737NG一起隱蔽的發動機引氣壓力低排故經歷

2021-01-08 酷扯兒

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一、故障現象

B-5XXX飛機落地機組反映爬升階段左發引氣壓力低。

二、排故過程

1、使用引氣測試設備檢查左發預冷器控制活門,當PC等於3PSI時,預冷器控制活門沒有全開,不符合手冊要求,更換左發預冷器控制活門。測試引氣壓力在高功率時依然低。

分析:一般的故障通過引氣測試設備很容易就能檢測出來,按以往的經驗更換測試不合格的部件即可排除故障。

2、使用引氣測試設備檢查左發引氣調節器,當PS2到70-75 PSI時,PC只有20 PSI(標準值20-28 PSI,處於下限),由於引氣調節器無件,先更換左發390傳感器。同時在反流測試時發現左發PRSOV轉軸較為卡澀,不能自動回到全關位,更換左發PRSOV。試車檢查故障現象依舊。引氣調節器到件後更換,並更換左發450傳感器,試車檢查故障現象依舊。

分析:不合格的部件換了,只能更換性能下降的部件了,另外390和450傳感器無法通過測試設備檢查,為隔離故障預防性更換了這兩個傳感器。

3、拆掉左發預冷器控制活門信號管堵頭,旁通預冷器控制系統,並將左發高壓級活門鎖定在關閉位,試車檢查故障現象依舊。

分析:過高的溫度和控制管路漏氣會使預冷器降溫效果降低。通過鎖定高壓級活門可以排除高溫引氣從高壓級活門漏氣的可能,拆掉堵頭使預冷器控制活門全開,排除控制氣管堵塞的可能,這兩項無法通過設備檢查測試。

4、再次更換左發450傳感器及信號管軟,與右發對串PRSOV及信號軟管,並更換左發高壓級活門,檢查左發引氣控制管路及接頭無漏氣現象,試車檢查故障現象依舊。

5、檢查預冷器正常無損傷。更換左發預冷器控制活門傳感器(390)。為隔離故障,更換左發預冷器控制活門。為隔離故障,將450度電門脫開,堵上信號管。試車故障現象依舊。

分析:前面排故工作仍然排除不了故障,考慮到部件返修質量,再次更換了一些有庫存的部件。同時把450傳感器及控制管路隔離。

6、為隔離故障,左右對串引氣壓力調節器和管路等,試車右發引氣正常,左發故障依舊。

分析:為了確定換上件是好的,採取了對串的方式,對串了多個部件。

7、將高壓調節器到反流控制信號管拆下並堵上。左發試車正常,故障現象消失。判斷為高壓引氣調節器故障。更換左發高壓級調節器,試車正常。

三、故障分析

下圖是737NG引氣系統原理圖。

低功率引氣來自9級活門,高功率引氣來自5級單向活門。9級引氣輸出壓力為32PSI(±6PSI),PRSOV將引氣調節為42PSI(±8PSI),引氣再通過預冷器降溫到390-440華氏度,如果溫度超過450F,PRSOV通過減小引氣的方式來降溫。即預冷器控制系統為第一級溫度調節,PRSOV為第二級溫度調節。

1、從氣路圖看,引氣壓力低不外乎兩種情況,即HSV或PRSOV關小,而使這兩個活門關閉的可能部件就比較多了。

(1)HSV關小的原因有:HSV故障、HSR故障和控制氣路滲漏。

HSV故障模式:給A腔提供20PSI壓力時活門沒有完全打開或者活門開關不順暢有卡阻現象。

HSR故障模式:輸出控制壓力低於下限15PSI(正常15-18),HSV將有關的趨勢。

而控制氣管漏氣將使A腔得不高足夠的壓力,HSV有關的趨勢。

(2)PRSOV關小的原因涉及兩個系統,引氣調節系統和預冷器控制系統。

1)引氣調節系統:PRSOV故障、BAR故障、450故障和控制氣路滲漏。

PRSOV故障模式:和HSV類似,給A腔提供10PSI壓力時活門沒有完全打開或者活門開關不順暢有卡阻現象。

BAR故障模式:類似HSR,輸出控制壓力低於下限20PSI(正常20-28)。

450故障模式:過早打開,類似管路漏氣。

而控制氣管漏氣將使A腔得不高足夠的壓力,PRSOV有關的趨勢。

2)預冷器控制系統:PCCV故障,390F傳感器故障和控制氣路堵塞。

PCCV故障模式:A腔的壓力降到3PSI時無法完全打開或者活門開關不順暢有卡阻現象。

390F故障模式:溫度達到390F時沒打開,類似下遊控制氣管堵塞。

控制氣路堵塞將導致B腔氣壓放不掉,活門無法正常打開。以上故障均能導致冷卻空氣量不足,最終導致PSROV減小氣量。

(3)引氣溫度過高,可能的原因有HSV漏氣,導致高功率時溫度過高。

如果因為滲漏而導致引氣溫度過高,預冷器無法將溫度降到限定的溫度,將導致PRSOV關小。

2、以上分析說明任何部件故障都有可能導致引氣壓力低。但故障出現在爬升階段,即高功率階段。高功率時使用5級引氣,而且溫度比較高。所以預冷器控制系統故障可能性最大,其次是引氣調節系統,高壓級調節系統故障可能性最小。然而,如下圖,把最可能的部件都更換了故障還是沒有排除,問題出現在哪呢?

沒有更換的件就只有HSR,故障已排了兩天,大家都筋疲力盡。然而在試車檢查左發N1 90%時引氣壓力只有5 PSI,故障現象依舊,同時在低轉速時,左發引氣壓力也偏低。試車引氣壓力如下表。故障似乎更加複雜,前一個故障沒有排除,又出現另外一個故障嗎?還是換上的件有問題呢?低功率時引氣壓力低,HSR可能性還是比較大的,大家先把高功率引氣壓力低的故障先放下。經過工程師仔細研究,一致決定先不換件,而是採取等效的方式隔離高壓級調節器,最後把反流下遊管路堵住試車正常,兩個故障現象均消失,確定HSR故障。

推油門

收油門

3、故障原因:高壓調節器故障,高壓調節器內的反流膜盒損壞漏氣(如下圖所示)。高壓調節器反饋管的作用是防止引氣總管的引氣通過高壓活門倒流,進入發動機。當下遊壓力大於9級引氣壓力時,膜盒向上運動,控制HSV的氣體排出,進入A腔的氣量減小,HSV將關閉。反流膜盒損壞漏氣,低功率時,供氣管路氣體向外漏,活門得到的控制氣量不足,HSV關小,導致引氣壓力低。高功率時,通過膜盒排除的高壓控制引氣反向流到PRSOV下遊管,導致PRSOV關小,導致引氣壓力減小。

四、經驗總結

1、關於發動機引氣壓力低故障,隔離手冊FIM36-10 TASK 804有非常詳細的排故步驟,但是內容非常多,需要根據故障現象判斷具體哪些步驟需要完成,必要時試車獲取詳細的故障信息。

2、只有掌握系統的工作原理才能結合具體的故障現象分析故障,必要時採用等效的隔離步驟排故,減少盲目換件,提高排故效率。

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