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737飞机引气系统故障分析 [复制链接]

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发表于 2011-4-11 09:39:54 |显示全部楼层
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发表于 2011-4-11 09:40:12 |显示全部楼层

737飞机引气系统故障分析
维修工程事业部北京技术组
2007.09.20
目录
一、简述
二、引气系统主要部件介绍
三、CL与NG飞机引气系统差异
四、引气系统故障举例分析
五、排故经验及总结
六、附录
一、简述
飞机引气系统较飞机其它系统结构相对简单,引气来源包括
发动机、APU,飞机在地面可以用地面气源车。本篇着重介
绍发动机引气系统。发动机引气系统主要部件有高压级活门
及其调节器, PRSOV及引气调节器,预冷器及预冷器控制
活门,还有温度传感器和一些信号管路。引气系统故障表现
为引气高或引气低或引气跳开等不正常现象。下面将系统地
介绍飞机引气系统的相关部件,探讨引气故障原因,总结经
验。
二、引气系统主要部件介绍
• 我们可以按功能将发动机引气系统分为3个部分:
1、高压级系统
2、冷却系统
3、压力调节及关断系统
我们以737NG飞机为例来介绍飞机引气系统的主要部件。
• 一、压力调节系统
• 由于发动机压气机的出口参数随飞行高度、飞行速度和发动机工
作状况等有较大的变化,为了减少气源系统供气参数的波动,在
发动机引气管路上设置了相应的压力调节和关断装置,这就是
PRSOV及相关部件。调节系统包括PRSOV、BAR、450度传感
器以及相关信号管路。另外,PRSOV的开关还受引气电门以及
490度超温电门控制。
• 下图为PRSOV及控制系统的原理图:

• 原理:PRSOV正常开关是由引气电门控制的,引气电门通过控
制BAR内部电磁活门的打开线圈与关闭线圈来实现。打开线圈
通电,让上游压力进入PRSOV的上腔去打开活门。而关闭线圈
通电,使PRSOV的上腔通大气,这样活门就在下腔弹簧作用力
下到达关闭位。PRSOV的开度调节是通过BAR、温度传感器及
信号管路控制,这样活门下游的引气压力平衡在45psi左右。
• 下面分别介绍引气调节系统的部件:
• 1.PRSOV
• 该活门是一个蝶形关断活门,由气动作动器驱动。作动器由筒
体、活塞、返回弹簧和作动杆组成,通过活塞上腔压力、下腔压
力与弹簧作用力相比较,控制活塞的移动,当活塞下移时作动杆
使蝶形活门打开,反之关闭。PRSOV的失效安全位在关位。地
面开APU引气,发动机引气电门置ON位,用扳手将PRSOV人
工打开一定角度,PRSOV将自动打到全开位。PRSOV可以锁
关位放行(MEL36-5)。
• 2.引气调节器-- BAR
• BAR主要由电磁活门、基准压力调节器及过压电门等组成。电
磁活门通过控制线圈来控制PRSOV的打开和关断,上面已经提
过。基准压力调节器用来调节经BAR去往PRSOV上腔气路的压
力。过压电门在发动机引气过压时(180psi)时作动,BAR内
的电磁活门关闭线圈通电去关闭PRSOV,BLEED TRIP OFF灯
亮。过压电门起到过压保护作用。
• 3.450度传感器
• 高温引气经过预冷器冷却后,其温度受450度传感器的限制。当
预冷器出口温度达到调定值450度时,传感器内填充的滑油受热
膨胀,传感器内部的球形活门打开,给PRSOV作动器上腔放
气,从而减小活门开度,减小引气量,限制预冷器出口温度不超
过450度。
• 4.PRSOV信号管路
• PRSOV的信号管路有四根,分别为PRSOV上游管路到BAR、
BAR到PRSOV作动器上腔、450传感器到PRSOV作动器上腔和
PRSOV下游管路到PRSOV作动器下腔。信号管路漏气会导致
压力调节系统输出参数不正常。
• 5.490度超温电门
• 当预冷器出口温度达到490度时电门作动,BAR内的电磁活门关
闭线圈通电去关闭PRSOV,BLEED TRIP OFF灯亮。超温电门
起到超温保护作用。
二、高压级系统
• 1.高压级系统包括高压级活门、高压级调节器及相关信号管路。
高压级系统原理图如下:

• 自9级引气的信号(图中1号信号管)经过高压级调节器进入高
压级活门的作动腔打开高压级活门,给飞机提供9级引气。
• 随9级气源压力升高,调节器内管路(图中2号信号管)使
PNEUMATIC SHUTOFF VALVE逐渐关小,最后关断9级引
气,完成9级到5级引气转换。
• 高压级调节器有一条信号管路(图中3 号信号管)感受活门下游
气体压力,当下游气体压力高于引气压力时,调节器内的反流装
置将高压级活门关闭。
• 高压级活门的失效安全位在关位,一个活门可以人工锁关位放行
(MEL36-9)。
高压级系统失效的情况:
高压级系统失效包括高压级活门失效和高压级调节器失效。高
压级活门失效可能是由于活门卡滞,也可能是作动腔或信号管
路漏气。高压级调节器PNEUMATIC SHUTOFF VALVE失效
时,会使高压级活门关不上。
当高压级活门失效在关位时,在发动机低转速下会出现引气压
力偏低的现象。而高压级活门失效在开位时,从9级到5级转换
失败,会导致引气温度过高,这将导致引气跳开,也可能导致
引气压力偏低。
高压级系统较压力调节系统简单,如果确定故障来源是高压级
系统,只需要更换高压级活门或者高压级调解器。
三、冷却系统
• 冷却系统包括预冷器、预冷器控制活门、390传感器以及相关信
号管路。
• 下图是冷却系统的原理图:

基本原理:
来自发动机的引气具有很高的温度,在进入引气总管之前,须经
过预冷器进行冷却。冷却空气来源于发动机风扇空气,它经过预
冷器控制活门,在预冷器当中完成热交换。预冷器控制活门受空
气信号管路的自动控制,也受390传感器和大翼防冰电磁活门的
控制。
1.预冷器控制活门
预冷器控制活门,可以根据信号管自行调节活门开度,活门
上有指示器指示活门的位置。预冷器控制活门在没有引气时
在弹簧力作用下处在开位,发动机开引气,活门自动关闭。
预冷器控制活门失效:
预冷器控制活门可以锁在开位放行(断开气管加堵头)。
2. 390传感器
390传感器感受PRSOV下游引气温度并在温度过高时放掉
预冷器活门作动腔压力使活门向开位调节。390度时传感器
开始打开放气,此时预冷器控制活门开始打开;440度时传
感器达到全开位,此时预冷器控制活门也将处于全开位提
供最大限度的冷却。
390传感器失效漏气会导致预冷器控制活门偏开。
3.大翼防冰电磁活门
大翼防冰电磁活门正常在关闭位,当飞机在地面,大翼防冰电
门置ON位时大翼防冰电磁活门打开,释放作动腔里的压力使
预冷器控制活门打到全开位,保证了供向大翼前缘的空气得到
最大限度的冷却,防止前缘装置过热损坏。
4.信号管路
主要的信号管路有大翼防冰电磁活门到CHAMBER B之间的管路,
390度传感器到CHAMBER B之间的管路。二者磨损出现漏气都可
导致活门偏开。
此外,预冷器是个空气—空气热交换器,冷却系统的效果受预冷器
效率的制约。
三、CL与NG飞机引气系统差异
737CL与NG飞机的发动机引气系统工作原理相同,有很多部件是
互换的,不同的是部件位置变化较大。
四、引气系统故障举例分析
例1:2651故障历史及排故过程:
07年08月07日北京过站反映右发在起飞过程中引气压力高,达到80psi,改
平后正常。08月07日航后作动检查PRSOV正常,返流检查PRSOV控制管
路未发现漏气,更换引气调节器后试车检查,前推油门后引气压力上升,
N2 85% 引气压力35psi,因时间和场地限制没有测试大推力。08月08日过
站询问机组引气压力正常。
07年08月14日北京过站反映右发在起飞过程中引气压力高,达到80psi。达
到巡航后引气压力恢复正常。08月14日,北京航后更换450传感器后试车检
查故障依旧,引气压力与发动机转速成线性变化,未出现引气压力的调节
平台,将高压级活门锁关位试车故障依旧,这样就隔离掉了高压级引气在
发动机高转速时没有退出工作的可能性。分别更换PRSOV和BAR后试车检
查故障依旧,时间关系未进一步工作。08月15日,北京航后检查发现
PRSOV下游压力管路漏气,更换该信号管后,试车测试正常。
首先,发动机引气压力高但未跳开,可以排除掉预冷器的冷却气路出
现问题;将高压级活门锁关位后试车检查可以隔离高压级气源出现问
题,所以将故障源确定为引气压力的调节系统。
• 对于该故障现象可以认定为PRSOV失去正常的压力调节功能。
下游引气压力过高意味着活门开度过大,参考下图,可能因素有
• (1)BAR输出控制压力过高,即BAR故障。
• (2)450传感器失去超温放气功能或放气能力减弱。
• (3)PRSOV卡阻,不能向关位调节。
• (4)PRSOV作动器下腔压力信号管漏气。

• 反过来,PRSOV上游管路到BAR的信号管漏气,BAR到
PRSOV作动器上腔和450传感器的信号管路漏气,BAR失效,
都能使PRSOV开度过小引气压力不足,特殊的地方在于它们会
导致全程性的引气压力低。飞机爬升阶段压力低的故障最大的
可能性在预冷气控制活门。
• 2651排故流程:
作动检查PRSOV--返流检查PRSOV控制管路--更换引气调节器-
-更换450传感器--高压级活门锁关位--更换PRSOV和BAR--更换
PRSOV下游信号管—故障排除。
可见上述排故思路没有问题,只是在排故过程第二步反流检查
控制管路时不够到位。
• 例2:2652空中左发引气压力全程偏低
• 07年05月31日机组反映空中左发引气压力全程偏低,左发23PSI/
右发45PSI。
• 航后使用APU引气,人工搬开PRSOV,APU引气反流可以保持
PRSOV在全开位,更换预冷器活门后试车,慢车引气压力10PSI,推
油门没有高低压转换,N1 65%引气压力40PSI,高压系统有问题,时
间不足未进一步工作. 07年06月03日北京航后检查发现高压级活
门不能自动回到关闭位,更换高压级活门和高压级调节器,试车
引气压力正常。
• 空中左发引气压力全程偏低,有可能是压力调节系统的问题,也
可能是冷却系统和高压级系统的问题。
• 航后反流检查PRSOV,基本排除了压力调节系统故障的可能性。
更换预冷器活门后试车故障依旧排除了预冷器活门故障的可能。
而推油门没有高低压转换可确定为高压级系统故障。更换高压级
活门和高压级调节器后故障排除。
• 正如前面提过的,高压级系统故障能够造成引气压力低。高压级
系统失效在开位导致了2652空中左发引气压力全程偏低。失效在
开位可能是高压级活门的卡滞,也可能是高压级调节器因故障关
不上。2652飞机高压级系统故障的确定,是因为推油门时没有高
低压转换。
例3:2157 机组反映爬升时左发引气跳开,复位后正常。
航后更换预冷器控制活门,地面试车检查正常.
引气跳开故障原因有多种,飞机爬升过程中出现引气跳开时,一般我们
首先检查预冷器控制活门及其封严是否损坏。
五、排故经验及总结
发动机引气故障表现在压力表上就是高或低,同时可能会伴随引
气跳开的现象,排故前掌握故障现象的第一手资料非常重要。
• 1.当发生引气跳开故障时我们要了解:
(1)故障发生的飞行阶段,包括飞行高度,发动机引气是否大幅变
化,左右发引气压力分别是多少?引气跳开之前,引气压力是
否有下降变化,当时发动机转速是多少?
(2)在慢车和巡航阶段是否引气跳开故障一直出现?
• 2.当单纯反映引气压力低/高时我们要了解:
(1)是否全程各阶段均低/高?
(2)各阶段压力分别是多少?
当引气压力高或低时,简单来讲就是PRSOV的开度大或小,对于压力
高的故障,上面分析的2651的问题比较典型,且排故思路比较清楚;
引气压力低时,可能是压力调节系统的问题,也可能是冷却系统的问
题。如果没有引气跳开的现象可以先从压力调节系统入手,如果伴随
有起飞阶段的引气跳开就要先从冷却系统入手。检查压力调节系统时
可以先反流检查PRSOV的作动情况,同时检查信号管路是否有漏气的
现象,如果检查正常就要通过更换BAR和450传感器来判断,这里顺
便说一句,在排气源故障时有很多情况两个部件的可能性是均等的
(如BAR和450传感器、390传感器和预冷器活门等),尤其在造成非
计划停场更换完毕后马上要执行航班时,我们可以采取换一个然后左
右对串一个的方法,已增加排故的系统性。发生引气跳开,是由于超
温和超压电门作动,大多数情况是490电门作动。当发生引气跳开故
障时,我们应该先要了解引气跳开前的引气压力是否有下降趋势,一
般当引气压力有下降趋势时可以说明压力调节系统功能正常,应该从
冷却系统入手。
引气系统故障现象有时带有一定迷惑性,需要我们全面了解发生故
障前的各项参数,遇到疑难故障我们可以采用跟机观察故障的手段,确
定故障系统,通过人工超控和反流手段排除系统内一些部件(主要是活
门),然后通过更换部件可以来排除故障。反流手段在检查各信号管路
和活门作动气腔的完好性时快速有效,反流是指在发动机不工作情况下
通过人工超控PRSOV至开位,使APU引气进入信号管路,通过接近信号管
路和活门气腔检查是否漏气,MT07-737-36-012对737NG飞机的信号管
路分布和各信号软管漏气造成的故障现象做了详细的描述,737CL飞机
信号软管数量较NG飞机要少,所以信号管漏气的故障较NG飞机要少,根
据以往经验PRSOV作动气腔处T型接头及相连软管容易发生漏气,该处气
管漏气会造成发动机引气压力低,软管漏气很多时候不容易发现,最好
通过故障分析确定可疑部件和软管,增加反流检查时的目的性,检查项
目过多时反而容易发生遗漏。
更换部件后要通过试车检查发动机引气压力是否恢复正常,上图是NG飞
机发动机引气压力随N1增加的变化曲线图。
最后,需要说明的是,在排引气跳开故障更换部件后需要使发动机
在高转速多维持一段时间(一次或多次累计),以确定故障排除。
六、附录:气源系统漏气软管的检查方法
• 发动机上气源系统的软管分布:
• 1、预冷器控制活门到390℉传感器之间的软管,。
• 2、引气调节器BAR到PRSOV之间的软管。
• 3、引气调节器BAR到恒温器450℉之间的软管。
• 4、高压级调节器出口到预冷器出口的软管。
• 引气软管出现漏气时表现的故障现象:
• 1、预冷器控制活门到390℉传感器之间的软管漏气时,故障表现为预冷
器活门偏开,故障现象并不明显;但若出现堵塞时,就会使得预冷器控
制活门偏关,导致引气的冷却不足, 450恒温器作动,使PRSOV偏
关,故障表现为引气压力低于正常情况,堵塞严重情况下就会使得引气
系统过热跳开。
• 2、引气调节器BAR到PRSOV之间的软管漏气时,相当于基准压力腔压
力降低,会导致PRSOV偏关,故障现象为引气压力低于正常情况。引
气压力基本不随发动机转速的变化而变化。
• 3、引气调节器BAR到恒温器450℉之间的软管漏气时,会导致PRSOV
偏关,故障现象为引气压力低于正常情况。引气压力基本不随发动机转
速的变化而变化。
• 4、高压级调节器出口到预冷器出口的软管漏气时,将使高压级活门失
去反流保护,高压级活门作动缓慢,但不会长时间影响引气压力的变
化。
• 对于引气系统软管的检查:
• 排故时应根据故障现象重点检查相应的信号管。可以通过以下几个方法
来检查判断:
• 提示:发动机上气源系统的软管外层为金属编织带(见附图1),软管
内部出现损伤导致管路漏气不容易被发现。拆装气源系统的软管时,必
须用扳手将管路接头的一端固定,然后再使用另一个扳手拆软管,防止
在拆卸软管时人为扭曲软管,造成新的损伤。
• 接通APU引气,通过触摸两段软管的表面,检查软管是否有漏气现象。
• 如用手感觉不到漏气,将相应的软管拆下,放入水中给软管通气,可以
很明显的检查出管路是否有漏气。如检查出漏气,在飞机航后时间充裕
或停场待料的情况下,为确保判断准确,可以通过左右发对串相应的软
管,进行试车验证。
• 对于PRSOV信号软管漏气的检查,除以上方法外,还可以采用以下接
通APU引气,人工将PRSOV打开,正常情况下能保持在开位。如不能
保持则说明信号管路或PRSOV本身腔室存在漏气。


• 参考资料:AMM 36-11-00
技术组
苗伟、刘保朋、李伟林
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发表于 2011-4-11 14:02:34 |显示全部楼层
asdddddddddddd

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发表于 2011-6-8 15:41:50 |显示全部楼层
 

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发表于 2011-6-9 20:49:26 |显示全部楼层

回复 1# 航空 的帖子

楼主辛苦了~~新人学习学习~~~~

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发表于 2011-7-31 03:38:12 |显示全部楼层
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发表于 2011-9-29 18:03:56 |显示全部楼层
CDS计算机是显示电子组件DEU。许多电子和飞机系统的ARINC429、模拟和离散数据输给DEU,同时,DEU也输出ARINC429、模拟和离散数据给各个系统。

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发表于 2011-10-13 09:39:56 |显示全部楼层
thank you very much for the information

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发表于 2011-11-16 10:33:05 |显示全部楼层
呵呵 正好找标准施工的东西收到啦  谢谢 辛苦啦

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发表于 2012-2-14 21:41:34 |显示全部楼层
不错的东东,应该好好学学

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