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飛機液壓故障實際案例
點擊次數(shù)：3300 發(fā)布時間：2016-11-11
案例分析往往能更切實際的了解到問題的關(guān)鍵之處，更加能讓顧客對號入座。發(fā)現(xiàn)問題才能解決問題，如還有不明白的國越貿(mào)易，有專業(yè)技術(shù)人員耐心為大家解答。
2007年，某公司油箱通氣故障的頻率超過了管路失效的故障頻率，成為導(dǎo)致航班延誤的首要原因。
2007年6月15日，一架飛機在巡航狀態(tài)左液壓系統(tǒng)的壓力瞬間下降為零，同時液壓油量不正常升高，很快系統(tǒng)又恢復(fù)正常。航后排故分析認為，當(dāng)時左系統(tǒng)液壓油箱的放氣活門工作不正常，導(dǎo)致油箱內(nèi)的氣體不能及時排出，進而造成油量虛高、系統(tǒng)氣塞。更換油箱后，檢查放氣活門工作正常。
為了弄清楚故障的真正原因，對液壓系統(tǒng)反復(fù)增壓測試，未見異常。后來在準備地面試車測試另一個排故結(jié)果時，偶然發(fā)現(xiàn)左發(fā)動機反推蓄壓器壓力低燈亮。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該蓄壓器的充氣腔有液壓油，由此可以判斷其為內(nèi)漏故障，更換該故障蓄壓器后，整個左液壓系統(tǒng)工作正常，至今再未出現(xiàn)類似故障。
是什么原因使系統(tǒng)在短時間內(nèi)突然產(chǎn)生大量的氣體以至造成液壓油量不正常升高的假象？
對MD-82型飛機的液壓系統(tǒng)、主要部件和附件、液壓油箱的增壓和通氣以及液壓系統(tǒng)內(nèi)的氣體來源等情況的分析發(fā)現(xiàn)，由于蓄壓器膜片密封失效，蓄壓器中的氮氣在進入液壓油箱后體積會增加幾十倍。僅以壓力zui低、容積zui小的蓄壓器為例，壓力為675～50磅/平方英寸，容積約3夸脫（1夸脫=1.1365升），該蓄壓器內(nèi)的氮氣如果全部進入系統(tǒng)并且進入液壓油箱，這些氣體在油箱內(nèi)膨脹后的體積可以用以下的公式求得：
膨脹后的體積=蓄壓器容積×蓄壓器灌充壓力/油箱壓力
=3×(675+14.2)/(30+14.2)=60.5（夸脫）
氮氣的體積將膨脹為原來的20倍以上，大大超出油箱的總?cè)莘e，此時液壓系統(tǒng)感受到的油量肯定要比原來的油量多得多。而且如此大量的氣體進入油箱，會使油箱中的液壓油呈“沸騰”狀，液壓泵的進油管路內(nèi)難免會混人大量的氣體，從而進一步導(dǎo)致液壓泵工作不穩(wěn)定、系統(tǒng)壓力擺動，甚至造成液壓泵氣塞，此時系統(tǒng)的溫度不會有太大的變化，不會引起系統(tǒng)的超溫警告。
由此可見，飛機液壓系統(tǒng)故障就是由于左發(fā)動機反推蓄壓器膜片失效引起的。這對于平均機齡在13年左右的麥道機隊來說，可能預(yù)示著一種趨勢，即隨著機齡的增加，飛機的部件逐漸老化，尤其是化工、橡膠制品的性能會明顯地下降，必須采取必要的預(yù)防措施，筆者認為應(yīng)從以下方面開展工作。
①技術(shù)人員要加深對液壓系統(tǒng)的研究，找出系統(tǒng)故障的規(guī)律性，為采取有針對性的預(yù)防措施提供理論基礎(chǔ)。
②維護人員要增加日常維護的工作內(nèi)容，及早發(fā)現(xiàn)故障前兆。
③制定系統(tǒng)檢查的具體方法，使其制度化、程序化、線路化、目視化。
④根據(jù)機隊的現(xiàn)狀和已取得的可靠性數(shù)據(jù)調(diào)整維修方案，加強部件的時限控制。目前MD-82型飛機液壓系統(tǒng)的壓力軟管是非時控件，但是實際工作中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有失效現(xiàn)象。其原因一是軟管的內(nèi)管隨時間的推移會逐漸老化，二是軟管的外層為金屬編織網(wǎng)，在壓力脈動的作用下，金屬絲之間會產(chǎn)生微小的位移而造成互相摩擦和切割，進而誘發(fā)管路失效。飛機上的6個蓄壓器內(nèi)都有化工橡膠制品，液壓系統(tǒng)各活門、動作器內(nèi)都有橡膠封嚴件，都會老化失效。如果不對以上問題采取相應(yīng)的檢查、測試或進行時間控制，必然會導(dǎo)致嚴重后果。
⑤如有必要，對液壓系統(tǒng)改裝或改進，克服系統(tǒng)固有的缺陷。公司執(zhí)管的MD-82型機隊前幾年曾集中發(fā)生過后附件艙液壓管路脫開事件，主要原因是后附件艙內(nèi)的液壓管路存在預(yù)應(yīng)力且固定不良，在飛機飛行中極易產(chǎn)生顫動，進而導(dǎo)致管路螺母松脫及管路失效等故障。飛機制造公司給出的方案是將部分硬管換成軟管并調(diào)整了部分管路的走向，改進了管路的固定狀況，暫時提高了液壓系統(tǒng)的可靠性，但后附件艙的液壓軟管脈動強烈，固定卡子的橡膠圈經(jīng)常被磨損，軟管經(jīng)常被磨漏，同時脈動的軟管也會刮磨任何與之接觸的部件以及飛機的結(jié)構(gòu)，又造成了很多繼發(fā)故障。如果當(dāng)初廠家給出的方案是調(diào)整管路走向以消除應(yīng)力、改進管路固定，減少管路顫振，并在接頭螺母上增加保險絲來防止其松脫，可能效果會更好。
⑥重新探討各種服務(wù)信函、技術(shù)通報有無執(zhí)行的必要。在早期，由于機隊還很年輕，上述信函、通報確實沒有必要執(zhí)行，但在適當(dāng)?shù)臅r候執(zhí)行會使安全保障和效益大大提高。
B757-200型飛機的舵面操縱、起落架收放、剎車、飛機轉(zhuǎn)彎、飛機發(fā)動機反推力裝置等系統(tǒng)的工作都離不開液壓部件動作。由于這些部件管路通常工作在高壓狀態(tài)，工作位置在活動部位，部件及管路負荷大，漏油的情況時有發(fā)生，常常導(dǎo)致飛機操縱困難，造成飛機返航、備降，使航班延誤。
(1)漏油部位及原因分析
B757-200型飛機液壓系統(tǒng)分為左、中、右三個獨立的系統(tǒng)，左、右系統(tǒng)各有一個發(fā)動機驅(qū)動泵EDP和交流馬達泵ACMP為系統(tǒng)增壓，中系統(tǒng)通過兩個ACMP泵增壓。各系統(tǒng)液壓油經(jīng)過EDP泵或ACMP泵增壓后，輸送到各相關(guān)系統(tǒng)動作器，為飛行操縱、飛機前輪轉(zhuǎn)彎、剎車等系統(tǒng)提供動力。動力轉(zhuǎn)換組件PTU由一個液壓馬達和一個增壓泵組成。在左系統(tǒng)增壓泵不工作時，通過右系統(tǒng)液壓驅(qū)動馬達，由馬達帶動液壓泵給左系統(tǒng)增壓，可以實現(xiàn)右系統(tǒng)與左系統(tǒng)的動力交換。沖壓渦輪RAT在左右發(fā)空中停車時自動放出，由渦輪帶動液壓泵為中系統(tǒng)增壓，提供緊急情況下的動力。液壓部件管路的正常工作，是保證飛機動力迅速傳遞，實現(xiàn)飛行操縱和控制的基本保證。
①液壓系統(tǒng)部件管路常見漏油部位(ATA29)
a. 發(fā)動機驅(qū)動泵EDP、油濾組件及管路EDP泵是壓力補償可變位移式活塞液壓泵，通過發(fā)動機附件齒輪箱帶動。B757型機隊多次發(fā)生由于該泵殼體破裂導(dǎo)致液壓油漏光的事件，造成飛機操縱困難。由于設(shè)計原因，EDP泵殼體較薄，在高壓的情況下容易破裂。此外，構(gòu)成EDP泵的幾個整件結(jié)合面之間的封嚴墊損壞是導(dǎo)致EDP泵漏油的主要原因。EDP泵油濾組件位于發(fā)動機吊架內(nèi)，由于該組件的壓差傳感器密封圈老化導(dǎo)致液壓油的大量泄漏也時有發(fā)生，是檢查的重點部位。一些航空公司已經(jīng)把對EDP油濾組件壓差傳感器的檢查列入定檢工作。在左右發(fā)吊架內(nèi)的EDP泵供油管與油濾組件的連接部位也時常發(fā)生漏油，有管路本身的原因，也有密封圈老化引起的。
b．交流馬達泵ACMP與油濾組件之間的供壓管路ACMP泵到油濾組件之間的供壓軟管破裂導(dǎo)致漏油的情況時有發(fā)生，故障的特點是導(dǎo)致系統(tǒng)液壓油漏光。軟管在長期使用過程中老化，以及液壓油的腐蝕作用，是造成其破裂的基本原因。這類故障在左、中、右系統(tǒng)均出現(xiàn)，其中左ACMP泵到油濾組件之間供壓軟管破裂或漏油的故障率高于其他兩個系統(tǒng)，分析其原因在于左系統(tǒng)管路工作負荷高于其他系統(tǒng)，且工作時間比其他系統(tǒng)長。
②起落架剎車系統(tǒng)常見漏油部位(ATA32)
a．主起落架減振支柱。主起落架減振支柱由于動靜封嚴圈損壞漏油（非液壓系統(tǒng)油）常常導(dǎo)致航班延誤。動靜封嚴圈損壞有以下原因：封嚴圈正常磨損；封嚴圈質(zhì)量問題；封嚴圈裝配問題；減振支柱不清潔。
b．主起落架收放動作筒、艙門收放動作筒、防滯剎車活門組件是起落架剎車系統(tǒng)常見的漏油部件，其中艙門收放動作筒漏油時常發(fā)生在左邊。此外，防滯剎車活門組件也是漏油發(fā)生較多的部位。以上部件漏油，主要原因在于組件內(nèi)部封嚴圈出現(xiàn)損壞。
c. 起落架及剎車系統(tǒng)軟管。起落架剎車系統(tǒng)一些部位液壓軟管容易發(fā)生破裂，造成液壓油大量泄漏。除軟管老化、液壓油腐蝕作用原因外，也與其工作位置，工作狀況有關(guān)。起落架下鎖動作筒軟管是發(fā)生破裂較多的部位，常常造成飛機返航，轉(zhuǎn)彎失靈等重大安全事件。由于該軟管所處位置，起落架收放過程中軟管會發(fā)生彎曲，曲率變化較大，且彎曲不自然，這些因素是造成其破裂的重要原因。起落架四輪小車水平動作筒液壓軟管和主輪上部剎車軟管爆裂的情況也時有發(fā)生，在起落架收放過程中，這些軟管與附近結(jié)構(gòu)相摩擦引起軟管損壞。
③飛行操縱系統(tǒng)部件漏油部位(ATA27)
B757-200型飛機飛行操縱系統(tǒng)部件漏油部位主要集中在垂直尾翼方向舵部位。
a. 偏航阻尼器伺服動作器。B757型飛機有2個偏航阻尼器伺服動作器，是漏油高發(fā)部位。由于偏航阻尼器活動頻繁，其伺服動作器處于不停的工作狀態(tài)。動作器內(nèi)部密封圈容易被磨損。波音公司已為此頒發(fā)了一系列服務(wù)通告，降低偏航阻尼器工作靈敏度，改變動作器密封圈材料的添加劑，以增加密封圈的耐磨程度。偏航阻尼器伺服動作器發(fā)生漏油的情況得到了一定的控制。但由于該部位的工作特點，漏油的情況仍時有發(fā)生。
b．垂直尾翼方向舵部位動作簡。垂尾方向舵集中了比率動作筒、自動駕駛伺服動作筒及PEA動作器等部件，常見的漏油部位有PCA、方向舵比率動作筒等，其中部分原因是密封圈老化所致。
(2)措施
為了減少液壓部件管路漏油造成影響飛行安全和航班延誤事件的發(fā)生，應(yīng)做好以下幾方面工作。
①認真做好漏油部件（位）數(shù)據(jù)收集，分析故障特點 B757-200型飛機在中國已經(jīng)引進多年，各航空公司在維護中都已積累了一定的經(jīng)驗，應(yīng)做好漏油液壓部件及管路的數(shù)據(jù)收集，分析漏油特點及其規(guī)律，找出常見漏油部件和漏油部位，指導(dǎo)工作者的檢查。同時，應(yīng)合理確定檢查間隔時間，將一些重要部位的檢查納入定檢工作內(nèi)容。對于起落架下鎖動作筒軟管，可以統(tǒng)計其發(fā)生故障時的使用時間，在一定間隔時間內(nèi)將其更換。
②加強檢查高質(zhì)量的檢查是維修質(zhì)量的保證，也是及時發(fā)現(xiàn)液壓部件漏油zui基本、zui有效的手段。針對不同部位應(yīng)采取不同的檢查方法．如對軟管進行詳細目視檢查，重點應(yīng)檢查軟管有無斷絲，與附近結(jié)構(gòu)是否摩擦。檢查過程中用手觸摸。發(fā)現(xiàn)軟管外部保護層斷絲的情況及時更換軟管，避免軟管破裂情況的發(fā)生。同時，檢查工作應(yīng)該由具備足夠工作經(jīng)驗的人員來完成。
③嚴格按照AMM手冊要求正確安裝起落架封圈 加強減振支柱的清潔工作，對減少起落架減振支柱漏油能起到很好的作用。
④積極查閱有關(guān)服務(wù)通告SB和服務(wù)信函SL獲取信息，及時完成相應(yīng)改裝，從源頭上減少液壓部件管路漏油的發(fā)生。