KOAIDK 100型飞机发动机滑油系统故障分析

2017-01-18蔡贵龙

新疆农垦科技 2016年4期

关键词：滑油油量螺旋桨

蔡贵龙

（新疆通用航空有限责任公司，新疆石河子 832000）

KOAIDK 100型飞机发动机滑油系统故障分析

蔡贵龙

（新疆通用航空有限责任公司，新疆石河子 832000）

KODIAK100型飞机自2013年起引进国内使用，由于是新机型，相关维护的经验和排故积累基本没有，本文对发动机滑油各类常见故障原因进行了分析，并介绍故障排故方法，以为航空机务维护实践工作中遇到相关故障时提供有效的借鉴和指导。

发动机；滑油系统；故障分析

1 发动机滑油系统组成及作用

由美国QUEST公司生产的大棕熊Kodiak100型飞机于2013年7月获得中国民航局颁发的型号认可证（VTC），标志该型飞机可随时交付国内通航用户使用。

大棕熊Kodiak100型飞机搭载由普惠生产的PT6A-34型发动机及Hartzell公司生产的HCE4N-3P（Y）/D9511FSB型4叶螺旋桨。PT6A是PT6系中涡桨型的编号（涡轴型编号为 PT6B），PT6A于1958年由普拉特惠特尼加拿大公司研制，1959年11月试验型PT6A首次运转，1961年5月装比奇18飞机试飞。第1台投入生产的是1963年取得合格证的PT6A-6，随后发展出一系列改型，用于军用和民用固定翼和旋翼机上。

PT6A是一种自由涡轮涡轮螺桨发动机，因而能较灵活地选择输出轴转速，例如当飞机在地面滑行时，PT6A的螺旋桨转速可低至400r/min；在巡航时，典型的螺旋桨转速仅为70%最大转速。在发动机起动时，起动机仅需带动燃气发生器转子，不必同时带动螺旋桨和减速器，从而缩短了起动时间，减少了起动功率要求，PT6A的起动功率要求仅为同级定轴设计的50%～60%。在双发飞机上，当一发停车时，PT6A的风车阻力仅为同级定轴设计的25%，因此，不需要负扭矩传感器和自动顺桨设备；而在单发飞机上，当动力装置发生故障时，PT6A也有较大的安全裕度，能防止螺旋桨振动或螺旋桨触地等故障传到核心机上去，从而避免整个发动机遭到损坏。PT6A各型的基本结构和径向尺寸一直保持不变，而功率范围却较大，因而扩大了它的市场，成为世界上使用最广的涡桨发动机。

无论是何种形式的发动机，滑油的主要作用是清洁、润滑、冷却、排气、密封，所以说滑油系统的正常工作对于发动机保持良好的性能至关重要。PT6A发动机滑油系统的主要作用是向发动机供应滑油以便冷却、清洁、润滑轴承与齿轮，并向调速器（CSU）提供滑油以便改变桨距和控制转速，还有一个作用是向扭矩测试装置提供滑油压力。PT6A发动机滑油系统的主要部件有滑油箱、滑油泵、供油管路、滑油滤、滑油温度传感器、滑油压力传感器、滑油燃油热交换器以及滑油散热器。

2 发动机滑油常见故障分析

2.1 滑油压力低

按照发动机故障检查从简单到复杂的程序：（1）首先要检查滑油量，通过图1中的滑油加油口盖及油量探针检查，如果滑油量过低，导致滑油泵不能将滑油正常供给发动机会使滑油压力低；（2）检查指示系统及28V直流电源，有时候可能是指示系统电压低或仪表故障；（3）检查更换滑油过滤元件；（4）检查泵壳体有无裂纹。

图1 滑油压力调节器组成

图2 滑油过滤器及单向阀原理

2.2 滑油压力高

按照排故程序，首先检查指示系统，如果指示系统无故障，调节检查溢流阀。在滑油滤的斜上方有一个滑油溢流阀（见图1），滑油泵出口的滑油压力作用于溢流阀的活塞上，当滑油压力超过溢流阀的弹簧张力限制时，阀芯移动，开启一条到油箱的通道，由此限定滑油压力。可以通过改变溢流阀顶部垫片的数量来调节压力。

2.3 滑油温度过高

按照正常的维护程序，我们先排除滑油量的问题。目前使用PT6A发动机的飞机上都安装有1个滑油散热器，散热器是通过流动的空气对经过散热器的滑油进行降温冷却[1]。有些飞机由于在地面长时间的螺旋桨顺桨过程中没有气流经过散热器会出现滑油温度高的现象，有些飞机考虑到这一点，在散热器上安装1个引射器，通过压气机引起作为动流，将大量的空气引入散热器进行散热，不会出现在地面长时间顺桨过程中滑油温度高的现象。在PT6A发动机散热器上有个感温活门，当滑油温度达到160°F时，感温活门打开，滑油经过散热器进行散热，如果滑油温度低于160°F是不经过散热器的，所以如果感温活门有故障不能在160°F打开，滑油不经过散热器进行散热而导致滑油温度过高，很快达到红线。如果在飞行过程中散热器吸入异物或长时间不清理散热器导致散热器外表积聚大量尘土，也会影响散热效果。我们维护的AT402B型飞机在春季作业时就会出现这种现象，5月份杨树开花会有大量的杨絮飘在空中，飞机在进行超低空作业时会有大量的杨絮被吸入散热器，不及时清理会堵住散热器导致滑油温度高。另外，附件齿轮箱回油泵入口滤网阻塞导致滑油循环不顺畅也会引起滑油温度高。

2.4 滑油消耗过快

在每天航前航后的检查过程中，我们会检查发动机的滑油量，正常的检查程序是发动机关车后15～20min检查滑油量。在检查过程中我们会根据飞行时间计算滑油消耗量。如果发现滑油消耗量很大，就需要查找原因了。首先，要检查滑油量，确定是不是加滑油的时候加多了，如果在加注滑油的时候加多了，在飞行的时候滑油会通过滑油箱的通气孔喷出来，让你误认为滑油被消耗掉了。如果滑油量没问题，我们就要检查滑油系统有无滑油渗漏，还有螺旋桨系统。在PT6A发动机上还有1个滑油燃油热交换器，在滑油箱上部，热交换器内部有滑油渗漏就会和燃油一起被燃烧掉，很难发现，只有确认了其他系统都是正常的，才会考虑到这里。还有就是要检查排气管，放气活门和进气机匣处有无滑油，若有就是轴承腔漏滑油了。

2.5 滑油静态泄漏

当发动机停止运转一段时间后，我们会发现滑油位低。这时我们就要考虑静态内部滑油泄露，滑油可能从压气机入口处漏出。首先要检查滑油过滤器单向阀（图2所示），擦拭阀座，或者视情更换O型圈。其次更换滑油过滤器壳体上的O型圈及塑料环，检查花油箱中的O型环。以上检查都解决不了问题，最后就要检查滑油泵的封严了。

2.6 滑油压力波动

飞机在飞行过程中出现了滑油压力表的指针在不停的波动，我们首先要确认滑油压力表有没有问题，还有滑油压力传感器及整个电路有没有磨损。然后检查滑油量，滑油量如果在某个零界点，也会出现这种现象。同时要检查更换滑油滤，检查、更换或清洗溢流阀。