某型發動機防喘執行裝置試驗器供油延遲故障分析

閆治帆

中國人民解放軍第四七二三工廠 河北邯鄲 056800

某型發動機防喘系統由定壓活門和防喘執行裝置組成。該系統安裝在主燃油系統中，以實現在防喘執行裝置的電磁鐵接到脈沖切油電信號時，對發動機主燃燒室的供油進行脈沖切油，以消除發動機喘陣或過熱狀態。如果防喘執行裝置出現故障，就會對發動機性能造成影響。

1 故障情況

某型發動機附件防喘執行裝置在進行聯鎖活門重新供油曲線試驗時，發現聯鎖活門在切油后，重新供油時間出現0.2s的延遲現象，具體曲線見圖1、圖2。試驗要求為防喘執行裝置聯鎖活門應在0.4s-0.6s內重新供油。

圖1 故障曲線

圖2 試驗要求曲線

2 防喘執行裝置

圖3 （防喘執行裝置的結構圖）

防喘執行裝置結構圖見圖3。防喘執行裝置的主、副油路進口與主燃油泵—調節器的主、副油路出口相接，防喘執行裝置的主、副油路出口通向主燃燒室噴嘴。防喘執行裝置所使用的定壓油由主燃油泵定壓活門提供。當推力電磁鐵未通電情況下，防喘執行裝置的控制活門在最右端，由主泵提供的定壓油經過防喘執行裝置的控制活門、聯鎖活門、斷油活門后，直接回燃油總管里，相當于主燃油泵—調節器與燃油總管之間的燃油通道；當推力電磁鐵通電情況下，防喘執行裝置的控制活門在最左端，由主泵提供的定壓油經過防喘執行裝置的控制活門、聯鎖活門、斷油活門后，切斷燃油通往燃油總管里，這樣就做到了發動機主燃燒室燃油總管的供油全部被切斷；當推力電磁鐵斷電時，防喘執行裝置的控制活門在最右端，防喘執行裝置又恢復到原始工作狀態[1]。

3 故障分析

3.1 產品分析

經檢查，標校試驗器的標準件已接近有效期，故首先檢查標準件的合格性，因為標準件的性能直接關系到試驗器的準確性，所以，標準件的合格性也是造成試驗器錄取防喘執行裝置聯鎖活門性能不合格的因素之一。

3.2 設備分析

該試驗器主要分為兩部分，一部分是主燃油泵試驗部分，該部分主要有油箱、泵、調節閥、油濾等液壓元件組成，試驗主燃油泵的流量、壓力、轉速及時間等性能；另一部分是防喘執行裝置的性能采集部分，該部分試驗主要由壓力變送器、采集軟件等組成，主要試驗防喘執行裝置的壓力、反應時間等性能。

如果試驗器的某一個部件，比如油濾、電氣系統、計算機采集系統、壓力變送器、管路等某一個部件出現故障，都會是試驗器錄取防喘執行裝置聯鎖活門性能不合格的因素。

上述影響因素具體表現如下：

（1）壓力變送器因素：如果壓力變送器采集信號精度降低，造成信號轉換準確度降低，也會影響防喘執行裝置聯鎖活門切油時間；

（2）電氣系統和計算機因素：如果電氣系統和計算機系統出現故障，如采集卡失效、固態繼電器失效、接地線松動、電源功率損耗變大等現象，系統采集信號不準確都會對防喘執行裝置聯鎖活門切油時間造成影響；

（3）管路因素：如果管路存在變徑或是損壞，就會對流量或壓力造成較大損失，根據防喘執行裝置工作原理，也會對防喘執行裝置聯鎖活門切油時間試驗造成影響。

（4）油濾因素：如果油濾堵塞必然造成系統壓力變化，從而對防喘執行裝置進口壓力降低，進而影響防喘執行裝置聯鎖活門切油時間；

根據防喘執行裝置原理可知，防喘執行裝置的進口壓力和流量由主燃油泵的定壓口提供，防喘執行裝置要求聯鎖活門在0.4s-0.6s內重新供油，如果濾芯堵塞，防喘執行裝置聯鎖活門在瞬間重新供油時間出現延誤現象，造成試驗不合格。

4 排故措施

（1）將防喘執行裝置標準件返回承制廠進行重新校準后，重新校準試驗器，發現試驗器除防喘執行裝置聯鎖活門性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除標準件因素；

（2）根據試驗器組成特點及防喘執行裝置性能采集系統特點，先排除防喘執行裝置的采集系統故障，如壓力變送器、計算機系統和電氣系統；再者排除工裝因素，因為根據防喘執行裝置結構特點，如果防喘執行裝置進口壓力流量改變，也是影響產品性能因素；最后排除主燃油泵性能試驗器液壓系統因素，主要檢查油濾等部件是否存在異常現象。①對與防喘執行裝置試驗有關的壓力變送器進行檢查校準，發現試驗器除防喘執行裝置聯鎖活門性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除壓力變送器故障因素；②對試驗器電氣系統和計算機采集系統進行了全面檢查，主要措施有改變防喘執行裝置電磁閥的電源功率、更換固態繼電器、更換采集卡、檢查接地線、緊固在電箱所有接線端子等電氣部件，發現試驗器除防喘執行裝置聯鎖活門性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除電氣系統和計算機采集系統故障因素；③重新設計工裝和管路（主要是主燃油泵定壓活門與防喘執行裝置連接的工裝和管路），因為主泵與防喘執行裝置進口相連接的管路存在較多變徑，如果管道壓力出現變化，造成防喘執行裝置進口壓力減少，也會影響聯鎖活門重新供油的因素。在重新設計工裝接頭和連接管路后，結果顯示防喘執行裝置聯鎖活門重新供油時間仍然滯后0.18s，此措施排除工裝和管路變徑因素；④檢查主燃油泵試驗部分的油濾，用超聲波進行振動清洗，有臟物出現，在更換細油濾后，進行試驗，防喘執行裝置聯鎖活門性能試驗器合格，故試驗器故障得以排除。

5 結語

油濾在液壓系統中起過濾雜質，該系統濾芯是由2個5μm的金屬濾芯和2個10μm的紙質濾芯組成的。由于細油濾的濾芯存在堵塞，造成主燃油泵流量不足，致使在反應時間上出現延遲，從而對防喘執行裝置的聯鎖活門響應時間出現滯后現象。但為什么不會對主燃油泵試驗的性能造成影響，主要原因是主燃油泵某工序的流量，更換油濾前后的數值為583L/h和605L/h[工藝要求為（600±20）L/h]，由此可見，油濾的更換對主燃油泵的試驗性能是有一定的影響的，整體流量值有有變化，但是變化量是在工藝要求范圍內，所以不會使主燃油泵試驗不合格，僅僅使防喘執行裝置的聯鎖活門響應滯后。

通過此次故障分析可知，試驗器各部分元器件在工作一段時間，均應對試驗器其他各部件進行檢查，特別是濾油器和管道，防止出現堵塞而影響試驗器性能[1]。