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        波音737NG飛機(jī)啟動(dòng)活門常見(jiàn)故障分析及處理

        2021-04-12 12:33:00張旭曲道威
        航空維修與工程 2021年1期
        關(guān)鍵詞:故障

        張旭 曲道威

        摘要:通過(guò)對(duì)飛機(jī)運(yùn)行過(guò)程中啟動(dòng)活門出現(xiàn)的故障進(jìn)行收集、分類和描述,剖析啟動(dòng)系統(tǒng)工作原理、啟動(dòng)活門組成及工作原理,判斷故障發(fā)生的原因,提出排故的方法,為一線飛機(jī)維修人員高效完成啟動(dòng)活門排故工作提供參考。

        關(guān)鍵詞:B737NG;啟動(dòng)活門;故障

        Keywords:B737NG;start valve;failure

        0 引言

        啟動(dòng)活門是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的小部件,在日常發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)經(jīng)常發(fā)生故障,造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)失敗。波音737NG飛機(jī)啟動(dòng)活門故障包括:?jiǎn)?dòng)活門無(wú)法關(guān)閉、啟動(dòng)活門關(guān)閉晚、啟動(dòng)活門打開(kāi)慢或打不開(kāi)、啟動(dòng)活門非指令性打開(kāi)和啟動(dòng)活門自動(dòng)打開(kāi)。飛機(jī)維修人員應(yīng)熟悉啟動(dòng)活門常見(jiàn)的故障現(xiàn)象、分析和處理方法,快速高效地完成排故工作,保證飛機(jī)的正常放行。

        1 啟動(dòng)系統(tǒng)工作原理

        1.1 工作原理

        如圖1所示,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),人工將啟動(dòng)電門打到地面(GRD)位,從電瓶來(lái)的28V直流電使顯示電子裝置(DEU)內(nèi)的繼電器與啟動(dòng)電門內(nèi)的保持線圈通電,保持線圈通電產(chǎn)生磁力使啟動(dòng)電門保持在地面位。從電瓶來(lái)的28VDC電使啟動(dòng)活門內(nèi)電磁線圈接通,電磁力作動(dòng)球型閥下移,堵住上腔通氣管路。從APU引來(lái)的氣體壓力到達(dá)氣壓作動(dòng)筒上腔,作動(dòng)筒內(nèi)的活塞克服扭轉(zhuǎn)彈簧力下移,并帶動(dòng)蝶形活門打開(kāi)。當(dāng)?shù)伍y門打開(kāi)超過(guò)1°~3°時(shí),位置電門閉合產(chǎn)生電信號(hào),經(jīng)過(guò)顯示電子裝置(DEU)處理后傳到公用顯示系統(tǒng)(CDS)上顯示組件(DU),顯示啟動(dòng)活門打開(kāi)信息。APU引氣通過(guò)蝶形活門到達(dá)啟動(dòng)機(jī)并推動(dòng)起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)N2軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)N2轉(zhuǎn)速到達(dá)25%時(shí),提啟動(dòng)手柄,供油、點(diǎn)火開(kāi)始。N2>55.3%時(shí),DEU繼電器斷開(kāi),啟動(dòng)電門在彈力下自動(dòng)彈回關(guān)位,同時(shí)啟動(dòng)活門電磁線圈斷電,活門關(guān)閉,啟動(dòng)機(jī)自動(dòng)脫開(kāi)。啟動(dòng)活門位置電門斷開(kāi),DU上顯示的啟動(dòng)活門打開(kāi)信息消失。發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪功的帶動(dòng)下自動(dòng)加速到慢車,啟動(dòng)完成。

        1.2 啟動(dòng)活門介紹

        啟動(dòng)活門安裝在啟動(dòng)機(jī)供氣管上,啟動(dòng)機(jī)供氣管在發(fā)動(dòng)機(jī)外側(cè)的風(fēng)扇機(jī)匣上,位于啟動(dòng)機(jī)上方,為電控氣動(dòng)的蝶形常閉活門,由彈簧力加載處于關(guān)斷位。啟動(dòng)活門由殼體組件和作動(dòng)筒組件兩大部分組成?;铋T殼體組件包含蝶形活門、活門軸、軸的軸承、外部位置指示器,作動(dòng)筒組件包含扭轉(zhuǎn)彈簧、氣壓作動(dòng)筒、電磁線圈活門組件、活門位置電門、人工超控裝置。

        在啟動(dòng)機(jī)供氣管有氣源壓力的前提下,當(dāng)啟動(dòng)活門電控打開(kāi)失效時(shí),可使用一個(gè)3/8in的方頭傳動(dòng)工具人工打開(kāi)活門。在活門殼體上的目視指示器上顯示出活門位置,通過(guò)左風(fēng)扇整流罩內(nèi)的一個(gè)小孔接近人工超控。孔的周邊有相應(yīng)的操作信息提示(見(jiàn)圖2)。

        2 常見(jiàn)故障及處理

        2.1 啟動(dòng)活門無(wú)法關(guān)閉

        故障現(xiàn)象:N2達(dá)到56%時(shí)啟動(dòng)電門能自動(dòng)彈回OFF位,主顯示器(PD)上仍顯示“START VALVE OPEN”(啟動(dòng)活門打開(kāi))信息。

        故障分析:當(dāng)?shù)伍y門打開(kāi)超過(guò)1°~3°時(shí),位置電門感應(yīng)到并在飛機(jī)DU上顯示啟動(dòng)活門打開(kāi)。因此,當(dāng)啟動(dòng)活門無(wú)法關(guān)閉或關(guān)閉不嚴(yán)時(shí)將顯示啟動(dòng)活門打開(kāi)信息,即啟動(dòng)活門無(wú)法關(guān)閉。

        處理方法:

        1)關(guān)車后再次啟動(dòng),正常,可放行。

        2)關(guān)車后再次啟動(dòng),故障還在,則人工超控活門關(guān)閉,依據(jù)MEL80-03-03放行。

        3)依據(jù)AMM80-11-03更換右發(fā)啟動(dòng)活門,試車測(cè)試正常,放行。

        2.2 啟動(dòng)活門關(guān)閉晚

        故障現(xiàn)象:發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后反映啟動(dòng)活門指示未關(guān)閉,后續(xù)指示正常。

        故障分析:正常發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到55%N2時(shí),啟動(dòng)電門彈回至OFF位,啟動(dòng)活門關(guān)閉。如果啟動(dòng)電門已彈回至OFF位而N2約60%時(shí)啟動(dòng)活門才關(guān)閉,則觸發(fā)啟動(dòng)活門關(guān)閉晚故障代碼和相關(guān)信息。故障原因可能是啟動(dòng)活門作動(dòng)筒內(nèi)的彈簧老化或活塞和作動(dòng)桿發(fā)生損傷和卡阻,使蝶形閥門無(wú)法迅速恢復(fù)到初始關(guān)閉位置,也可能是內(nèi)部球形閥門的移動(dòng)出現(xiàn)卡阻而延遲歸位引起。如果多次啟動(dòng)仍出現(xiàn)該故障,則應(yīng)該更換新的啟動(dòng)活門。

        處理方法:

        1)關(guān)車再次啟動(dòng),如正常,可放行。

        2)關(guān)車再次啟動(dòng),如果還是出現(xiàn)啟動(dòng)活門關(guān)閉晚,按MEL80-03-03放行。

        3)依據(jù)AMM80-11-03更換右發(fā)啟動(dòng)活門,試車測(cè)試正常,放行。

        2.3 啟動(dòng)活門打開(kāi)慢或打不開(kāi)

        故障現(xiàn)象:?jiǎn)?dòng)電門打到GND位,DU出現(xiàn)“START VLV OPEN”的時(shí)間從延遲幾秒到延遲幾分鐘不等,管道壓力35PSI正常。

        故障分析:寒冷天氣條件下首先考慮蝶形閥門結(jié)冰的影響。重新起動(dòng)幾次,如果起動(dòng)成功,可正常放行。如果啟動(dòng)電門放GRD位的時(shí)間稍長(zhǎng)一些,雖然啟動(dòng)活門沒(méi)打開(kāi),但是啟動(dòng)電門在GRD位,APU會(huì)進(jìn)入MES模式,引氣壓力和溫度都會(huì)升高,有助于將啟動(dòng)活門上的冰融化。如果起動(dòng)不成功,機(jī)務(wù)可人工操控活門起動(dòng)(提醒機(jī)組打開(kāi)APU引氣/隔離活門)。待活門成功打開(kāi)(全開(kāi)是轉(zhuǎn)90°,轉(zhuǎn)約30°即可)后機(jī)組再正常起動(dòng)一次,如果活門打開(kāi)正常,飛機(jī)可正常放行,否則需要按MEL80-03-03保留放行。如果是啟動(dòng)活門自身的問(wèn)題,首先排除寒冷天氣條件下結(jié)冰的影響,如觀察到發(fā)動(dòng)機(jī)N2無(wú)加速或者加速慢,地面測(cè)量啟動(dòng)活門供電正常,則可判定為啟動(dòng)活門故障。如果啟動(dòng)過(guò)程加速正常,耗時(shí)正常,則可能是DEU及其連接線路的問(wèn)題。DEU及其連接線路的故障較少,這里不做分析。

        結(jié)冰處理:

        1)打開(kāi)啟動(dòng)活門后等待幾分鐘,觀察活門打開(kāi)和轉(zhuǎn)速上升是否出現(xiàn)。如啟動(dòng)成功,慢車工作幾分鐘后關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng),如果正常,可以放行。

        2)地面人工操控后,啟動(dòng)正常,且關(guān)停后再次啟動(dòng)也正常,可放行。如必須地面人工操控啟動(dòng)活門才能啟動(dòng),則按MEL80-03-03保留放行。

        活門故障處理:

        測(cè)量啟動(dòng)活門供電正常,則更換啟動(dòng)活門,試車測(cè)試正常則故障排除。

        2.4 啟動(dòng)活門非指令性打開(kāi)

        故障現(xiàn)象:?jiǎn)?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),從DU實(shí)時(shí)監(jiān)控到“ENG-1/2 START VALVE OPEN WITHOUT COMMAND”故障信息。

        故障分析:這是飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)(ACMS)監(jiān)控到的故障信息,可用飛機(jī)上的控制顯示組件(CDU)或波音網(wǎng)站上的AHM界面來(lái)查看和下載該故障信息和排故提示。實(shí)時(shí)監(jiān)控出現(xiàn)該故障信息時(shí)有兩種可能:?jiǎn)?dòng)電門故障或啟動(dòng)活門故障。如果出現(xiàn)該故障信息時(shí)啟動(dòng)電門沒(méi)有脫開(kāi)或啟動(dòng)電門彈回晚(啟動(dòng)電門在N2 60%才自動(dòng)彈回),應(yīng)按啟動(dòng)電門無(wú)法脫開(kāi)排故,參照故障隔離手冊(cè)(FIM)80-07 TASK 808進(jìn)行,啟動(dòng)電門故障可能性最大(見(jiàn)圖3)。

        處理方法:

        1)啟動(dòng)電門無(wú)法自動(dòng)彈回OFF位,需人工操作,按MEL80-02-03放行。

        2)依據(jù)AMM80-11-00更換啟動(dòng)電門,完成試車,測(cè)試正常。

        3)如果出現(xiàn)該故障信息時(shí)同時(shí)出現(xiàn)啟動(dòng)活門無(wú)法打開(kāi),人工操控,則可直接判斷為啟動(dòng)活門故障。如果出現(xiàn)該故障信息時(shí)啟動(dòng)電門正常脫開(kāi),沒(méi)有其他故障現(xiàn)象,應(yīng)按啟動(dòng)活門故障排故,對(duì)應(yīng)故障隔離手冊(cè)(FIM)80-07/809,啟動(dòng)活門故障可能性最大(見(jiàn)圖4)。

        處理方法:

        1)關(guān)車再次啟動(dòng),如故障信息消失,可放行。

        2)關(guān)車再次啟動(dòng),如果還是出現(xiàn)該故障信息,按MEL80-03-03放行。

        3)依據(jù)AMM80-11-03更換右發(fā)啟動(dòng)活門,試車測(cè)試正常,放行。

        2.5 啟動(dòng)活門自動(dòng)打開(kāi)

        APU引氣接通后啟動(dòng)活門自動(dòng)打開(kāi)的故障發(fā)生較少,可能是啟動(dòng)活門內(nèi)部扭轉(zhuǎn)彈簧失效引起。脫開(kāi)啟動(dòng)活門插頭,接通引氣,如果啟動(dòng)活門再次自動(dòng)打開(kāi),則更換啟動(dòng)活門并試車,試車正常后可放行。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        根據(jù)某航空公司技術(shù)部門對(duì)飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控的統(tǒng)計(jì),50%左右的啟動(dòng)活門故障通過(guò)重復(fù)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或延遲啟動(dòng)過(guò)程等待的時(shí)間(如結(jié)冰)即可恢復(fù)正常,50%左右的故障通過(guò)人工超控后可故障保留放行,只有不到5%的故障必須馬上更換啟動(dòng)活門,試車后才能放行。啟動(dòng)活門故障現(xiàn)象雖然頻繁且多樣,但絕大部分故障并不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和飛機(jī)的放行,飛機(jī)維修一線人員在碰到這類啟動(dòng)活門故障時(shí)不必產(chǎn)生過(guò)大的心理壓力,對(duì)于應(yīng)正常放行的情況不必保留放行,對(duì)于應(yīng)保留放行的不必停場(chǎng)換件,對(duì)于應(yīng)必須換件的迅速換件。要提高故障排除的效率,前提是建立在對(duì)故障現(xiàn)象、分類和處理方式熟練掌握的基礎(chǔ)上的。

        參考文獻(xiàn)

        [1] Boeing. B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Manual [Z]. 2016.

        [2] Boeing. B737-600/700/800/900 Fault Isolation Manual [Z]. 2016.

        [3] Boeing. B737-600/700/800/900 System Schematics Manual [Z]. 2016.

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