一起空客A320系列飛機藍液壓系統增壓故障分析

萬胤全

摘 要：通過介紹空客A320系列飛機藍液壓系統電動泵的控制和工作原理，分析可能導致藍系統電動泵不工作的故障主要特點和故障分布情況，提出快速隔離故障的方法，為處理類似問題提供參考。

關鍵詞：藍系統電動泵;電流互感器;電流不平衡探測器

中圖分類號：TB 文獻標識碼：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飛機在地面推出后，機組反映藍液壓系統電動泵低壓，同時地面監控該機出現HYD B ELEC PUMP LO PR和HYD B SYS LO PR警告信息，飛機滑回，相應航班換機執飛。

機務人員地面操作檢查發現：藍系統電動泵在接通地面操控電門后可短暫工作，壓力上升至3000PSI時，藍電動泵立即出現自動關斷情況。地面通過更換藍系統電動泵、藍系統電動泵供電接觸器、藍電動泵壓力電門、藍系統壓力電門以及藍電動泵電流不平衡探測器等部件，故障依舊。最終更換藍泵電流互感器后，藍電動泵工作正常，故障徹底排除。

2 藍系統電動泵工作原理

2.1 系統主要部件

空客A320系列飛機藍液壓系統主要有兩個組成回路：一個高壓回路，為用戶提供動力;一個低壓回路，液壓油通過該回路返回油箱。系統主要部件包括：液壓油箱、電動泵、儲壓器、高壓總管、單向活門、壓力電門、電流不平衡探測器、電流互感器、跳開關、接觸器等。正常情況下，三相交流電源驅動藍系統電動泵，為藍系統增壓。應急情況下，藍系統通過沖壓空氣渦輪（RAT）驅動液壓泵給系統提供壓力。作為維護目的，地面供給接頭也可以為系統增壓。

2.2 系統工作條件

在正常模式下，當藍系統電動泵電門處于AUTO位置，滿足以下任一邏輯（圖1所示）條件，即：

（1）任何1臺發動機啟動。

（2）駕駛艙維護面板50VU上的操控電門置于ON位。

（3）前起落架未壓縮并且飛機由APU供電。

此時供電線路向接觸器供電，藍泵開始工作，藍系統供壓。

2.3 控制原理

當藍系統滿足上述工作條件時，藍系統電動泵馬達開始工作，對高壓回路液壓油加壓，為整個系統用戶提供3000PSI的液壓壓力。電動泵馬達電源供電線路的接觸器下游安裝有電流互感器和電流不平衡探測器，二者協同工作，監控電動泵馬達電源是否符合要求，控制接觸器的開合從而通斷供電。高壓管路中安裝了脈動緩沖器，確保電動泵的輸出平滑。電動泵殼體液壓油通過單向活門和油濾進入低壓回路。高壓總管和系統用戶的回油也通過低壓回路返回液壓油箱。

3 故障分析和處理

根據系統的工作原理，導致藍系統不增壓一般有以下幾個方面。

3.1 電動泵故障

通常情況下，電動泵元件的燒蝕、性能衰竭，葉片磨損以及超溫等是其故障的主要形式。電動泵馬達如果超溫，電機內置的溫度開關會向ECAM和警告系統發送信號。地面檢查藍系統并無超溫情況，更換藍電動泵時檢查葉片無磨損和損壞，且故障現象依舊，判斷低壓并非藍電動泵故障所致，該情況排除。

3.2 系統滲漏

液壓油的滲漏直接導致液壓系統低壓和失壓，直接導致液壓系統功能失效。液壓系統的部件、管路和接頭眾多，由于受到接頭松動、封嚴老化、疲勞損傷、管路磨損等原因導致液壓油滲漏。通過駕駛艙的ECAM液壓系統頁面和系統勤務面板內的油量指示窗，可以判斷液壓油量的多少。地面檢查系統各管路，并未發現滲漏，且油量指示正常，該情況排除。

3.3 滲漏計量活門控制電門設置錯誤

藍系統的滲漏計量活門控制電門如果處于OFF位時，滲漏計量活門處于關閉狀態，導致下游無法供壓。當發動機啟動，藍電動泵即開始工作，由于壓力傳感器處于滲漏計量活門下游，安裝在高壓總管上，當藍電動泵工作時，系統壓力傳感器感受到低壓，從而發出HYD B SYS LO PR警告信息。地面檢查滲漏計量活門控制電門處于正常位置，該情況排除。

3.4 指示故障

油量傳感器感受油箱中油面的高度并將信號分兩路送到下游：一路信號送到油箱上的直讀油量指示器，提供油量指示;另一路信號送到油量顯示控制組件，為駕駛艙提供油量指示。液壓系統的壓力指示和低壓警告信號均來自系統的壓力組件：系統壓力傳感器感受系統壓力，經變換放大后顯示在駕駛艙液壓頁面上。低壓警告傳感器感受系統油泵出口的壓力，當壓力低于設定值（A320飛機為1430psi）時發出信號。在電動泵工作狀態的瞬間，地面檢查駕駛艙油量和壓力指示均正常，該情況排除。

3.5 電源故障

本次飛機藍系統電動泵在接通地面操控電門后可短暫工作，壓力上升至3000PSI時，藍電動泵立即自動關斷，判定為保護系統起作用。藍系統電動泵停止工作條件為：（1）電動泵馬達故障;（2）電流互感器和電流不平衡探測器作動，提供電源保護。故障處理前期更換了藍電動泵，而后故障依舊，排除了電動泵本身故障的可能。在故障狀態下，測量藍電動泵的供電呈斷路狀態，判斷為電動泵供電出現問題。

電動泵電源控制原理（如圖2所示）。藍系統電動泵電源上安裝了一個接觸器。線路上的電流互感器（2706GJ）通過比較三相交流電源每一相的電流，當電動泵的三相電源其中一相的電流與其他兩相相差過大時，電流互感器（2706GJ）將電流信號發送到電流不平衡探測器（2707GJ）。電流不平衡探測器（2707GJ）內置有延時繼電器，如果接收到電流互感器的信號時長未達到觸發條件，則電流不平衡探測器不會做動。如果接收到電流互感器的信號時長達到觸發條件時，電流不平衡探測器上的故障指示燈點亮，同時切斷2705GJ接觸器的供電，從而使藍泵停止工作。一旦電流不平衡探測器作動后，需通過將藍泵電門置于OFF位，使電流不平衡探測器斷電重置。本次故障因為電流不平衡探測器內置延時電路，所以出現藍泵正常工作一段時間后自動關斷的現象。在更換藍泵電流互感器后，藍電動泵工作正常，故障徹底排除。

4 故障處理建議

電流互感器和電流不平衡探測器配合工作，電流互感器負責探測互感電流，電流不平衡探測器接收到電流不平衡信號后作動電源接觸器，控制系統電源通斷。地面檢查電流不平衡探測器的指示點亮，根據現象，無法確定是電流互感器探測到真實故障，還是電流不平衡探測器誤作動，或者時兩者本身故障所致。

藍系統正常模式下，只有電動泵提供動力，電動泵不工作將導致飛機無法放行。黃電泵系統和藍電泵系統工作原理類似，主要部件均相同。因此，飛機在外站航材支援困難或航材無件情況下，可以采用將黃系統電動泵的電流互感器和電流不平衡探測器與藍系統逐個對串方式隔離故障源。若故障未轉移，說明藍系統電動泵電源真實存在相間電流不平衡的問題;若故障轉移，則說明是電流互感器和電流不平衡探測器組成的保護裝置存在故障。此時更換相應的故障部件可排除故障。

根據藍系統電動泵的控制和工作原理，分析和總結可能導致藍系統電動泵不工作的故障主要特點，相關故障隔離步驟可參考以下邏輯圖（如圖3所示）。

5 總結

通過分析A320系列飛機藍系統電動泵的系統組成及其工作原理，厘清各部件的功能和控制邏輯，為快速查找故障原因和有效排除故障提供現實有效的參考，同時也為機務維修人員在日常飛機維護和故障排除過程中提供了現實可行的故障診斷思路和方法，為縮短故障排除時間，高效地保障航班的安全、高效運行提供有力保障。

參考文獻

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