B737飛機液壓系統發動機驅動泵頻繁損壞的故障探討

【摘 要】飛機液壓系統向飛機的各個用戶（如飛行操縱、反推、剎車、起落架收放等關鍵系統）提供操縱力，以實現對飛機各個飛行階段的控制。本文通過對B737飛機液壓系統發動機驅動泵（engine driven pump， EDP）原理和案例介紹，分析可能造成發動機驅動泵重復故障的原因，討論如何快速檢查和判斷發動機驅動泵的故障形式，避免故障重復發生，降低維護成本，減少航班延誤。

【關鍵詞】飛機液壓系統 發動機 驅動泵

發動機驅動泵和電動泵是液壓系統的核心，即液壓的動力來源，它們兩者互為備用，直接影響飛行安全，而且，如果處理不當，故障可能重復發生，造成飛機停場（AOG），產生巨大的維護成本和經濟損失。因此，討論和解決造成發動機驅動泵故障的問題意義重大。本文以B737飛機發動機驅動泵故障為例，從其工作原理出發，通過具體案例分析，討論如何檢查判斷發動機驅動泵的故障原因和故障形式，從而采取有效的維護措施。

1 B737飛機發動機驅動泵工作原理

B737NG飛機使用的發動機驅動泵安裝在發動機附件齒輪箱前端面上，是一個由附件齒輪箱將發動機轉速變比后驅動的柱塞泵，其輸出流量可根據下游用戶需求的變化而變化，當泵出口下游沒有液壓用戶需要液壓流量時，補償活塞處于的穩定位置，當下游系統用戶有用壓需求時，泵出口壓力降低，補償活塞在彈簧力作用下上移，從而打破行程活塞和比例活塞的平衡，使斜盤傾斜角變大，即改變了柱塞的抽吸和擠壓行程，從而改變出口流量，反之則減小傾斜角，減小輸出流量。

2 導致發動機驅動泵故障的原因分析

2.1 原因

（1）發動機驅動泵本體或者各接頭的密封件老化失效導致滲漏；（2）殼體回油管路堵塞或被限流導致的潤滑和散熱不好，將泵燒壞；（3）提起發動機滅火手柄后切斷供油路，而發動機長時間處于風車狀態，泵內氣穴導致的內部損壞；（4）液壓油箱增壓系統滲漏，因從液壓油箱到發動機驅動泵的管路較長，若液壓油箱壓氣不足以將油液壓到發動機驅動泵入口，則同樣會造成泵內氣穴而損壞；（5）EDP進口液壓油受到污染，有雜質，導致EDP失效。其中，殼體回油路被限流原因比較隱蔽，常規檢查較難發現，容易造成泵的頻繁損壞。下面以具體案例對此問題進行分析。

2.2 案例

2011年2月6日，B-50XX飛機執行昆明—北京航班，空中機組反映液壓A系統油量只有25%，飛機備降西安，西安地面檢查發現左發發動機驅動泵本體的部件接縫處漏油，檢查殼體回油濾未發現金屬屑，初步外觀檢查并未發現殼體裂紋，西安地面更換左發EDP、殼體回油濾以及封嚴后，地面試車測試液壓A系統無滲漏，相關系統檢查測試正常。

2011年2月7日，該機執行廣州—昆明航班，起飛后，A系統發動機驅動泵低壓燈常亮，系統壓力2900PSI（只剩電動泵壓力），昆明檢查發現左發EDP輸入軸剪斷，檢查EDP殼體回油濾和A系統回油濾未發現異常，但發現殼體回油管和EDP供油管內有殘余油泥狀污染物。更換了EDP和液壓A系統系統回油濾，對殼體回油濾單向活門上游所有殼體回游管路進行沖洗，試車檢查無滲漏。

2011年2月8日，同一架飛機執行昆明—深圳航班，深圳落地后機務檢查發現左發發動機驅動泵有大量液壓油滲漏，更換左發發動機驅動泵，更換殼體回油濾及其管路，更換供油管，檢查發現殼體回油管路位于吊架上的快卸接頭松動，重裝該接頭，對液壓A系統進行沖洗，試車檢查無滲漏，A系統相關測試正常，故障徹底排除。

初步觀察以上三個案例，在同一架飛機的同一位置短時間內連續三次反映不同而又相同的故障，為什么說是不同呢？因為三次故障的故障現象不同；而為什么說是相同呢？因為三次故障的實質相同，都是發動機驅動泵失效。下面對案例進行詳細分析。

2月6日第一次故障。故障現象：飛機空中反映A系統液壓油滲漏只剩下25%，飛機備降西安，地面檢查為左發EDP本體封嚴處液壓油大量滲漏。處理措施：（1）維護人員查詢了故障件（件號66087，序號660872718，為原廠裝機件，使用時間19290.78小時，循環12750，無任何拆換和送修記錄）；（2）維護人員檢查確認EDP殼體回油濾清潔、正常；（3）更換EDP后試車測試正常。分析：因檢查殼體回油濾正常，故維護人員判斷為封嚴老化導致的突發性液壓油滲漏故障，按常規方法檢查處理。

2月7日第二次故障。故障現象：機組反映起飛后A系統發動機驅動泵低壓燈常亮，只有A系統電動泵有壓力輸出，A系統液壓油量正常。處理措施：（1）維護人員按FIM排除左發發動機驅動泵低壓燈亮問題，檢查確認壓力傳感器、測量相關線路正常；（2）目視檢查EDP外觀無異常，未見任何滲漏，維護人員拆檢發現EDP殼體回油濾內有少量黑色污染物，單向活門下游管路流出的液壓油清潔無異常，檢查殼體回油管路有黑色油泥狀污染物，壓力沖洗殼體回油濾單向活門到EDP接頭所有管路，更換殼體回油濾；（3）拆檢發現A系統系統回油濾正常；（4）拆下EDP后，維護人員發現EDP輸入花鍵軸斷裂，更換EDP后兩次長時間試車正常；查詢故障件（件號66087，序號660872748，為2010年9月12日因試車時殼體漏油拆下送修，送修報告為密封件失效導致漏油超標），故判斷為附件送修質量問題。分析：因故障點直觀明了，維護人員判斷為因輸入軸斷裂導致發動機驅動泵無輸出壓力，從而點亮駕駛艙A系統低壓指示燈，黑色油泥狀污染物為泵本體發生卡阻時摩擦產生，檢查殼體回油濾并未發現金屬屑，殼體回油濾下游軟管內油液清潔無污染，因此初步判斷為附件送修質量不好導致，與前一次故障無太大關聯。

2月8日第三次故障。故障現象：飛機空中EDP低壓燈亮，機組關斷EDP電門，深圳落地后機務反映左發EDP液壓油大量滲漏，泵體周圍有大量黑色油泥，泵本體有變色現象。處理措施：（1）目視檢查A系統左發EDP本體大量漏液壓油，檢查發現EDP供油管與EDP接口端有污染物，更換EDP供油管后測試供油管供油通暢；（2）檢查發現EDP殼體回油濾清潔無異物，EDP殼體回油管與EDP接口端有污染物，更換下段回油管，測試確認管路通暢；（3）拆檢左發EDP殼體回油管吊架接頭時發現該快卸接頭未真正卡在鎖定位，重新安裝該管接頭至正常到位；（4）更換EDP，并對A系統完成沖洗，地面試車30分鐘，EDP工作正常，無滲漏。分析：故障再次出現，目視直接觀察到泵體所有密封件都失效滲漏，泵體表面過熱變色，泵體周圍有大量黑色污染物，可直觀判斷為泵因過熱燒壞，發現的大量黑色油泥應為液壓油受高溫后炭化形成。

總結上述案例，三次不同的故障現象均為同一故障源所致，即殼體回油油路不通暢，因殼體回油管路堵塞或被污染物限流，泵內各旋轉部件得不到充分潤滑和散熱而迅速產生高熱，高溫使液壓油受熱炭化，碳化后的液壓油呈黑色油泥，進一步加劇泵內、外相關管路的堵塞，使泵內工況急劇惡化，高溫同樣導致本體上所有接頭和安裝底座封嚴件失效滲漏，系統油量大量滲漏造成整個一側液壓系統的癱瘓；三次故障不同的故障現象又讓維修人員不易把故障歷史前后聯系起來，從而得出了不同的判斷結果。

3 維護建議

遇到發動機驅動泵頻繁更換時，建議從以下幾個方面進行限流原因排查：（1）系統油箱到泵入口的供油管流通性檢查；（2）泵殼體回油濾單向活門、殼體回油濾、吊架處快卸接頭的檢查；（3）泵殼體回油底座接頭處的限流閥是否堵塞，安裝的件號是否正確；（4）油箱增壓系統是否有滲漏。

但是結合上文中的案例分析我們看到，造成故障的最終缺陷非常隱蔽，而且每次液壓泵損壞的表現形式還不盡相同，導致排故過程中對AMM中的提示沒有給予重視，造成故障反復，最終再回到按AMM建議進行徹底排查。這可能也是國內外多家維修單位同樣遇到的問題。為此，我們總結出以下兩點經驗，為排除此類故障提供參考。

（1）若發生發動機驅動液壓泵損壞，必須對泵的損壞原因進行初步分析。如果是由于過熱損壞，那么除更換泵以外，還需按照AMM的檢查建議進行限流原因排查。泵過熱損壞的跡象有：泵本體表面金屬可能變色；周圍或相關管路內伴隨有大量液壓油受熱炭化后的黑色油泥；泵體結合面封嚴失效等。（2）若發生發動機驅動液壓泵損壞，更換新泵后測試過程中壓力過高，此時維修人員應當引起重視，應按照AMM的檢查建議進行限流原因排查。因為如果是殼體回油管路發生堵塞，在泵無輸出流量的情況下勢必會造成泵的輸出壓力增高。在新泵裝機后測試過程中可觀察到泵出口壓力偏高，上文案例中第一次和第二次泵裝機測試時均發現泵出口壓力高于標準壓力。

4 結語

以上故障分析和維護建議是從排故過程總結而來。當遇到類似故障時，借鑒這些維護經驗可在故障第一次出現時就引導到排除缺陷點的正確方向，最大程度減少航班延誤和降低維護及營運成本。

參考文獻：

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[2] PARKER HANNIFIN CORPORATION. COMPONENT MAITENANCE MANUAL 29-11-34[Z].2012-11-30.27-145.

[3] BOEING COMPANY. SERVICE LETTER 737-SL-29-100[Z]. 2009-08-10.1-34.

作者簡介：王學昌（1983—），男，云南昆明人，本科，助理工程師，研究方向：飛機機電系統。