某型發(fā)動(dòng)機(jī)防喘執(zhí)行裝置試驗(yàn)器供油延遲故障分析

閆治帆

中國(guó)人民解放軍第四七二三工廠 河北邯鄲 056800

某型發(fā)動(dòng)機(jī)防喘系統(tǒng)由定壓活門和防喘執(zhí)行裝置組成。該系統(tǒng)安裝在主燃油系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)在防喘執(zhí)行裝置的電磁鐵接到脈沖切油電信號(hào)時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室的供油進(jìn)行脈沖切油，以消除發(fā)動(dòng)機(jī)喘陣或過(guò)熱狀態(tài)。如果防喘執(zhí)行裝置出現(xiàn)故障，就會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能造成影響。

1 故障情況

某型發(fā)動(dòng)機(jī)附件防喘執(zhí)行裝置在進(jìn)行聯(lián)鎖活門重新供油曲線試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖活門在切油后，重新供油時(shí)間出現(xiàn)0.2s的延遲現(xiàn)象，具體曲線見(jiàn)圖1、圖2。試驗(yàn)要求為防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門應(yīng)在0.4s-0.6s內(nèi)重新供油。

圖1 故障曲線

圖2 試驗(yàn)要求曲線

2 防喘執(zhí)行裝置

圖3 （防喘執(zhí)行裝置的結(jié)構(gòu)圖）

防喘執(zhí)行裝置結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3。防喘執(zhí)行裝置的主、副油路進(jìn)口與主燃油泵—調(diào)節(jié)器的主、副油路出口相接，防喘執(zhí)行裝置的主、副油路出口通向主燃燒室噴嘴。防喘執(zhí)行裝置所使用的定壓油由主燃油泵定壓活門提供。當(dāng)推力電磁鐵未通電情況下，防喘執(zhí)行裝置的控制活門在最右端，由主泵提供的定壓油經(jīng)過(guò)防喘執(zhí)行裝置的控制活門、聯(lián)鎖活門、斷油活門后，直接回燃油總管里，相當(dāng)于主燃油泵—調(diào)節(jié)器與燃油總管之間的燃油通道；當(dāng)推力電磁鐵通電情況下，防喘執(zhí)行裝置的控制活門在最左端，由主泵提供的定壓油經(jīng)過(guò)防喘執(zhí)行裝置的控制活門、聯(lián)鎖活門、斷油活門后，切斷燃油通往燃油總管里，這樣就做到了發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室燃油總管的供油全部被切斷；當(dāng)推力電磁鐵斷電時(shí)，防喘執(zhí)行裝置的控制活門在最右端，防喘執(zhí)行裝置又恢復(fù)到原始工作狀態(tài)[1]。

3 故障分析

3.1 產(chǎn)品分析

經(jīng)檢查，標(biāo)校試驗(yàn)器的標(biāo)準(zhǔn)件已接近有效期，故首先檢查標(biāo)準(zhǔn)件的合格性，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件的性能直接關(guān)系到試驗(yàn)器的準(zhǔn)確性，所以，標(biāo)準(zhǔn)件的合格性也是造成試驗(yàn)器錄取防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門性能不合格的因素之一。

3.2 設(shè)備分析

該試驗(yàn)器主要分為兩部分，一部分是主燃油泵試驗(yàn)部分，該部分主要有油箱、泵、調(diào)節(jié)閥、油濾等液壓元件組成，試驗(yàn)主燃油泵的流量、壓力、轉(zhuǎn)速及時(shí)間等性能；另一部分是防喘執(zhí)行裝置的性能采集部分，該部分試驗(yàn)主要由壓力變送器、采集軟件等組成，主要試驗(yàn)防喘執(zhí)行裝置的壓力、反應(yīng)時(shí)間等性能。

如果試驗(yàn)器的某一個(gè)部件，比如油濾、電氣系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)、壓力變送器、管路等某一個(gè)部件出現(xiàn)故障，都會(huì)是試驗(yàn)器錄取防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門性能不合格的因素。

上述影響因素具體表現(xiàn)如下：

（1）壓力變送器因素：如果壓力變送器采集信號(hào)精度降低，造成信號(hào)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度降低，也會(huì)影響防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門切油時(shí)間；

（2）電氣系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)因素：如果電氣系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如采集卡失效、固態(tài)繼電器失效、接地線松動(dòng)、電源功率損耗變大等現(xiàn)象，系統(tǒng)采集信號(hào)不準(zhǔn)確都會(huì)對(duì)防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門切油時(shí)間造成影響；

（3）管路因素：如果管路存在變徑或是損壞，就會(huì)對(duì)流量或壓力造成較大損失，根據(jù)防喘執(zhí)行裝置工作原理，也會(huì)對(duì)防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門切油時(shí)間試驗(yàn)造成影響。

（4）油濾因素：如果油濾堵塞必然造成系統(tǒng)壓力變化，從而對(duì)防喘執(zhí)行裝置進(jìn)口壓力降低，進(jìn)而影響防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門切油時(shí)間；

根據(jù)防喘執(zhí)行裝置原理可知，防喘執(zhí)行裝置的進(jìn)口壓力和流量由主燃油泵的定壓口提供，防喘執(zhí)行裝置要求聯(lián)鎖活門在0.4s-0.6s內(nèi)重新供油，如果濾芯堵塞，防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門在瞬間重新供油時(shí)間出現(xiàn)延誤現(xiàn)象，造成試驗(yàn)不合格。

4 排故措施

（1）將防喘執(zhí)行裝置標(biāo)準(zhǔn)件返回承制廠進(jìn)行重新校準(zhǔn)后，重新校準(zhǔn)試驗(yàn)器，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)器除防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除標(biāo)準(zhǔn)件因素；

（2）根據(jù)試驗(yàn)器組成特點(diǎn)及防喘執(zhí)行裝置性能采集系統(tǒng)特點(diǎn)，先排除防喘執(zhí)行裝置的采集系統(tǒng)故障，如壓力變送器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)；再者排除工裝因素，因?yàn)楦鶕?jù)防喘執(zhí)行裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如果防喘執(zhí)行裝置進(jìn)口壓力流量改變，也是影響產(chǎn)品性能因素；最后排除主燃油泵性能試驗(yàn)器液壓系統(tǒng)因素，主要檢查油濾等部件是否存在異常現(xiàn)象。①對(duì)與防喘執(zhí)行裝置試驗(yàn)有關(guān)的壓力變送器進(jìn)行檢查校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)器除防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除壓力變送器故障因素；②對(duì)試驗(yàn)器電氣系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)進(jìn)行了全面檢查，主要措施有改變防喘執(zhí)行裝置電磁閥的電源功率、更換固態(tài)繼電器、更換采集卡、檢查接地線、緊固在電箱所有接線端子等電氣部件，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)器除防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除電氣系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)故障因素；③重新設(shè)計(jì)工裝和管路（主要是主燃油泵定壓活門與防喘執(zhí)行裝置連接的工裝和管路），因?yàn)橹鞅门c防喘執(zhí)行裝置進(jìn)口相連接的管路存在較多變徑，如果管道壓力出現(xiàn)變化，造成防喘執(zhí)行裝置進(jìn)口壓力減少，也會(huì)影響聯(lián)鎖活門重新供油的因素。在重新設(shè)計(jì)工裝接頭和連接管路后，結(jié)果顯示防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門重新供油時(shí)間仍然滯后0.18s，此措施排除工裝和管路變徑因素；④檢查主燃油泵試驗(yàn)部分的油濾，用超聲波進(jìn)行振動(dòng)清洗，有臟物出現(xiàn)，在更換細(xì)油濾后，進(jìn)行試驗(yàn)，防喘執(zhí)行裝置聯(lián)鎖活門性能試驗(yàn)器合格，故試驗(yàn)器故障得以排除。

5 結(jié)語(yǔ)

油濾在液壓系統(tǒng)中起過(guò)濾雜質(zhì)，該系統(tǒng)濾芯是由2個(gè)5μm的金屬濾芯和2個(gè)10μm的紙質(zhì)濾芯組成的。由于細(xì)油濾的濾芯存在堵塞，造成主燃油泵流量不足，致使在反應(yīng)時(shí)間上出現(xiàn)延遲，從而對(duì)防喘執(zhí)行裝置的聯(lián)鎖活門響應(yīng)時(shí)間出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。但為什么不會(huì)對(duì)主燃油泵試驗(yàn)的性能造成影響，主要原因是主燃油泵某工序的流量，更換油濾前后的數(shù)值為583L/h和605L/h[工藝要求為（600±20）L/h]，由此可見(jiàn)，油濾的更換對(duì)主燃油泵的試驗(yàn)性能是有一定的影響的，整體流量值有有變化，但是變化量是在工藝要求范圍內(nèi)，所以不會(huì)使主燃油泵試驗(yàn)不合格，僅僅使防喘執(zhí)行裝置的聯(lián)鎖活門響應(yīng)滯后。

通過(guò)此次故障分析可知，試驗(yàn)器各部分元器件在工作一段時(shí)間，均應(yīng)對(duì)試驗(yàn)器其他各部件進(jìn)行檢查，特別是濾油器和管道，防止出現(xiàn)堵塞而影響試驗(yàn)器性能[1]。