APU“滑油壓力低”故障分析

李如紅 郭勝利 謝正中

航空工業西安飛機工業（集團）有限責任公司 陜西西安 710000

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

APU的滑油系統用于把數量和粘度適當的滑油循環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。滑油壓力過大，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，使滑油系統封嚴困難；反之，在滑油溫度正常的條件下，滑油壓力過小，則進入發動機的滑油量減少，使滑油系統不能正常工作。

1 滑油系統工作原理

1.1 系統組成

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

1.2 系統工作原理

APU滑油系統是閉式循環系統。滑油泵是滑油系統的控制附件（見圖1）。滑油系統工作時，滑油自滑油箱沿傳動機匣內部油路流向滑油泵增壓泵進口（1），在增壓泵中增壓后，經調壓活門（3）將滑油壓力調整到APU進口滑油壓力值，通過油濾和單向活門（7），分路流對系統的機件、軸承、齒輪進行潤滑冷卻，各機厘內腔中滑油則通過滑油泵回油泵（2）抽回，經油氣分離及散熱器冷卻后返回到滑油箱，實現滑油系統循環工作。

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“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“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，導致故障。

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

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

②滑油流失。流失分為外漏及系統內部滲漏兩種。其中，系統的封嚴故障、滑油泵附件失效導致滑油箱中滑油流失進入機匣內腔，是系統內部滲漏的可能原因。

3 故障排查及驗證

3.1 指示系統排查

地面檢查發現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外表面未發現明顯漏油痕跡。

3.2 滑油泵及回油工作排查

通過APU冷轉試驗，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，油箱油量表有相應油量指示，APU冷轉，發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域油位，再次冷轉，油量箱再次溢滿，油表指示滿位。

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

3.3 系統內部滲漏排查

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

（2）滑油泵附件。結合系統原理，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、調壓活門（3）。

①單向活門失效。當滑油壓力達到規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，發動機不工作時，因重力勢能，滑油從滑油箱順勢進入發動機下端的附件傳動機厘內腔。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動機工作達到一定轉速值時活門打開。若活門出現卡滯導致工作失效，活門在發動機處于低轉速（甚至停車后）時處于打開狀態，滑油可從滑油箱經回油管路回流至APU機匣內腔。因此，離心活門失效也可能為故障原因。

③調壓活門失效。調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滑油流失，導致“滑油壓力低”告警。單向活門和油氣分離器都屬于滑油泵內附件，經更換滑油泵，APU地面試車，檢查滑油系統工作正常，“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 結語

通過此次故障的排除，以下體會供同行及相關工作者參考。

首先，“滑油壓力低”告警類故障，應先排除線路、測量裝置及信號器本身因素；其次，對于系統滑油內漏類故障，滑油泵作為滑油系統供油和回油的控制附件，內部結構復雜并有系統主要功能活門，滑油泵是導致此類故障可能性最大的部位，應結合系統原理重點分析；最后，掌握系統原理，清楚供油、回油線路是處理滑油系統滑油內部滲漏故障的主線。