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飛機液壓油箱(xiāng)過熱故障分析
2020.01.07

故障概況: 

2018年11月30日,某320飛機航前出現藍(lán)系統液(yè)壓(yā)油箱過熱警告(gào)信息(xī)。複位後信息(xī)消失,從(cóng)C檢飛機串(chuàn)藍系統油箱溫度傳(chuán)感器更換,測試正常。

12月3日,航後下客後出(chū)現藍系統液壓油箱過熱警告信息,檢(jiǎn)查頭頂闆電門FAULT燈(dēng)未亮。通過AIDS讀取溫度傳感器數據為(wéi)110℃。重裝溫(wēn)度傳感器(qì)插頭後變為25℃,信息(xī)消失。清(qīng)潔(jié)插頭,測量藍系統溫度傳感器阻值正常,訂件電插頭。

12月9日監控有藍液壓油箱過(guò)熱信息,短停調用AIDS系統數據查詢029.1.172.11顯示59°C,029.2.172.11顯示30°C。對調SDAC1和SDAC2後顯示一緻。

航後更換藍系統溫度傳(chuán)感器(qì)電插頭插釘,故障排除。

系統原理:

飛機的(de)三個液壓系統通過各個系統位于低壓油濾出口處的溫度傳感器來監控整個液壓系統的溫度,各個系統的溫度(dù)傳(chuán)感器件号相同(tóng)可互(hù)換。

每個溫度傳感器都由(yóu)兩個溫度探測器和一個過熱電門構成,其(qí)中(zhōng)兩個(gè)溫度探測器将探測到的溫度信号(hào)轉換成模拟信号,經(jīng)由SDAC 1和SDAC 2将此信号發送(sòng)到下ECAM和FWC。當探測器探測油箱溫(wēn)度大于92.8℃時,OVHT故障旗顯示在下ECAM液壓SD頁面,當溫度探測器感受到溫(wēn)度超過(guò)98℃,而溫度電門沒閉(bì)合時,FWC就會發出ECAM警告(gào)。

液壓油箱過熱(rè)電門将探測到的溫度信号(hào)轉換成離散信号(hào)發送給SDAC 1和2及液壓系統面闆40VU,并由SDAC 1和SDAC 2将此信(xìn)号發送到FWC。當(dāng)過熱電門探測到油箱溫(wēn)度大于95℃時,過熱電門(mén)接通,頭(tóu)頂闆液壓面(miàn)闆相(xiàng)應的(de)FAULT燈亮,上ECAM顯示“HYD (G/Y/B) RSVR OVHT”,當(dāng)溫度低于88.4℃時,過熱電門重置(zhì)。 


故障分(fèn)析:

真假警告比燈旗判斷邏輯(jí):

由第二(èr)部分分析可知,液壓SD頁面的OVHT故障旗由(yóu)溫度探測器觸發(fā),頭頂闆液壓面闆的FAULT燈由過熱電門(mén)觸發,通過比(bǐ)對産生油箱過熱警告時故障旗和FAULT燈的(de)狀态,可以初步(bù)對經警告信息進行判斷(duàn)。

如果出現ECAM警(jǐng)告時,SD頁面OVHT故障旗出現,但是液壓頭頂(dǐng)闆上相應的FAULT燈沒有點亮,則可(kě)知道溫度傳感器中的過熱電門沒有接通(tōng),溫度探測(cè)器可能存在誤報情況。

此次飛機出現的藍系統過熱(rè)警告中,頭頂闆電門FAULT燈未亮,後續檢查也(yě)确認藍系統(tǒng)并未超溫。

同理,如果出現(xiàn)ECAM警告時,液壓頭頂闆(pǎn)上的FAULT燈亮,但是(shì)液壓SD頁面(miàn)沒有(yǒu)出現琥(hǔ)珀色OVHT故障旗,可知溫度(dù)傳感器中過熱電門已經接通,但是溫度探測器并未探測到高溫,過熱(rè)電門可能存在誤接通的(de)情況(kuàng)。

運用AIDS數據确認:

通過比對FAULT燈及(jí)OVHT故障旗進行初步判斷後,可利(lì)用AIDS系統調取液壓油箱實(shí)時溫度以幫助我們進一步确認(rèn)過熱的真假。

MCDU進入AIDS界面,在CALL UP PARAM LAB選項中(zhōng)輸入相應(yīng)的數據(jù)代(dài)碼,可以獲得相(xiàng)應的溫度數據,其中每個系統的溫度傳(chuán)感器中的兩個溫度探測(cè)器各給一個SDAC提供一個溫度數據。

其中綠系統的數據代碼(mǎ)為029/1/172/01和029/2/172/01;黃系(xì)統的數據代碼為029/1/172/10和(hé)029/2/172/10;藍系統的數據(jù)代碼為029/1/172/11和029/2/172/11。

以圖4一例系統數據為例,SDAC2讀取的黃系(xì)統液壓油溫度值(二進制),從左到右顯示的(de)是28到11字節:000110010000000000,由圖3我們可知該數據最低有效位是21位,有效(xiào)位數是8位。從21位取8位至28位為(wéi):00011001,将其轉化(huà)為10進制後為25。可(kě)知該SDAC2讀取到的黃系(xì)統事實溫度為25°C。除(chú)此之外,也可在輸入數據代碼時在末(mò)尾加(jiā)上“/8”(有效位數),系統會(huì)直接顯示轉換(huàn)後的十進制數據。

此次故障中(zhōng)12月9日藍(lán)系統讀取的兩個溫度相差29°C,為一起典型的溫度監控系統錯誤導(dǎo)緻的虛(xū)假過熱警告。

除了使(shǐ)用MCDU調取數據(jù)外,還可在地面利(lì)用AGS譯碼軟件對相(xiàng)關數據(jù)進行譯碼,當(dāng)發(fā)現也有油箱溫度有異常突變時,也可初步判斷監控或觀察到的過(guò)熱警告是否(fǒu)為虛假警告。

以圖5的一例譯碼數據為例,黃(huáng)系統溫度由41°C突變至(zhì)255°C,基本可以判定為(wéi)虛假的(de)過熱警告。

真實過(guò)熱原因及處理:

ECAM 警告出現(xiàn)時,如果SD頁面的OVHT故障旗和頭頂闆的FAULT燈同時點亮,則(zé)液壓系統(tǒng)超溫可能性較大。此時需要通過AIDS數據進行溫度确認,并(bìng)過對各個(gè)相關舵面作動5分鐘後用紅外(wài)溫度計測量油(yóu)液溫度,通過超聲波儀器進行内漏判斷,檢查是否(fǒu)有異常聲響。根據(jù)具體情況檢查更換油濾、單向活門及EDP等部(bù)件。

 ISI 29.00.00023可知,之前曾(céng)發生多起單向(xiàng)活門3083GM内部疲勞受損,導緻黃系(xì)統液壓電動泵回流,最(zuì)終導緻電動(dòng)泵受損,黃系統超溫的現(xiàn)象,随後發布的SB A320291097引(yǐn)入了可靠性(xìng)更高的單向活門(mén)(P/N:ZCV63-6-7)。當發生黃系統真實(shí)超溫時,可重點觀(guān)察該區域及電動泵是否存在異響。 

黃電動(dòng)泵持續工作導緻過熱:

在(zài)飛機短停期間(jiān)時,會偶(ǒu)有“HYD Y RSVR OVHT”的真實超(chāo)溫警告,其多數是由于黃系(xì)統電動泵(bèng)不正常持續(xù)工作造成的,該情況多發生于地面貨艙門操作期間。


圖表5

正常情況下(xià),當飛機落地後,LGCIU2給出地信号至12GB繼電器,12GB繼電器吸合(圖中綠線)。當LGCIU2接收到來自鎖臨(lín)近電(diàn)門5MJ/12MJ和人(rén)工選擇手柄2501MJ/2504MJ中臨近電門的信号時,給出控制信号至繼電器6MJ,使得6MJ吸合(圖中紅線)。6MJ吸合後,A1A2釘導通(tōng),使得三相電接(jiē)入電動泵,電動泵開始工作(圖(tú)中黃線)。同時電人工選擇活門2500MJ電磁線圈通電,使得液壓油進(jìn)入貨艙門液壓系統(圖中藍線)。

正常情況下(xià)6MJ在斷路條(tiáo)件(jiàn)下延時10S斷開,當電動泵持續工作時,可能是6MJ其中的線圈故障不能斷開,或者是A1A2觸點粘連。地面可通過拔開1MJ跳開關,觀(guān)察電動泵是否停止工作,若電動泵在拔開跳開關後依然工作,則說明6MJ繼電器存在問題。

若是電動泵在某一貨艙門解鎖後一直工作,關緊後正(zhèng)常,且伴随另一個貨艙門無(wú)法作動的情(qíng)況。同時拔開11MJ跳開關後電動(dòng)泵能10S停止,複(fú)位後繼續工作的。則多是(shì)由于一貨艙(cāng)人工選擇活門(mén)始終給LGCIU2信号,使得另(lìng)一人工選擇(zé)活門信号被抑制,且(qiě)6MJ持續收到LGCIU2的控(kòng)制信号所緻。此時可檢(jiǎn)查人(rén)工選擇手柄是否處在NEUTRAL位,視情更換人工選擇活門或其臨近電門。

線路電磁幹(gàn)擾:

空客SB A320-31-1483介紹了一種線路(lù)電磁輻射導緻虛假超溫警告的情況:三個(gè)液壓油箱的溫度傳感器到SDAC的線路(lù)跟發電機的電流互感器及着陸燈(dēng)的線路捆紮(zhā)在一起(2020VB線束),因此可能(néng)會受到這些線(xiàn)路作動時電磁輻射的影響,導緻出現虛假的液壓油箱超溫的警告。

SB通過将傳送給SDAC的單(dān)芯無屏蔽線路替換為(wéi)雙芯扭曲的帶屏蔽線路(lù),可消除此類虛假故障,由于改裝費(fèi)用昂貴,工作量較大(dà),結合可靠性數據分析,南航機隊目前評估不執行此改裝。

通過(guò)詢問機組或AGS譯碼了解出現超溫警告時着陸燈的操作狀态,重複操作着陸燈驗證(zhèng),可隔離此類特定虛假超溫故障(zhàng)。

總結:

當航前或飛機冷機啟動(dòng)後出現“HYD (G/Y/B) RSVR OVHT”警(jǐng)告時,此時液壓系統長時(shí)間未被使用,多為假警告,可嘗試拔跳開關複位SDAC1和2消(xiāo)除(chú)警告。

當短停(tíng)和航後期間出現HYD Y RSVR OVHT”警告時,可先檢查(chá)黃系統電動泵是否持續工作,如電(diàn)動泵(bèng)持續工作(zuò),則參考上文排故。如(rú)未持續工作(zuò)則多為假警告,另外兩個液壓系統在此(cǐ)期(qī)間的過熱警(jǐng)告也多為假警告,都可嘗試(shì)拔跳開關複位SDAC1和2消除警告。

當飛(fēi)行中或發動機啟動後出現“HYD (G/Y/B) RSVR OVHT”警(jǐng)告時,需要通過機組了解SD

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