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一起空客A320系列飞机蓝液压系统增压故障分析

2019-12-11万胤全

现代商贸工业 2019年36期
关键词:电流互感器

万胤全

摘 要:通过介绍空客A320系列飞机蓝液压系统电动泵的控制和工作原理,分析可能导致蓝系统电动泵不工作的故障主要特点和故障分布情况,提出快速隔离故障的方法,为处理类似问题提供参考。

关键词:蓝系统电动泵;电流互感器;电流不平衡探测器

中图分类号:TB 文献标识码:A doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.36.101

1 故障描述

2019年1月某日,某公司一架空客A320/B-XXXX飞机在地面推出后,机组反映蓝液压系统电动泵低压,同时地面监控该机出现HYD B ELEC PUMP LO PR和HYD B SYS LO PR警告信息,飞机滑回,相应航班换机执飞。

机务人员地面操作检查发现:蓝系统电动泵在接通地面操控电门后可短暂工作,压力上升至3000PSI时,蓝电动泵立即出现自动关断情况。地面通过更换蓝系统电动泵、蓝系统电动泵供电接触器、蓝电动泵压力电门、蓝系统压力电门以及蓝电动泵电流不平衡探测器等部件,故障依旧。最终更换蓝泵电流互感器后,蓝电动泵工作正常,故障彻底排除。

2 蓝系统电动泵工作原理

2.1 系统主要部件

空客A320系列飞机蓝液压系统主要有两个组成回路:一个高压回路,为用户提供动力;一个低压回路,液压油通过该回路返回油箱。系统主要部件包括:液压油箱、电动泵、储压器、高压总管、单向活门、压力电门、电流不平衡探测器、电流互感器、跳开关、接触器等。正常情况下,三相交流电源驱动蓝系统电动泵,为蓝系统增压。应急情况下,蓝系统通过冲压空气涡轮(RAT)驱动液压泵给系统提供压力。作为维护目的,地面供给接头也可以为系统增压。

2.2 系统工作条件

在正常模式下,当蓝系统电动泵电门处于AUTO位置,满足以下任一逻辑(图1所示)条件,即:

(1)任何1台发动机启动。

(2)驾驶舱维护面板50VU上的操控电门置于ON位。

(3)前起落架未压缩并且飞机由APU供电。

此时供电线路向接触器供电,蓝泵开始工作,蓝系统供压。

2.3 控制原理

当蓝系统满足上述工作条件时,蓝系统电动泵马达开始工作,对高压回路液压油加压,为整个系统用户提供3000PSI的液压压力。电动泵马达电源供电线路的接触器下游安装有电流互感器和电流不平衡探测器,二者协同工作,监控电动泵马达电源是否符合要求,控制接触器的开合从而通断供电。高压管路中安装了脉动缓冲器,确保电动泵的输出平滑。电动泵壳体液压油通过单向活门和油滤进入低压回路。高压总管和系统用户的回油也通过低压回路返回液压油箱。

3 故障分析和处理

根据系统的工作原理,导致蓝系统不增压一般有以下几个方面。

3.1 电动泵故障

通常情况下,电动泵元件的烧蚀、性能衰竭,叶片磨损以及超温等是其故障的主要形式。电动泵马达如果超温,电机内置的温度开关会向ECAM和警告系统发送信号。地面检查蓝系统并无超温情况,更换蓝电动泵时检查叶片无磨损和损坏,且故障现象依旧,判断低压并非蓝电动泵故障所致,该情况排除。

3.2 系统渗漏

液压油的渗漏直接导致液压系统低压和失压,直接导致液压系统功能失效。液压系统的部件、管路和接头众多,由于受到接头松动、封严老化、疲劳损伤、管路磨损等原因导致液压油渗漏。通过驾驶舱的ECAM液压系统页面和系统勤务面板内的油量指示窗,可以判断液压油量的多少。地面检查系统各管路,并未发现渗漏,且油量指示正常,该情况排除。

3.3 渗漏计量活门控制电门设置错误

蓝系统的渗漏计量活门控制电门如果处于OFF位时,渗漏计量活门处于关闭状态,导致下游无法供压。当发动机启动,蓝电动泵即开始工作,由于压力传感器处于渗漏计量活门下游,安装在高压总管上,当蓝电动泵工作时,系统压力传感器感受到低压,从而发出HYD B SYS LO PR警告信息。地面检查渗漏计量活门控制电门处于正常位置,该情况排除。

3.4 指示故障

油量传感器感受油箱中油面的高度并将信号分两路送到下游:一路信号送到油箱上的直读油量指示器,提供油量指示;另一路信号送到油量显示控制组件,为驾驶舱提供油量指示。液压系统的压力指示和低压警告信号均来自系统的压力组件:系统压力传感器感受系统压力,经变换放大后显示在驾驶舱液压页面上。低压警告传感器感受系统油泵出口的压力,当压力低于设定值(A320飞机为1430psi)时发出信号。在电动泵工作状态的瞬间,地面检查驾驶舱油量和压力指示均正常,该情况排除。

3.5 电源故障

本次飞机蓝系统电动泵在接通地面操控电门后可短暂工作,压力上升至3000PSI时,蓝电动泵立即自动关断,判定为保护系统起作用。蓝系统电动泵停止工作条件为:(1)电动泵马达故障;(2)电流互感器和电流不平衡探测器作动,提供电源保护。故障处理前期更换了蓝电动泵,而后故障依旧,排除了电动泵本身故障的可能。在故障状态下,测量蓝电动泵的供电呈断路状态,判断为电动泵供电出现问题。

电动泵电源控制原理(如图2所示)。蓝系统电动泵电源上安装了一个接触器。线路上的电流互感器(2706GJ)通过比较三相交流电源每一相的电流,当电动泵的三相电源其中一相的电流与其他两相相差过大时,电流互感器(2706GJ)将电流信号发送到电流不平衡探测器(2707GJ)。电流不平衡探测器(2707GJ)内置有延时继电器,如果接收到电流互感器的信号时长未达到触发条件,则電流不平衡探测器不会做动。如果接收到电流互感器的信号时长达到触发条件时,电流不平衡探测器上的故障指示灯点亮,同时切断2705GJ接触器的供电,从而使蓝泵停止工作。一旦电流不平衡探测器作动后,需通过将蓝泵电门置于OFF位,使电流不平衡探测器断电重置。本次故障因为电流不平衡探测器内置延时电路,所以出现蓝泵正常工作一段时间后自动关断的现象。在更换蓝泵电流互感器后,蓝电动泵工作正常,故障彻底排除。

4 故障处理建议

电流互感器和电流不平衡探测器配合工作,电流互感器负责探测互感电流,电流不平衡探测器接收到电流不平衡信号后作动电源接触器,控制系统电源通断。地面检查电流不平衡探测器的指示点亮,根据现象,无法确定是电流互感器探测到真实故障,还是电流不平衡探测器误作动,或者时两者本身故障所致。

蓝系统正常模式下,只有电动泵提供动力,电动泵不工作将导致飞机无法放行。黄电泵系统和蓝电泵系统工作原理类似,主要部件均相同。因此,飞机在外站航材支援困难或航材无件情况下,可以采用将黄系统电动泵的电流互感器和电流不平衡探测器与蓝系统逐个对串方式隔离故障源。若故障未转移,说明蓝系统电动泵电源真实存在相间电流不平衡的问题;若故障转移,则说明是电流互感器和电流不平衡探测器组成的保护装置存在故障。此时更换相应的故障部件可排除故障。

根据蓝系统电动泵的控制和工作原理,分析和总结可能导致蓝系统电动泵不工作的故障主要特点,相关故障隔离步骤可参考以下逻辑图(如图3所示)。

5 总结

通过分析A320系列飞机蓝系统电动泵的系统组成及其工作原理,厘清各部件的功能和控制逻辑,为快速查找故障原因和有效排除故障提供现实有效的参考,同时也为机务维修人员在日常飞机维护和故障排除过程中提供了现实可行的故障诊断思路和方法,为缩短故障排除时间,高效地保障航班的安全、高效运行提供有力保障。

参考文献

[1]张会成.飞机液压部件漏油故障分析[J].中国民航学院学报,2004,(22):30-31.

[2]张建波,朴学奎.空客A320液压系统研究[J].民用飞机设计与研究,2012,(2):53-55.

[3]常海.大型民用窄体客机液压系统分析探讨[J].航空科学技术,2011,(6):18-20.

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