B737飞机液压系统发动机驱动泵频繁损坏的故障探讨

【摘 要】飞机液压系统向飞机的各个用户（如飞行操纵、反推、刹车、起落架收放等关键系统）提供操纵力，以实现对飞机各个飞行阶段的控制。本文通过对B737飞机液压系统发动机驱动泵（engine driven pump， EDP）原理和案例介绍，分析可能造成发动机驱动泵重复故障的原因，讨论如何快速检查和判断发动机驱动泵的故障形式，避免故障重复发生，降低维护成本，减少航班延误。

【关键词】飞机液压系统 发动机 驱动泵

发动机驱动泵和电动泵是液压系统的核心，即液压的动力来源，它们两者互为备用，直接影响飞行安全，而且，如果处理不当，故障可能重复发生，造成飞机停场（AOG），产生巨大的维护成本和经济损失。因此，讨论和解决造成发动机驱动泵故障的问题意义重大。本文以B737飞机发动机驱动泵故障为例，从其工作原理出发，通过具体案例分析，讨论如何检查判断发动机驱动泵的故障原因和故障形式，从而采取有效的维护措施。

1 B737飞机发动机驱动泵工作原理

B737NG飞机使用的发动机驱动泵安装在发动机附件齿轮箱前端面上，是一个由附件齿轮箱将发动机转速变比后驱动的柱塞泵，其输出流量可根据下游用户需求的变化而变化，当泵出口下游没有液压用户需要液压流量时，补偿活塞处于的稳定位置，当下游系统用户有用压需求时，泵出口压力降低，补偿活塞在弹簧力作用下上移，从而打破行程活塞和比例活塞的平衡，使斜盘倾斜角变大，即改变了柱塞的抽吸和挤压行程，从而改变出口流量，反之则减小倾斜角，减小输出流量。

2 导致发动机驱动泵故障的原因分析

2.1 原因

（1）发动机驱动泵本体或者各接头的密封件老化失效导致渗漏；（2）壳体回油管路堵塞或被限流导致的润滑和散热不好，将泵烧坏；（3）提起发动机灭火手柄后切断供油路，而发动机长时间处于风车状态，泵内气穴导致的内部损坏；（4）液压油箱增压系统渗漏，因从液压油箱到发动机驱动泵的管路较长，若液压油箱压气不足以将油液压到发动机驱动泵入口，则同样会造成泵内气穴而损坏；（5）EDP进口液压油受到污染，有杂质，导致EDP失效。其中，壳体回油路被限流原因比较隐蔽，常规检查较难发现，容易造成泵的频繁损坏。下面以具体案例对此问题进行分析。

2.2 案例

2011年2月6日，B-50XX飞机执行昆明—北京航班，空中机组反映液压A系统油量只有25%，飞机备降西安，西安地面检查发现左发发动机驱动泵本体的部件接缝处漏油，检查壳体回油滤未发现金属屑，初步外观检查并未发现壳体裂纹，西安地面更换左发EDP、壳体回油滤以及封严后，地面试车测试液压A系统无渗漏，相关系统检查测试正常。

2011年2月7日，该机执行广州—昆明航班，起飞后，A系统发动机驱动泵低压灯常亮，系统压力2900PSI（只剩电动泵压力），昆明检查发现左发EDP输入轴剪断，检查EDP壳体回油滤和A系统回油滤未发现异常，但发现壳体回油管和EDP供油管内有残余油泥状污染物。更换了EDP和液压A系统系统回油滤，对壳体回油滤单向活门上游所有壳体回游管路进行冲洗，试车检查无渗漏。

2011年2月8日，同一架飞机执行昆明—深圳航班，深圳落地后机务检查发现左发发动机驱动泵有大量液压油渗漏，更换左发发动机驱动泵，更换壳体回油滤及其管路，更换供油管，检查发现壳体回油管路位于吊架上的快卸接头松动，重装该接头，对液压A系统进行冲洗，试车检查无渗漏，A系统相关测试正常，故障彻底排除。

初步观察以上三个案例，在同一架飞机的同一位置短时间内连续三次反映不同而又相同的故障，为什么说是不同呢？因为三次故障的故障现象不同；而为什么说是相同呢？因为三次故障的实质相同，都是发动机驱动泵失效。下面对案例进行详细分析。

2月6日第一次故障。故障现象：飞机空中反映A系统液压油渗漏只剩下25%，飞机备降西安，地面检查为左发EDP本体封严处液压油大量渗漏。处理措施：（1）维护人员查询了故障件（件号66087，序号660872718，为原厂装机件，使用时间19290.78小时，循环12750，无任何拆换和送修记录）；（2）维护人员检查确认EDP壳体回油滤清洁、正常；（3）更换EDP后试车测试正常。分析：因检查壳体回油滤正常，故维护人员判断为封严老化导致的突发性液压油渗漏故障，按常规方法检查处理。

2月7日第二次故障。故障现象：机组反映起飞后A系统发动机驱动泵低压灯常亮，只有A系统电动泵有压力输出，A系统液压油量正常。处理措施：（1）维护人员按FIM排除左发发动机驱动泵低压灯亮问题，检查确认压力传感器、测量相关线路正常；（2）目视检查EDP外观无异常，未见任何渗漏，维护人员拆检发现EDP壳体回油滤内有少量黑色污染物，单向活门下游管路流出的液压油清洁无异常，检查壳体回油管路有黑色油泥状污染物，压力冲洗壳体回油滤单向活门到EDP接头所有管路，更换壳体回油滤；（3）拆检发现A系统系统回油滤正常；（4）拆下EDP后，维护人员发现EDP输入花键轴断裂，更换EDP后两次长时间试车正常；查询故障件（件号66087，序号660872748，为2010年9月12日因试车时壳体漏油拆下送修，送修报告为密封件失效导致漏油超标），故判断为附件送修质量问题。分析：因故障点直观明了，维护人员判断为因输入轴断裂导致发动机驱动泵无输出压力，从而点亮驾驶舱A系统低压指示灯，黑色油泥状污染物为泵本体发生卡阻时摩擦产生，检查壳体回油滤并未发现金属屑，壳体回油滤下游软管内油液清洁无污染，因此初步判断为附件送修质量不好导致，与前一次故障无太大关联。

2月8日第三次故障。故障现象：飞机空中EDP低压灯亮，机组关断EDP电门，深圳落地后机务反映左发EDP液压油大量渗漏，泵体周围有大量黑色油泥，泵本体有变色现象。处理措施：（1）目视检查A系统左发EDP本体大量漏液压油，检查发现EDP供油管与EDP接口端有污染物，更换EDP供油管后测试供油管供油通畅；（2）检查发现EDP壳体回油滤清洁无异物，EDP壳体回油管与EDP接口端有污染物，更换下段回油管，测试确认管路通畅；（3）拆检左发EDP壳体回油管吊架接头时发现该快卸接头未真正卡在锁定位，重新安装该管接头至正常到位；（4）更换EDP，并对A系统完成冲洗，地面试车30分钟，EDP工作正常，无渗漏。分析：故障再次出现，目视直接观察到泵体所有密封件都失效渗漏，泵體表面过热变色，泵体周围有大量黑色污染物，可直观判断为泵因过热烧坏，发现的大量黑色油泥应为液压油受高温后炭化形成。

总结上述案例，三次不同的故障现象均为同一故障源所致，即壳体回油油路不通畅，因壳体回油管路堵塞或被污染物限流，泵内各旋转部件得不到充分润滑和散热而迅速产生高热，高温使液压油受热炭化，碳化后的液压油呈黑色油泥，进一步加剧泵内、外相关管路的堵塞，使泵内工况急剧恶化，高温同样导致本体上所有接头和安装底座封严件失效渗漏，系统油量大量渗漏造成整个一侧液压系统的瘫痪；三次故障不同的故障现象又让维修人员不易把故障历史前后联系起来，从而得出了不同的判断结果。

3 维护建议

遇到发动机驱动泵频繁更换时，建议从以下几个方面进行限流原因排查：（1）系统油箱到泵入口的供油管流通性检查；（2）泵壳体回油滤单向活门、壳体回油滤、吊架处快卸接头的检查；（3）泵壳体回油底座接头处的限流阀是否堵塞，安装的件号是否正确；（4）油箱增压系统是否有渗漏。

但是结合上文中的案例分析我们看到，造成故障的最终缺陷非常隐蔽，而且每次液压泵损坏的表现形式还不尽相同，导致排故过程中对AMM中的提示没有给予重视，造成故障反复，最终再回到按AMM建议进行彻底排查。这可能也是国内外多家维修单位同样遇到的问题。为此，我们总结出以下两点经验，为排除此类故障提供参考。

（1）若发生发动机驱动液压泵损坏，必须对泵的损坏原因进行初步分析。如果是由于过热损坏，那么除更换泵以外，还需按照AMM的检查建议进行限流原因排查。泵过热损坏的迹象有：泵本体表面金属可能变色；周围或相关管路内伴随有大量液压油受热炭化后的黑色油泥；泵体结合面封严失效等。（2）若发生发动机驱动液压泵损坏，更换新泵后测试过程中压力过高，此时维修人员应当引起重视，应按照AMM的检查建议进行限流原因排查。因为如果是壳体回油管路发生堵塞，在泵无输出流量的情况下势必会造成泵的输出压力增高。在新泵装机后测试过程中可观察到泵出口压力偏高，上文案例中第一次和第二次泵装机测试时均发现泵出口压力高于标准压力。

4 结语

以上故障分析和维护建议是从排故过程总结而来。当遇到类似故障时，借鉴这些维护经验可在故障第一次出现时就引导到排除缺陷点的正确方向，最大程度减少航班延误和降低维护及营运成本。

参考文献：

[1] BOEING COMPANY.BOEING B737NG AIRCRAFT MAITENANCE MANUAL PART I 29-10-00[Z].2014-10-15.45-104.

[2] PARKER HANNIFIN CORPORATION. COMPONENT MAITENANCE MANUAL 29-11-34[Z].2012-11-30.27-145.

[3] BOEING COMPANY. SERVICE LETTER 737-SL-29-100[Z]. 2009-08-10.1-34.

作者簡介：王学昌（1983—），男，云南昆明人，本科，助理工程师，研究方向：飞机机电系统。