某型發動機滑壓高的故障分析

羅方濤，張小安

（中國飛行試驗研究院，陜西西安 710089）

0 引言

滑油系統是航空發動機的重要系統。它的主要作用是在發動機工作時，不間斷的將滑油傳送至發動機主軸軸承、中央傳動齒輪以及附件傳動機匣的齒輪、軸承，以減少齒輪磨損，帶走摩擦產生的熱量和雜物，從而保證發動機以及其他附件正常工作[1]。為了不影響滑油系統對機件的潤滑和冷卻，滑油壓力必須保持在規定的范圍內。某型發動機對其要求為當n2≥85%時，Pm為0.245～0.314 MPa，最大不超過0.373 MPa。壓力過低會使系統供油不足，影響散熱。壓力過高容易產生滲漏，使消耗量過大。因此在某型發動機維護和使用過程中，對于滑油壓力異常狀況應給予足夠的關注和重視。本文針對某型發動機，在滑油系統工作原理和滑油壓力告警原理的基礎之上，分析滑油壓力過高的原因，給出排故方案。

1 滑油系統工作原理

該型發動機滑油系統由供油系統、回油系統、通氣系統和支點增壓系統等子系統組成。供油系統主要由滑油箱、增壓泵、主燃滑散熱器和供油濾等附件組成，使滑油增壓并提供給發動機，對其進行冷卻和潤滑?；赜拖到y由各個軸承、發動機附件機匣、飛機附件機匣、各個回油泵、金屬屑沫傳感器、油氣分離器等主要附件組成，將流到發動機各個部位的滑油抽回滑油箱，并分離里面的空氣，以便循環使用。通氣系統由離心通風器、前通風器、后通風器、高空活門、油氣分離器附件組成，將漏入滑油系統的空氣與滑油分離后排出發動機。支點增壓由石墨密封裝置和篦齒密封裝置是組成，將發動機各個軸承進行密封。

發動機工作時滑油泵將滑油抽出后首先經過主燃滑散熱器，再經過供油濾，流經轉化活門然后分為五路流向前支承、中支承、后支承、發動機附件機匣、渦輪啟動機和飛機附件機匣。然后在各個回油泵的作用下，流經金屬屑沫傳感器和油氣分離器，最后流回到滑油箱。某型發動機滑油系統工作原理如圖1 所示。

2 壓力異常告警原理

圖1 某型發動機滑油系統工作原理

滑油壓力由滑油壓差傳感器來測量，并在飛參中可以讀出來。壓差傳感器測量的壓力信號一路直接輸入到機載數據記錄系統，記錄滑油壓力的模擬信號，然后再輸入到最小滑油壓力比較器。當比較器輸出n2≥57%時，一起送入與門電路，向監控器告警系統、機載數據記錄系統和飛行前檢查組件輸出“CO”信號。還有一路輸入到最大壓力比較器，當Pm≥0.38 MPa 時，比較器輸出信號并生成“CO”信號，輸往監控器告警系統、機載數據記錄系統和飛行前檢查組件，系統原理如圖2 所示。下面分析滑油壓力過高故障。

3 滑油壓力過高故障分析

滑油壓力高原因，應該從由易到難的步驟去分析。從滑油壓力的標定，壓力測量裝置是否完好，再到滑油系統附件是否損壞逐一去懷疑。這個思路符合排故的科學性，合理性。

圖2 告警子系統原理

3.1 綜合電子調節器校線漂移

綜合電子調節器是發動機電子—機械液壓控制系統的一部分，用來調節發動機參數（包括滑油壓力）、控制裝置、機載記錄設備和監控設備發出信號。當綜合電子調節器的校線漂移會導致滑油壓力異常。導致校線漂移的原因有很多，傳感器的靈敏度下降、插頭的氧化、滑油標定設備的精確度差、標校時的人為判讀錯誤都會引起綜合電子調節器校線的漂移。

3.2 滑油壓力傳感器故障

滑油壓力傳感器位于飛機附件機匣旁邊，用于監控滑油供油系統的供油壓力。當壓力不符合規定時，滑油壓力信號器便會向機載數據系統輸送信號，同時屏幕上會顯示出“減小轉速”的信號，提醒飛行員收小油門手柄。

當滑油壓力傳感器發生故障時，便有可能將錯誤的滑壓信號傳輸給綜合電子調節器，然后綜調將錯誤的信息反饋給機載數據記錄系統和告警系統。這便會導致生成“CO”信號，而飛行結束后，再經地面飛參判讀，便會將滑壓過高（過低）的信號展現出來，造成地勤人員的誤判。

3.3 環境溫度過低

黏度是滑油品質的一個重要指標，若黏度隨著環境溫度的變化而變化不大，則滑油的油品越高。通常用的4050 滑油屬于Ⅱ型中黏度滑油。在-40 ℃時運動黏度變化為±6%，典型值為±4.9%。環境溫度越低黏度越大，發動機正常工作時黏度必須保持在正常的范圍內，滑油才能為發動機提供理想的潤滑效果。當環境溫度驟降時，滑油黏度變大，而調壓活門還處于之前的狀態，在滑油黏度與調壓活門的雙重作用下使滑油泵組輸出壓力增大。

3.4 調壓活門失效

調壓活門由啟動狀態活門和主要工作狀態活門組成，它的作用是將滑油泵出口的壓力調整在規定的范圍之內，它固定在滑油泵組的后方。當發動機處于啟動狀態時，此時發動機轉速小，負荷小，所需的滑油量小，相應的滑油壓力也小。這時通過其內部的啟動狀態活門使發動機在n2≤85%時，滑壓維持在0.177～0.245 MPa。當發動機轉速增加時負荷增大，溫度升高，所需的滑油量增大，啟動狀態活門會被推到最右邊，當壓力進一步增大時，主要工作狀態活門也會被打開，活門開度增大的過程中油泵壓力會下降到規定范圍內。這種雙活門設計既縮短了行程又控制了精度，使其可以分別滿足大小轉速的需要。

但無論是啟動狀態活門還是主要工作狀態活門，兩者只要有一個出現故障，便會使調壓活門失效，導致滑油泵組輸出壓力過大。

4 排故方法及流程

在排故時要遵循由易到難原則，排故流程如圖3 所示。當滑油壓力超標時，應按下列方法操作。

（1）應先由特設人員檢查綜調標定值，并對滑壓進行重新標定，與故障前的正常值進行比對，看校線是否漂移。若校線漂移則對其進行重新標校。

（2）若無法標定到規定狀態，則說明滑壓傳感器故障，需要對其進行更換。

（3）若綜調無校線偏移，則應注意環境溫度。若發動機在冷態啟動瞬間滑壓超標，且環境溫度低，說明滑油黏度增大，調壓活門還處于之前的狀態，則應調整調壓活門。

（4）若調壓活門無法調到標準值，則說明調壓活門內部結構故障，需要更換調壓活門。

（5）若發動機各個狀態Pm均高于標準，則只能與生產廠代表協商解決。

上述每條故障排除結束之后，都必須進行試車驗證。

圖3 滑壓高的排故流程

5 結束語

以發動機滑油系統原理、壓力告警原理為基礎分析了導致滑油壓力過高的原因，并指出了如何從綜調的調整，滑壓傳感器的更換，調壓活門的調整消除故障。在日常維護中，要多方面考慮與故障相關的組成、原理才能更好定位、排除故障，提高維護效率。