APU“滑油壓力低”故障分析

李如紅 郭勝利 謝正中

航空工業(yè)西安飛機工業(yè)（集團）有限責(zé)任公司 陜西西安 710000

某型輔助動力裝置（APU）用于帶動發(fā)電機工作，為飛機用電設(shè)備提供電源，向飛機系統(tǒng)提供所需的壓縮空氣。

APU的滑油系統(tǒng)用于把數(shù)量和粘度適當(dāng)?shù)幕脱h(huán)不息地輸送至各摩擦面，使APU渦輪軸承、壓氣機軸承、附件傳動裝置齒輪及軸承等得到良好的潤滑冷卻，較少APU的機械摩擦損失、減輕磨損和避免過熱[1]。

在實際使用中，滑油壓力過大、過小，對APU工作都是不利的?；蛪毫^大，會惡化潤滑冷卻效果，同時，帶動油泵所消耗的功率增大，管路受力增大，使滑油系統(tǒng)封嚴(yán)困難；反之，在滑油溫度正常的條件下，滑油壓力過小，則進入發(fā)動機的滑油量減少，使滑油系統(tǒng)不能正常工作。

1 滑油系統(tǒng)工作原理

1.1 系統(tǒng)組成

滑油系統(tǒng)由滑油泵組合件、滑油箱、滑油散熱器、油氣分離器、放油開關(guān)和信號測量裝置等組成。

1.2 系統(tǒng)工作原理

APU滑油系統(tǒng)是閉式循環(huán)系統(tǒng)?；捅檬腔拖到y(tǒng)的控制附件（見圖1）。滑油系統(tǒng)工作時，滑油自滑油箱沿傳動機匣內(nèi)部油路流向滑油泵增壓泵進口（1），在增壓泵中增壓后，經(jīng)調(diào)壓活門（3）將滑油壓力調(diào)整到APU進口滑油壓力值，通過油濾和單向活門（7），分路流對系統(tǒng)的機件、軸承、齒輪進行潤滑冷卻，各機厘內(nèi)腔中滑油則通過滑油泵回油泵（2）抽回，經(jīng)油氣分離及散熱器冷卻后返回到滑油箱，實現(xiàn)滑油系統(tǒng)循環(huán)工作。

2 故障描述及分析

2.1 故障描述

某型APU空中起動過程中時，出現(xiàn)“滑油壓力低”指示告警故障。

2.2 故障分析

采用故障樹分析方法對“滑油壓力低”原因分析。

（1）指示錯誤原因。飛機儀表指示錯誤，出現(xiàn)“滑油壓力低”誤告警。

（2）滑油泵不工作。起動時滑油泵不工作，滑油無法增壓傳輸，導(dǎo)致故障。

（3）滑油油量少。油箱油量少，工作時泵抽不到油，出現(xiàn)“滑油壓力低”告警。滑油箱油量少可能原因:系統(tǒng)回油不暢，滑油流失。

①系統(tǒng)回油不暢。滑油系統(tǒng)工作時，滑油系統(tǒng)回油泵工作不順暢，進入發(fā)動機潤滑的滑油不能及時返回滑油箱，造成滑油箱內(nèi)缺油（或油量不足），可導(dǎo)致“滑油壓力低”告警。

②滑油流失。流失分為外漏及系統(tǒng)內(nèi)部滲漏兩種。其中，系統(tǒng)的封嚴(yán)故障、滑油泵附件失效導(dǎo)致滑油箱中滑油流失進入機匣內(nèi)腔，是系統(tǒng)內(nèi)部滲漏的可能原因。

3 故障排查及驗證

3.1 指示系統(tǒng)排查

地面檢查發(fā)現(xiàn)滑油箱油量指示器指示零位，打開油箱口蓋檢查確實無油，指示正常；同時，檢查APU外表面未發(fā)現(xiàn)明顯漏油痕跡。

3.2 滑油泵及回油工作排查

通過APU冷轉(zhuǎn)試驗，觀察滑油油量的變化進行檢查。向滑油箱中加入一定量的滑油，油箱油量表有相應(yīng)油量指示，APU冷轉(zhuǎn)，發(fā)動機滑油箱滑油溢出，檢查油箱滑油指示滿位。將油箱中滑油放出至正常工作區(qū)域油位，再次冷轉(zhuǎn)，油量箱再次溢滿，油表指示滿位。

由試驗可確認：①滑油油量指示系統(tǒng)正常；②滑油泵及系統(tǒng)回油工作正常；③流失的滑油存留在系統(tǒng)內(nèi)部。排除故障由于滑油泵不工作、回油不順暢原因。

3.3 系統(tǒng)內(nèi)部滲漏排查

（1）封嚴(yán)部位。冷轉(zhuǎn)試驗，檢查系統(tǒng)回油工作正常。若單一皮碗封嚴(yán)不實，在短時間內(nèi)，不可能導(dǎo)致滑油箱中滑油流失完，故可排除。

（2）滑油泵附件。結(jié)合系統(tǒng)原理，滑油泵中主要功能活門有：單向活門（6）、油氣分離器（11）中離心活門、調(diào)壓活門（3）。

①單向活門失效。當(dāng)滑油壓力達到規(guī)定值時單向活門打開，若單向活門失效，則供油管路形成通路，發(fā)動機不工作時，因重力勢能，滑油從滑油箱順勢進入發(fā)動機下端的附件傳動機厘內(nèi)腔。因此，單向活門失效可能為故障原因[2]。

②離心活門失效。油氣分離器中離心活門在發(fā)動機工作達到一定轉(zhuǎn)速值時活門打開。若活門出現(xiàn)卡滯導(dǎo)致工作失效，活門在發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速（甚至停車后）時處于打開狀態(tài)，滑油可從滑油箱經(jīng)回油管路回流至APU機匣內(nèi)腔。因此，離心活門失效也可能為故障原因。

③調(diào)壓活門失效。調(diào)壓活門用于保證滑油泵增壓泵出口滑油壓力符合要求，若調(diào)壓活門失效，會影響增壓泵出口壓力，但不會造成滑油箱滑油流失，故排除。

3.4 驗證

經(jīng)排查，將故障源定位在滑油泵進油濾出口處的單向活門及油氣分離器中的離心活門兩部位，此任一功能活門失效都可造成滑油箱內(nèi)滑油流失，導(dǎo)致“滑油壓力低”告警。單向活門和油氣分離器都屬于滑油泵內(nèi)附件，經(jīng)更換滑油泵，APU地面試車，檢查滑油系統(tǒng)工作正常，“滑油壓力低”未告警指示。隨后，APU空中起動工作正常，故障排除[3]。

4 結(jié)語

通過此次故障的排除，以下體會供同行及相關(guān)工作者參考。

首先，“滑油壓力低”告警類故障，應(yīng)先排除線路、測量裝置及信號器本身因素；其次，對于系統(tǒng)滑油內(nèi)漏類故障，滑油泵作為滑油系統(tǒng)供油和回油的控制附件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜并有系統(tǒng)主要功能活門，滑油泵是導(dǎo)致此類故障可能性最大的部位，應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)原理重點分析；最后，掌握系統(tǒng)原理，清楚供油、回油線路是處理滑油系統(tǒng)滑油內(nèi)部滲漏故障的主線。