門收放和前輪轉(zhuǎn)彎等,所以泄漏的概率較大。內(nèi)漏點(diǎn)附近一般溫度較高,可以采用找到系統(tǒng)中溫度最高的部位來查找、判斷內(nèi)漏點(diǎn)。
PTU 是重要液壓機(jī)械驅(qū)動(dòng)部件,內(nèi)部主要由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)組件組成,黃系統(tǒng)連接的是可變位移組件,綠系統(tǒng)連接的是固定位移組件??勺兾灰平M件中包含一個(gè)伺服組件和可變凸輪,當(dāng)伺服組件感覺到系統(tǒng)壓差后,通過作動(dòng)可變凸輪的位移,控制PTU 的工作方向。兩個(gè)組件連接在一根軸上,當(dāng)綠系統(tǒng)的壓力大于黃系統(tǒng)500 psi(3447.378 kPa)時(shí)PTU 開始工作,當(dāng)兩系統(tǒng)壓力差小到一定值或保持黃綠系統(tǒng)力矩平衡時(shí)PTU 方可停止工作。另外,當(dāng)PTU 滿足自動(dòng)工作條件但符合抑制邏輯時(shí),系統(tǒng)通過邏輯抑制信號(hào)給液壓系統(tǒng)壓力總管的內(nèi)部電磁線圈通電,滑閥切斷系統(tǒng)PTU 供油和回油管路,PTU 停止工作。
PTU 故障時(shí),ECAM(Electronic Centralised Aircraft Monitor,飛機(jī)電子集中監(jiān)視系統(tǒng))會(huì)提示“PTU FAULT”警告信息。PTU 失效故障的原因有多種,其中綠系統(tǒng)或黃系統(tǒng)滲漏是主要原因之一。排除故障時(shí),首先需確認(rèn)液壓系統(tǒng)的各個(gè)系統(tǒng)部件和參數(shù)在范圍內(nèi),并目視檢查外漏,黃、綠系統(tǒng)儲(chǔ)壓器以及相關(guān)油濾壓差指示器,如無(wú)明顯的外滲漏方可對(duì)蓄能器和相關(guān)油濾進(jìn)行維護(hù),以排除蓄能器失效和油濾堵塞的影響。之后再進(jìn)行EDP(Engine Dirven Pump,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵)滲漏失效或相關(guān)管路滲漏的檢查,應(yīng)依據(jù)AMM 手冊(cè)對(duì)EDP 輸出壓力和內(nèi)漏進(jìn)行測(cè)試。通過黃系統(tǒng)和綠系統(tǒng)滲漏測(cè)試活門的關(guān)閉,測(cè)試黃系統(tǒng)和綠系統(tǒng)EDP 的工作情況,如果EDP 失效則更換相應(yīng)的EDP,如果內(nèi)漏超標(biāo)則隔離出相關(guān)部件并更換。
工作中要善于對(duì)常見故障的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析、總結(jié),從而進(jìn)一步得出排除故障的基本方法或策略。滲漏是造成飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障的重要原因之一,無(wú)論是外漏或內(nèi)漏類故障,重點(diǎn)在于如何找到真正的滲漏點(diǎn)。外漏一旦確定滲漏點(diǎn),基本就可以一次排除故障,但對(duì)于內(nèi)漏,則應(yīng)在平時(shí)注意其測(cè)試方法,以便在排故時(shí)能及時(shí)找到內(nèi)漏點(diǎn)。