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飞机液压油箱过热故障分析
2020.01.07

故障概况: 

2018年11月30日,某320飞机航前出现蓝系统液压油箱过热警告信息。复位后信息消失,从C检飞机串蓝系统油箱温度传感器更换,测试正常。

12月3日,航后下客后出现蓝系统液压油箱过热警告信息,检查头顶板电门FAULT灯未亮。通过AIDS读取温度传感器数据为110℃。重装温度传感器插头后变为25℃,信息消失。清洁插头,测量蓝系统温度传感器阻值正常,订件电插头。

12月9日监控有蓝液压油箱过热信息,短停调用AIDS系统数据查询029.1.172.11显示59°C,029.2.172.11显示30°C。对调SDAC1和SDAC2后显示一致。

航后更换蓝系统温度传感器电插头插钉,故障排除。

系统原理:

飞机的三个液压系统通过各个系统位于低压油滤出口处的温度传感器来监控整个液压系统的温度,各个系统的温度传感器件号相同可互换。

每个温度传感器都由两个温度探测器和一个过热电门构成,其中两个温度探测器将探测到的温度信号转换成模拟信号,经由SDAC 1和SDAC 2将此信号发送到下ECAM和FWC。当探测器探测油箱温度大于92.8℃时,OVHT故障旗显示在下ECAM液压SD页面,当温度探测器感受到温度超过98℃,而温度电门没闭合时,FWC就会发出ECAM警告。

液压油箱过热电门将探测到的温度信号转换成离散信号发送给SDAC 1和2及液压系统面板40VU,并由SDAC 1和SDAC 2将此信号发送到FWC。当过热电门探测到油箱温度大于95℃时,过热电门接通,头顶板液压面板相应的FAULT灯亮,上ECAM显示“HYD (G/Y/B) RSVR OVHT”,当温度低于88.4℃时,过热电门重置。 


故障分析:

真假警告比灯旗判断逻辑:

由第二部分分析可知,液压SD页面的OVHT故障旗由温度探测器触发,头顶板液压面板的FAULT灯由过热电门触发,通过比对产生油箱过热警告时故障旗和FAULT灯的状态,可以初步对经警告信息进行判断。

如果出现ECAM警告时,SD页面OVHT故障旗出现,但是液压头顶板上相应的FAULT灯没有点亮,则可知道温度传感器中的过热电门没有接通,温度探测器可能存在误报情况。

此次飞机出现的蓝系统过热警告中,头顶板电门FAULT灯未亮,后续检查也确认蓝系统并未超温。

同理,如果出现ECAM警告时,液压头顶板上的FAULT灯亮,但是液压SD页面没有出现琥珀色OVHT故障旗,可知温度传感器中过热电门已经接通,但是温度探测器并未探测到高温,过热电门可能存在误接通的情况。

运用AIDS数据确认:

通过比对FAULT灯及OVHT故障旗进行初步判断后,可利用AIDS系统调取液压油箱实时温度以帮助我们进一步确认过热的真假。

MCDU进入AIDS界面,在CALL UP PARAM LAB选项中输入相应的数据代码,可以获得相应的温度数据,其中每个系统的温度传感器中的两个温度探测器各给一个SDAC提供一个温度数据。

其中绿系统的数据代码为029/1/172/01和029/2/172/01;黄系统的数据代码为029/1/172/10和029/2/172/10;蓝系统的数据代码为029/1/172/11和029/2/172/11。

以图4一例系统数据为例,SDAC2读取的黄系统液压油温度值(二进制),从左到右显示的是28到11字节:000110010000000000,由图3我们可知该数据最低有效位是21位,有效位数是8位。从21位取8位至28位为:00011001,将其转化为10进制后为25。可知该SDAC2读取到的黄系统事实温度为25°C。除此之外,也可在输入数据代码时在末尾加上“/8”(有效位数),系统会直接显示转换后的十进制数据。

此次故障中12月9日蓝系统读取的两个温度相差29°C,为一起典型的温度监控系统错误导致的虚假过热警告。

除了使用MCDU调取数据外,还可在地面利用AGS译码软件对相关数据进行译码,当发现也有油箱温度有异常突变时,也可初步判断监控或观察到的过热警告是否为虚假警告。

以图5的一例译码数据为例,黄系统温度由41°C突变至255°C,基本可以判定为虚假的过热警告。

真实过热原因及处理:

ECAM 警告出现时,如果SD页面的OVHT故障旗和头顶板的FAULT灯同时点亮,则液压系统超温可能性较大。此时需要通过AIDS数据进行温度确认,并过对各个相关舵面作动5分钟后用红外温度计测量油液温度,通过超声波仪器进行内漏判断,检查是否有异常声响。根据具体情况检查更换油滤、单向活门及EDP等部件。

 ISI 29.00.00023可知,之前曾发生多起单向活门3083GM内部疲劳受损,导致黄系统液压电动泵回流,最终导致电动泵受损,黄系统超温的现象,随后发布的SB A320291097引入了可靠性更高的单向活门(P/N:ZCV63-6-7)。当发生黄系统真实超温时,可重点观察该区域及电动泵是否存在异响。 

黄电动泵持续工作导致过热:

在飞机短停期间时,会偶有“HYD Y RSVR OVHT”的真实超温警告,其多数是由于黄系统电动泵不正常持续工作造成的,该情况多发生于地面货舱门操作期间。


图表5

正常情况下,当飞机落地后,LGCIU2给出地信号至12GB继电器,12GB继电器吸合(图中绿线)。当LGCIU2接收到来自锁临近电门5MJ/12MJ和人工选择手柄2501MJ/2504MJ中临近电门的信号时,给出控制信号至继电器6MJ,使得6MJ吸合(图中红线)。6MJ吸合后,A1A2钉导通,使得三相电接入电动泵,电动泵开始工作(图中黄线)。同时电人工选择活门2500MJ电磁线圈通电,使得液压油进入货舱门液压系统(图中蓝线)。

正常情况下6MJ在断路条件下延时10S断开,当电动泵持续工作时,可能是6MJ其中的线圈故障不能断开,或者是A1A2触点粘连。地面可通过拔开1MJ跳开关,观察电动泵是否停止工作,若电动泵在拔开跳开关后依然工作,则说明6MJ继电器存在问题。

若是电动泵在某一货舱门解锁后一直工作,关紧后正常,且伴随另一个货舱门无法作动的情况。同时拔开11MJ跳开关后电动泵能10S停止,复位后继续工作的。则多是由于一货舱人工选择活门始终给LGCIU2信号,使得另一人工选择活门信号被抑制,且6MJ持续收到LGCIU2的控制信号所致。此时可检查人工选择手柄是否处在NEUTRAL位,视情更换人工选择活门或其临近电门。

线路电磁干扰:

空客SB A320-31-1483介绍了一种线路电磁辐射导致虚假超温警告的情况:三个液压油箱的温度传感器到SDAC的线路跟发电机的电流互感器及着陆灯的线路捆扎在一起(2020VB线束),因此可能会受到这些线路作动时电磁辐射的影响,导致出现虚假的液压油箱超温的警告。

SB通过将传送给SDAC的单芯无屏蔽线路替换为双芯扭曲的带屏蔽线路,可消除此类虚假故障,由于改装费用昂贵,工作量较大,结合可靠性数据分析,南航机队目前评估不执行此改装。

通过询问机组或AGS译码了解出现超温警告时着陆灯的操作状态,重复操作着陆灯验证,可隔离此类特定虚假超温故障。

总结:

当航前或飞机冷机启动后出现“HYD (G/Y/B) RSVR OVHT”警告时,此时液压系统长时间未被使用,多为假警告,可尝试拔跳开关复位SDAC1和2消除警告。

当短停和航后期间出现HYD Y RSVR OVHT”警告时,可先检查黄系统电动泵是否持续工作,如电动泵持续工作,则参考上文排故。如未持续工作则多为假警告,另外两个液压系统在此期间的过热警告也多为假警告,都可尝试拔跳开关复位SDAC1和2消除警告。

当飞行中或发动机启动后出现“HYD (G/Y/B) RSVR OVHT”警告时,需要通过机组了解SD

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