陈浩 王敬忱 徐贵强 高赛
摘要:对于空客A320系列飞机,其液压系统超温警告的真假直接影响飞机能否放行。本文通过研究液压系统超温探测原理,对可能导致液压系统超温的原因和真假超温警告判断方法进行分析,对于实际工作有一定的参考作用。
关键词:液压系统;超温;油温感应单元;系统数据采集集中器
Keywords:hydraulic system;OVHT;temperature transmitter;SDAC
1 超温探测部件及原理
A320系列飞机的每个液压系统均能实现油温实时监测和超温警告功能,该功能通过油温感应单元、系统数据采集集中器(SDAC)和飞行警告计算机(FWC)实现。如果油液温度过高,在驾驶舱头顶板、中央操纵台、遮光板等区域均会有警告产生。
1.1 油温感应单元
油温感应单元是液压系统实时监测油温数据和产生警告信息的核心部件,每个液压系统在其低压油滤出口处均安装了一个油溫感应单元。低压油滤位于对应液压油箱的上游,进行循环工作的液压油最后通过低压油滤回到油箱,完成一次循环,故若此处的液压油超温则可断定系统内液压油超温。
A320系列飞机三个液压系统的油温感应单元完全相同。图1为油温感应单元的外部示意图及内部线路图,每个单元外部主体上有一个电插头和一个用以接地的搭接螺柱,内部包括三个子部件:一个热敏电门和两个温度传感器。
其中,温度传感器可测量-55℃~120℃之间的流体温度,精度为±2.2℃。热敏电门的工作温度为92.8℃~ 97.2℃,当热敏电门感受到温度在此温度区间时,将自动由断开位转换成接通位。
1.2 超温探测原理
SDAC位于右后电子舱,用以将飞机上各传感器采集到的信号分配给其他设备。油温感应单元中的温度传感器通过SDAC向两部ECAM显示器(系统显示器和发动机/警告显示器)提供模拟信号,以便调取实际的液压油温度及显示警告信息,热敏电门则产生离散信号,直接发送给头顶板,并通过SDAC发送给FWC。这些模拟信号和离散信号构成了液压系统超温探测的基础,其信号图如图2所示。
当液压油温达到92.8℃时,温度传感器发送模拟信号至SDAC,在系统显示屏“液压”界面上对应系统示意图的右侧出现琥珀色“OVHT”字样,同时有相应的警告显示在发动机/警告显示器上。
当油液温度高于92.8℃时,油温感应单元中的热敏电门关闭,该信号通过SDAC传输到FWC后出现以下警告:
● 单谐音警报;
● 遮光台上的主告诫灯点亮;
● 头顶板上对应系统的故障灯点亮;
● 相应的警告显示在发动机/警告显示器上。
对于不同的液压系统,发动机/警告显示器显示的警告信息与头顶板上对应系统的故障灯也不同,具体如表1所示。
2 超温原因
2.1 SDAC故障
根据超温探测原理,油温感应单元内的温度传感器和热敏电门都需要通过SDAC来传递信号,如果SDAC内部发生故障,则有可能导致液压系统超温警告出现,此警告为假警告。
如果遇到超温警告,可将飞机的两部SDAC进行对调,或者使用新的SDAC,观察警告是否消失,从而判断SDAC是否工作正常。
2.2 油温感应单元故障
油温感应单元(见图3)是液压系统超温探测的基础,当液压系统超温时,其内部的两个温度传感器和热敏电门都可以在驾驶舱形成超温警告。根据图1中油温感应单元的线路图,可以对其进行量线,通过线路的通断情况来判断油温感应单元内部是否存在故障,单纯的油温感应单元故障亦为假故障(未超温)。
2.3 液压部件磨损、堵塞、内漏故障
液压部件磨损、油滤堵塞、管路存在内漏等故障都会导致液压系统工作效率降低,为满足飞机的供压需求,发动机驱动泵、电动泵、动力转换单元(PTU)等部件的做功会增加,导致液压油温有升高的风险。此时出现的液压系统超温警告为真警告,可以通过超声流量计、液压油取样、油滤堵塞指示销等方式观察和测量液压部件温度是否异常,参考故障排除手册(TSM)进行排故。
2.4 线路故障
油温感应单元、SDAC、FWC之间的线路故障也有可能导致液压系统超温,且线路故障具有隐蔽性强、故障点不易接近的特点。通过量线可以对电路故障进行排查。
3 真假警告判断方法
对于A320系列飞机,液压系统超温警告的真假是飞机能否放行的必要条件,因此,对真假超温警告的判断非常重要。为进一步提高判断准确性,可结合油滤壳体测温、AIDS油温查询、超温探测原理分析等方法得出结论。
3.1 油滤壳体测温
油温感应单元位于各自液压系统的低压油滤顶部(见图4),油滤内部无特殊隔热材料。依据飞机维修手册对液压系统作动后,通过感温设备测量油滤壳体温度,与产生过热警告信息的最低温度对比,即可初步判定液压油是否超温。
3.2 AIDS油温查询
利用飞机综合数据系统(AIDS),可以通过多功能控制显示组件(MCDU)实时读取各系统液压油温度信息,如图5所示,通过两部SDAC记录的同一系统的油温对比,可以得到液压油温度的真实情况。
从图5可知,SDAC1记录的黄系统液压油温为101000(二进制),即40℃;SDAC2记录的黄系统液压油温为100110(二进制),即38℃,两个温度分别由油温感应单元中的两个温度传感器测出,并传送给SDAC1和SDAC2。本例中两温度接近,若此时出现液压系统超温警告,则假警告的可能性较大。
3.3 超温探测原理分析
依据超温探测原理,产生超温警告的信号均来自油温感应单元内部,可分为两类:
1)由温度传感器发出的模拟信号,可在系统显示器上产生“OVHT”琥珀色字样警告和在发动机/警告显示器出现警告信息,共两种警告现象。
2)由热敏电门发出的离散信号,可产生单谐音、主告诫灯点亮、系统故障灯点亮以及在发动机/警告显示器上出现警告信息,共四种警告现象。
如果上述警告现象全部出现,则真警告的可能性很大,如果涉及到内漏等故障,需进一步参考故障排除手册(TSM)进行处理。
如果仅出现发动机/警告显示器警告信息和“OVHT”琥珀色字样警告而未出现单谐音、主告诫灯点亮、系统故障灯点亮的故障现象,可通过3.1节和3.2节的方法辅助判断。若查得液压油未超温,则油温感应单元中温度传感器出现故障的概率很大,即假警告的可能性很大。
如果出现发动机/警告显示器警告信息、单谐音、主告诫灯点亮、系统故障灯点亮的故障现象而未出现“OVHT”琥珀色字样警告,可通过3.1节和3.2节的方法辅助判断。若查得液压油未超温,则油温感应单元中热敏电门出现故障的概率很大,即假警告的可能性很大。
若查得液压油超温但警告现象不全面,则在判断为真警告排除超温故障的同时,还应考虑油温感应单元内部的故障问题。
4 结束语
造成液压系统超温的原因有很多,其警告的真假对飞机能否放行起到十分关键的作用,掌握快速判断超温警告真假的方法对机务工作非常重要。在日常工作中,超温警告的判断方法要活学活用,从探测原理、油温查询等多个角度寻找依据,从而做出正确的真假警告推断,避免航班延误。
作者简介
陈浩,高级工程师,从事民用航空器系统维护工作。