某型发动机滑压高的故障分析

罗方涛，张小安

（中国飞行试验研究院，陕西西安 710089）

0 引言

滑油系统是航空发动机的重要系统。它的主要作用是在发动机工作时，不间断的将滑油传送至发动机主轴轴承、中央传动齿轮以及附件传动机匣的齿轮、轴承，以减少齿轮磨损，带走摩擦产生的热量和杂物，从而保证发动机以及其他附件正常工作[1]。为了不影响滑油系统对机件的润滑和冷却，滑油压力必须保持在规定的范围内。某型发动机对其要求为当n2≥85%时，Pm为0.245～0.314 MPa，最大不超过0.373 MPa。压力过低会使系统供油不足，影响散热。压力过高容易产生渗漏，使消耗量过大。因此在某型发动机维护和使用过程中，对于滑油压力异常状况应给予足够的关注和重视。本文针对某型发动机，在滑油系统工作原理和滑油压力告警原理的基础之上，分析滑油压力过高的原因，给出排故方案。

1 滑油系统工作原理

该型发动机滑油系统由供油系统、回油系统、通气系统和支点增压系统等子系统组成。供油系统主要由滑油箱、增压泵、主燃滑散热器和供油滤等附件组成，使滑油增压并提供给发动机，对其进行冷却和润滑。回油系统由各个轴承、发动机附件机匣、飞机附件机匣、各个回油泵、金属屑沫传感器、油气分离器等主要附件组成，将流到发动机各个部位的滑油抽回滑油箱，并分离里面的空气，以便循环使用。通气系统由离心通风器、前通风器、后通风器、高空活门、油气分离器附件组成，将漏入滑油系统的空气与滑油分离后排出发动机。支点增压由石墨密封装置和篦齿密封装置是组成，将发动机各个轴承进行密封。

发动机工作时滑油泵将滑油抽出后首先经过主燃滑散热器，再经过供油滤，流经转化活门然后分为五路流向前支承、中支承、后支承、发动机附件机匣、涡轮启动机和飞机附件机匣。然后在各个回油泵的作用下，流经金属屑沫传感器和油气分离器，最后流回到滑油箱。某型发动机滑油系统工作原理如图1 所示。

2 压力异常告警原理

图1 某型发动机滑油系统工作原理

滑油压力由滑油压差传感器来测量，并在飞参中可以读出来。压差传感器测量的压力信号一路直接输入到机载数据记录系统，记录滑油压力的模拟信号，然后再输入到最小滑油压力比较器。当比较器输出n2≥57%时，一起送入与门电路，向监控器告警系统、机载数据记录系统和飞行前检查组件输出“CO”信号。还有一路输入到最大压力比较器，当Pm≥0.38 MPa 时，比较器输出信号并生成“CO”信号，输往监控器告警系统、机载数据记录系统和飞行前检查组件，系统原理如图2 所示。下面分析滑油压力过高故障。

3 滑油压力过高故障分析

滑油压力高原因，应该从由易到难的步骤去分析。从滑油压力的标定，压力测量装置是否完好，再到滑油系统附件是否损坏逐一去怀疑。这个思路符合排故的科学性，合理性。

图2 告警子系统原理

3.1 综合电子调节器校线漂移

综合电子调节器是发动机电子—机械液压控制系统的一部分，用来调节发动机参数（包括滑油压力）、控制装置、机载记录设备和监控设备发出信号。当综合电子调节器的校线漂移会导致滑油压力异常。导致校线漂移的原因有很多，传感器的灵敏度下降、插头的氧化、滑油标定设备的精确度差、标校时的人为判读错误都会引起综合电子调节器校线的漂移。

3.2 滑油压力传感器故障

滑油压力传感器位于飞机附件机匣旁边，用于监控滑油供油系统的供油压力。当压力不符合规定时，滑油压力信号器便会向机载数据系统输送信号，同时屏幕上会显示出“减小转速”的信号，提醒飞行员收小油门手柄。

当滑油压力传感器发生故障时，便有可能将错误的滑压信号传输给综合电子调节器，然后综调将错误的信息反馈给机载数据记录系统和告警系统。这便会导致生成“CO”信号，而飞行结束后，再经地面飞参判读，便会将滑压过高（过低）的信号展现出来，造成地勤人员的误判。

3.3 环境温度过低

黏度是滑油品质的一个重要指标，若黏度随着环境温度的变化而变化不大，则滑油的油品越高。通常用的4050 滑油属于Ⅱ型中黏度滑油。在-40 ℃时运动黏度变化为±6%，典型值为±4.9%。环境温度越低黏度越大，发动机正常工作时黏度必须保持在正常的范围内，滑油才能为发动机提供理想的润滑效果。当环境温度骤降时，滑油黏度变大，而调压活门还处于之前的状态，在滑油黏度与调压活门的双重作用下使滑油泵组输出压力增大。

3.4 调压活门失效

调压活门由启动状态活门和主要工作状态活门组成，它的作用是将滑油泵出口的压力调整在规定的范围之内，它固定在滑油泵组的后方。当发动机处于启动状态时，此时发动机转速小，负荷小，所需的滑油量小，相应的滑油压力也小。这时通过其内部的启动状态活门使发动机在n2≤85%时，滑压维持在0.177～0.245 MPa。当发动机转速增加时负荷增大，温度升高，所需的滑油量增大，启动状态活门会被推到最右边，当压力进一步增大时，主要工作状态活门也会被打开，活门开度增大的过程中油泵压力会下降到规定范围内。这种双活门设计既缩短了行程又控制了精度，使其可以分别满足大小转速的需要。

但无论是启动状态活门还是主要工作状态活门，两者只要有一个出现故障，便会使调压活门失效，导致滑油泵组输出压力过大。

4 排故方法及流程

在排故时要遵循由易到难原则，排故流程如图3 所示。当滑油压力超标时，应按下列方法操作。

（1）应先由特设人员检查综调标定值，并对滑压进行重新标定，与故障前的正常值进行比对，看校线是否漂移。若校线漂移则对其进行重新标校。

（2）若无法标定到规定状态，则说明滑压传感器故障，需要对其进行更换。

（3）若综调无校线偏移，则应注意环境温度。若发动机在冷态启动瞬间滑压超标，且环境温度低，说明滑油黏度增大，调压活门还处于之前的状态，则应调整调压活门。

（4）若调压活门无法调到标准值，则说明调压活门内部结构故障，需要更换调压活门。

（5）若发动机各个状态Pm均高于标准，则只能与生产厂代表协商解决。

上述每条故障排除结束之后，都必须进行试车验证。

图3 滑压高的排故流程

5 结束语

以发动机滑油系统原理、压力告警原理为基础分析了导致滑油压力过高的原因，并指出了如何从综调的调整，滑压传感器的更换，调压活门的调整消除故障。在日常维护中，要多方面考虑与故障相关的组成、原理才能更好定位、排除故障，提高维护效率。