KOAIDK 100型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)故障分析

蔡貴龍

（新疆通用航空有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

KOAIDK 100型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)故障分析

蔡貴龍

（新疆通用航空有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

KODIAK100型飛機(jī)自2013年起引進(jìn)國(guó)內(nèi)使用，由于是新機(jī)型，相關(guān)維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)和排故積累基本沒(méi)有，本文對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油各類(lèi)常見(jiàn)故障原因進(jìn)行了分析，并介紹故障排故方法，以為航空機(jī)務(wù)維護(hù)實(shí)踐工作中遇到相關(guān)故障時(shí)提供有效的借鑒和指導(dǎo)。

發(fā)動(dòng)機(jī)；滑油系統(tǒng)；故障分析

1 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)組成及作用

由美國(guó)QUEST公司生產(chǎn)的大棕熊Kodiak100型飛機(jī)于2013年7月獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的型號(hào)認(rèn)可證（VTC），標(biāo)志該型飛機(jī)可隨時(shí)交付國(guó)內(nèi)通航用戶(hù)使用。

大棕熊Kodiak100型飛機(jī)搭載由普惠生產(chǎn)的PT6A-34型發(fā)動(dòng)機(jī)及Hartzell公司生產(chǎn)的HCE4N-3P（Y）/D9511FSB型4葉螺旋槳。PT6A是PT6系中渦槳型的編號(hào) （渦軸型編號(hào)為 PT6B），PT6A于1958年由普拉特惠特尼加拿大公司研制，1959年11月試驗(yàn)型PT6A首次運(yùn)轉(zhuǎn)，1961年5月裝比奇18飛機(jī)試飛。第1臺(tái)投入生產(chǎn)的是1963年取得合格證的PT6A-6，隨后發(fā)展出一系列改型，用于軍用和民用固定翼和旋翼機(jī)上。

PT6A是一種自由渦輪渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)，因而能較靈活地選擇輸出軸轉(zhuǎn)速，例如當(dāng)飛機(jī)在地面滑行時(shí)，PT6A的螺旋槳轉(zhuǎn)速可低至400r/min；在巡航時(shí)，典型的螺旋槳轉(zhuǎn)速僅為70%最大轉(zhuǎn)速。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)機(jī)僅需帶動(dòng)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子，不必同時(shí)帶動(dòng)螺旋槳和減速器，從而縮短了起動(dòng)時(shí)間，減少了起動(dòng)功率要求，PT6A的起動(dòng)功率要求僅為同級(jí)定軸設(shè)計(jì)的50%～60%。在雙發(fā)飛機(jī)上，當(dāng)一發(fā)停車(chē)時(shí)，PT6A的風(fēng)車(chē)阻力僅為同級(jí)定軸設(shè)計(jì)的25%，因此，不需要負(fù)扭矩傳感器和自動(dòng)順槳設(shè)備；而在單發(fā)飛機(jī)上，當(dāng)動(dòng)力裝置發(fā)生故障時(shí)，PT6A也有較大的安全裕度，能防止螺旋槳振動(dòng)或螺旋槳觸地等故障傳到核心機(jī)上去，從而避免整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)遭到損壞。PT6A各型的基本結(jié)構(gòu)和徑向尺寸一直保持不變，而功率范圍卻較大，因而擴(kuò)大了它的市場(chǎng)，成為世界上使用最廣的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。

無(wú)論是何種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)，滑油的主要作用是清潔、潤(rùn)滑、冷卻、排氣、密封，所以說(shuō)滑油系統(tǒng)的正常工作對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)保持良好的性能至關(guān)重要。PT6A發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的主要作用是向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)滑油以便冷卻、清潔、潤(rùn)滑軸承與齒輪，并向調(diào)速器（CSU）提供滑油以便改變槳距和控制轉(zhuǎn)速，還有一個(gè)作用是向扭矩測(cè)試裝置提供滑油壓力。PT6A發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的主要部件有滑油箱、滑油泵、供油管路、滑油濾、滑油溫度傳感器、滑油壓力傳感器、滑油燃油熱交換器以及滑油散熱器。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油常見(jiàn)故障分析

2.1 滑油壓力低

按照發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢查從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的程序：（1）首先要檢查滑油量，通過(guò)圖1中的滑油加油口蓋及油量探針檢查，如果滑油量過(guò)低，導(dǎo)致滑油泵不能將滑油正常供給發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)使滑油壓力低；（2）檢查指示系統(tǒng)及28V直流電源，有時(shí)候可能是指示系統(tǒng)電壓低或儀表故障；（3）檢查更換滑油過(guò)濾元件；（4）檢查泵殼體有無(wú)裂紋。

圖1 滑油壓力調(diào)節(jié)器組成

圖2 滑油過(guò)濾器及單向閥原理

2.2 滑油壓力高

按照排故程序，首先檢查指示系統(tǒng)，如果指示系統(tǒng)無(wú)故障，調(diào)節(jié)檢查溢流閥。在滑油濾的斜上方有一個(gè)滑油溢流閥（見(jiàn)圖1），滑油泵出口的滑油壓力作用于溢流閥的活塞上，當(dāng)滑油壓力超過(guò)溢流閥的彈簧張力限制時(shí)，閥芯移動(dòng)，開(kāi)啟一條到油箱的通道，由此限定滑油壓力。可以通過(guò)改變溢流閥頂部墊片的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)壓力。

2.3 滑油溫度過(guò)高

按照正常的維護(hù)程序，我們先排除滑油量的問(wèn)題。目前使用PT6A發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)上都安裝有1個(gè)滑油散熱器，散熱器是通過(guò)流動(dòng)的空氣對(duì)經(jīng)過(guò)散熱器的滑油進(jìn)行降溫冷卻[1]。有些飛機(jī)由于在地面長(zhǎng)時(shí)間的螺旋槳順槳過(guò)程中沒(méi)有氣流經(jīng)過(guò)散熱器會(huì)出現(xiàn)滑油溫度高的現(xiàn)象，有些飛機(jī)考慮到這一點(diǎn)，在散熱器上安裝1個(gè)引射器，通過(guò)壓氣機(jī)引起作為動(dòng)流，將大量的空氣引入散熱器進(jìn)行散熱，不會(huì)出現(xiàn)在地面長(zhǎng)時(shí)間順槳過(guò)程中滑油溫度高的現(xiàn)象。在PT6A發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器上有個(gè)感溫活門(mén)，當(dāng)滑油溫度達(dá)到160°F時(shí)，感溫活門(mén)打開(kāi)，滑油經(jīng)過(guò)散熱器進(jìn)行散熱，如果滑油溫度低于160°F是不經(jīng)過(guò)散熱器的，所以如果感溫活門(mén)有故障不能在160°F打開(kāi)，滑油不經(jīng)過(guò)散熱器進(jìn)行散熱而導(dǎo)致滑油溫度過(guò)高，很快達(dá)到紅線(xiàn)。如果在飛行過(guò)程中散熱器吸入異物或長(zhǎng)時(shí)間不清理散熱器導(dǎo)致散熱器外表積聚大量塵土，也會(huì)影響散熱效果。我們維護(hù)的AT402B型飛機(jī)在春季作業(yè)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，5月份楊樹(shù)開(kāi)花會(huì)有大量的楊絮飄在空中，飛機(jī)在進(jìn)行超低空作業(yè)時(shí)會(huì)有大量的楊絮被吸入散熱器，不及時(shí)清理會(huì)堵住散熱器導(dǎo)致滑油溫度高。另外，附件齒輪箱回油泵入口濾網(wǎng)阻塞導(dǎo)致滑油循環(huán)不順暢也會(huì)引起滑油溫度高。

2.4 滑油消耗過(guò)快

在每天航前航后的檢查過(guò)程中，我們會(huì)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油量，正常的檢查程序是發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車(chē)后15～20min檢查滑油量。在檢查過(guò)程中我們會(huì)根據(jù)飛行時(shí)間計(jì)算滑油消耗量。如果發(fā)現(xiàn)滑油消耗量很大，就需要查找原因了。首先，要檢查滑油量，確定是不是加滑油的時(shí)候加多了，如果在加注滑油的時(shí)候加多了，在飛行的時(shí)候滑油會(huì)通過(guò)滑油箱的通氣孔噴出來(lái)，讓你誤認(rèn)為滑油被消耗掉了。如果滑油量沒(méi)問(wèn)題，我們就要檢查滑油系統(tǒng)有無(wú)滑油滲漏，還有螺旋槳系統(tǒng)。在PT6A發(fā)動(dòng)機(jī)上還有1個(gè)滑油燃油熱交換器，在滑油箱上部，熱交換器內(nèi)部有滑油滲漏就會(huì)和燃油一起被燃燒掉，很難發(fā)現(xiàn)，只有確認(rèn)了其他系統(tǒng)都是正常的，才會(huì)考慮到這里。還有就是要檢查排氣管，放氣活門(mén)和進(jìn)氣機(jī)匣處有無(wú)滑油，若有就是軸承腔漏滑油了。

2.5 滑油靜態(tài)泄漏

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)滑油位低。這時(shí)我們就要考慮靜態(tài)內(nèi)部滑油泄露，滑油可能從壓氣機(jī)入口處漏出。首先要檢查滑油過(guò)濾器單向閥（圖2所示），擦拭閥座，或者視情更換O型圈。其次更換滑油過(guò)濾器殼體上的O型圈及塑料環(huán)，檢查花油箱中的O型環(huán)。以上檢查都解決不了問(wèn)題，最后就要檢查滑油泵的封嚴(yán)了。

2.6 滑油壓力波動(dòng)

飛機(jī)在飛行過(guò)程中出現(xiàn)了滑油壓力表的指針在不停的波動(dòng)，我們首先要確認(rèn)滑油壓力表有沒(méi)有問(wèn)題，還有滑油壓力傳感器及整個(gè)電路有沒(méi)有磨損。然后檢查滑油量，滑油量如果在某個(gè)零界點(diǎn)，也會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。同時(shí)要檢查更換滑油濾，檢查、更換或清洗溢流閥。

3 小結(jié)

PT6A系列發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)故障并不復(fù)雜，關(guān)鍵是我們要理清滑油系統(tǒng)是怎么工作的，在每天航后做好發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)控，檢查飛機(jī)的同時(shí)清潔發(fā)動(dòng)機(jī)，出現(xiàn)故障按照排故由簡(jiǎn)到難的順序逐步查找故障原因，相信一切問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。

[1]吳振鋒，左洪福.航空發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損故障分析和診斷技術(shù)[J].國(guó)際航空，2003（5）：53-54.

2016—02—29