某型发动机防喘执行装置试验器供油延迟故障分析

闫治帆

中国人民解放军第四七二三工厂 河北邯郸 056800

某型发动机防喘系统由定压活门和防喘执行装置组成。该系统安装在主燃油系统中，以实现在防喘执行装置的电磁铁接到脉冲切油电信号时，对发动机主燃烧室的供油进行脉冲切油，以消除发动机喘阵或过热状态。如果防喘执行装置出现故障，就会对发动机性能造成影响。

1 故障情况

某型发动机附件防喘执行装置在进行联锁活门重新供油曲线试验时，发现联锁活门在切油后，重新供油时间出现0.2s的延迟现象，具体曲线见图1、图2。试验要求为防喘执行装置联锁活门应在0.4s-0.6s内重新供油。

图1 故障曲线

图2 试验要求曲线

2 防喘执行装置

图3 （防喘执行装置的结构图）

防喘执行装置结构图见图3。防喘执行装置的主、副油路进口与主燃油泵—调节器的主、副油路出口相接，防喘执行装置的主、副油路出口通向主燃烧室喷嘴。防喘执行装置所使用的定压油由主燃油泵定压活门提供。当推力电磁铁未通电情况下，防喘执行装置的控制活门在最右端，由主泵提供的定压油经过防喘执行装置的控制活门、联锁活门、断油活门后，直接回燃油总管里，相当于主燃油泵—调节器与燃油总管之间的燃油通道；当推力电磁铁通电情况下，防喘执行装置的控制活门在最左端，由主泵提供的定压油经过防喘执行装置的控制活门、联锁活门、断油活门后，切断燃油通往燃油总管里，这样就做到了发动机主燃烧室燃油总管的供油全部被切断；当推力电磁铁断电时，防喘执行装置的控制活门在最右端，防喘执行装置又恢复到原始工作状态[1]。

3 故障分析

3.1 产品分析

经检查，标校试验器的标准件已接近有效期，故首先检查标准件的合格性，因为标准件的性能直接关系到试验器的准确性，所以，标准件的合格性也是造成试验器录取防喘执行装置联锁活门性能不合格的因素之一。

3.2 设备分析

该试验器主要分为两部分，一部分是主燃油泵试验部分，该部分主要有油箱、泵、调节阀、油滤等液压元件组成，试验主燃油泵的流量、压力、转速及时间等性能；另一部分是防喘执行装置的性能采集部分，该部分试验主要由压力变送器、采集软件等组成，主要试验防喘执行装置的压力、反应时间等性能。

如果试验器的某一个部件，比如油滤、电气系统、计算机采集系统、压力变送器、管路等某一个部件出现故障，都会是试验器录取防喘执行装置联锁活门性能不合格的因素。

上述影响因素具体表现如下：

（1）压力变送器因素：如果压力变送器采集信号精度降低，造成信号转换准确度降低，也会影响防喘执行装置联锁活门切油时间；

（2）电气系统和计算机因素：如果电气系统和计算机系统出现故障，如采集卡失效、固态继电器失效、接地线松动、电源功率损耗变大等现象，系统采集信号不准确都会对防喘执行装置联锁活门切油时间造成影响；

（3）管路因素：如果管路存在变径或是损坏，就会对流量或压力造成较大损失，根据防喘执行装置工作原理，也会对防喘执行装置联锁活门切油时间试验造成影响。

（4）油滤因素：如果油滤堵塞必然造成系统压力变化，从而对防喘执行装置进口压力降低，进而影响防喘执行装置联锁活门切油时间；

根据防喘执行装置原理可知，防喘执行装置的进口压力和流量由主燃油泵的定压口提供，防喘执行装置要求联锁活门在0.4s-0.6s内重新供油，如果滤芯堵塞，防喘执行装置联锁活门在瞬间重新供油时间出现延误现象，造成试验不合格。

4 排故措施

（1）将防喘执行装置标准件返回承制厂进行重新校准后，重新校准试验器，发现试验器除防喘执行装置联锁活门性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除标准件因素；

（2）根据试验器组成特点及防喘执行装置性能采集系统特点，先排除防喘执行装置的采集系统故障，如压力变送器、计算机系统和电气系统；再者排除工装因素，因为根据防喘执行装置结构特点，如果防喘执行装置进口压力流量改变，也是影响产品性能因素；最后排除主燃油泵性能试验器液压系统因素，主要检查油滤等部件是否存在异常现象。①对与防喘执行装置试验有关的压力变送器进行检查校准，发现试验器除防喘执行装置联锁活门性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除压力变送器故障因素；②对试验器电气系统和计算机采集系统进行了全面检查，主要措施有改变防喘执行装置电磁阀的电源功率、更换固态继电器、更换采集卡、检查接地线、紧固在电箱所有接线端子等电气部件，发现试验器除防喘执行装置联锁活门性能不合格外，其余性能均合格，此措施排除电气系统和计算机采集系统故障因素；③重新设计工装和管路（主要是主燃油泵定压活门与防喘执行装置连接的工装和管路），因为主泵与防喘执行装置进口相连接的管路存在较多变径，如果管道压力出现变化，造成防喘执行装置进口压力减少，也会影响联锁活门重新供油的因素。在重新设计工装接头和连接管路后，结果显示防喘执行装置联锁活门重新供油时间仍然滞后0.18s，此措施排除工装和管路变径因素；④检查主燃油泵试验部分的油滤，用超声波进行振动清洗，有脏物出现，在更换细油滤后，进行试验，防喘执行装置联锁活门性能试验器合格，故试验器故障得以排除。

5 结语

油滤在液压系统中起过滤杂质，该系统滤芯是由2个5μm的金属滤芯和2个10μm的纸质滤芯组成的。由于细油滤的滤芯存在堵塞，造成主燃油泵流量不足，致使在反应时间上出现延迟，从而对防喘执行装置的联锁活门响应时间出现滞后现象。但为什么不会对主燃油泵试验的性能造成影响，主要原因是主燃油泵某工序的流量，更换油滤前后的数值为583L/h和605L/h[工艺要求为（600±20）L/h]，由此可见，油滤的更换对主燃油泵的试验性能是有一定的影响的，整体流量值有有变化，但是变化量是在工艺要求范围内，所以不会使主燃油泵试验不合格，仅仅使防喘执行装置的联锁活门响应滞后。

通过此次故障分析可知，试验器各部分元器件在工作一段时间，均应对试验器其他各部件进行检查，特别是滤油器和管道，防止出现堵塞而影响试验器性能[1]。