武漢英/北京飛機(jī)維修工程有限公司

1 PW1100G 發(fā)動(dòng)機(jī)輔助滑油系統(tǒng)簡(jiǎn)介

PW1100G 發(fā)動(dòng)機(jī)在低壓壓氣機(jī)和風(fēng)扇之間引入了風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)齒輪系統(tǒng)，該系統(tǒng)所使用的滑動(dòng)軸承（Journal bearing）在發(fā)動(dòng)機(jī)任何狀態(tài)下都需要獲得持續(xù)潤(rùn)滑，因此該型發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)除主滑油系統(tǒng)外，還設(shè)計(jì)了輔助滑油系統(tǒng)。輔助滑油系統(tǒng)位于風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)齒輪系統(tǒng)內(nèi)，由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)齒輪系、輔助滑油泵（由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)齒輪系進(jìn)行驅(qū)動(dòng)）、輔助油槽、棘輪裝置、輔助滑油傳感器組成。正常情況下，滑動(dòng)軸承由主滑油系統(tǒng)潤(rùn)滑，在低滑油壓力條件下改由輔助滑油系統(tǒng)潤(rùn)滑，滑油供給切換由滑動(dòng)軸承梭形活門（JOSV）實(shí)現(xiàn)，如圖1 所示。

2 滑動(dòng)軸承梭形活門（JOSV）工作原理

JOSV 在物理結(jié)構(gòu)上與滑油調(diào)節(jié)活門（VORV）為一個(gè)組件，位于發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)中介機(jī)匣九點(diǎn)鐘位置，由滑閥、彈簧組成，輔助滑油壓力傳感器位于JOSV 輔助滑油供油端。JOSV 為被動(dòng)式雙位置活門（結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2），活門作動(dòng)受主滑油壓力彈簧力共同作用。正常工作情況下，主滑油壓力大于輔助滑油壓力和彈簧力，活門運(yùn)動(dòng)并保持在“主滑油位”，滑動(dòng)軸承由主滑油系統(tǒng)供油潤(rùn)滑，輔助滑油與回油系統(tǒng)相連回到主油箱；當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)車轉(zhuǎn)速、零重力或負(fù)重力等低滑油壓力狀況時(shí)，彈簧力使活門運(yùn)動(dòng)并保持在“輔助滑油位”，滑動(dòng)軸承由輔助滑油系統(tǒng)供油潤(rùn)滑。

3 JOSV 航線常見(jiàn)故障分析

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)活門卡在備用位（JOSV STUCK IN AUX POS）、發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車時(shí)活門卡在主用位（JOSV STUCK IN MAIN POS’）是JOSV 兩種常見(jiàn)的航線故障信息，原因是發(fā)動(dòng)機(jī)EEC 在起動(dòng)和關(guān)車時(shí)對(duì)活門狀態(tài)進(jìn)行自檢，發(fā)現(xiàn)活門未自動(dòng)轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致。這是由于JOSV 沒(méi)有可以向EEC 反饋位置信號(hào)的傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和關(guān)車時(shí)EEC 無(wú)法直接獲得活門位置狀態(tài)，只能通過(guò)活門轉(zhuǎn)換時(shí)主滑油壓力（MOP）和輔助滑油壓力（AOP）變化規(guī)律來(lái)判斷活門位置。下面結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和關(guān)車階段MOP 和AOP 變化以及活門作動(dòng)過(guò)程，簡(jiǎn)要分析EEC 故障判斷邏輯。

圖1 PW1100G輔助滑油系統(tǒng)原理示意圖

圖2 滑動(dòng)軸承梭形活門（JOSV）結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 JOSV起動(dòng)階段自檢邏輯圖

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段EEC 判斷JSOV 轉(zhuǎn)換邏輯

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前JOSV 位于“輔助滑油位”，起動(dòng)時(shí)N2 轉(zhuǎn)動(dòng)，主滑油泵開(kāi)始工作，主滑油壓力迅速上升，回油管路隨之建立壓力，而N1 和風(fēng)扇由于慣性作用初期未運(yùn)轉(zhuǎn)，輔助滑油泵未開(kāi)始工作，當(dāng)主滑油壓力上升至大約50psi時(shí)，主滑油壓力開(kāi)始克服彈簧力使活門由輔助滑油位運(yùn)動(dòng)至主滑油位（此時(shí)N1 仍未轉(zhuǎn)動(dòng)），JOSV 輔助供油管路與發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)回油管路相通，位于JOSV 輔助供油端的輔助滑油壓力傳感器感受到回油壓力，輔助滑油壓力迅速上升并保持在30psi 左右，如圖3 所示。如果在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段，JOSV 未隨主滑油壓力上升而由輔助滑油位運(yùn)動(dòng)至主滑油位，而起動(dòng)初期輔助滑油泵并未工作，則AOP 壓力仍將保持在停車壓力。

因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段，EEC 通過(guò)檢查MOP 在37.5 ～62.5psi 滑油壓力窗口期的AOP 壓力變化來(lái)判斷活門位置，當(dāng)AOP 壓力值出現(xiàn)臺(tái)階式變化規(guī)律（大于或等于8psi 的壓升），則認(rèn)為JOSV 活門轉(zhuǎn)換成功，否則判斷活門卡阻在輔助滑油位，報(bào)告“JOSV STUCK IN AUX POS”信息。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車階段EEC 判斷JOSV 轉(zhuǎn)換邏輯

發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車前JOSV 位于“主滑油位”，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車后N2、N1 和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速減少，主滑油壓力持續(xù)減少，輔助滑油壓力初期隨輔助滑油泵的轉(zhuǎn)速降低而持續(xù)降低，當(dāng)輔助滑油泵輸出壓力小于回油壓力時(shí)，輔助滑油壓力傳感器輸出壓力為回油壓力（輔助滑油壓力下降緩慢）。當(dāng)主滑油壓力降至大約60psi 左右時(shí)，彈簧力克服主滑油壓力使活門由主滑油位運(yùn)動(dòng)至輔助滑油位，同時(shí)JOSV 封閉回油回路、打開(kāi)向滑動(dòng)軸承的輔助供油回路，由于此時(shí)輔助滑油泵已停止供油能力，因此導(dǎo)致輔助滑油壓力迅速降低，具體變化趨勢(shì)如圖4 所示。當(dāng)關(guān)車后JSOV 未隨主滑油壓力降低而由主滑油位運(yùn)動(dòng)至輔助滑油位，則輔助滑油壓力感受到回油壓力，壓力值將線性緩慢下降。

圖4 JOSV關(guān)車階段自檢邏輯圖

因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車后，EEC 通過(guò)檢查MOP 在一個(gè)滑油壓力窗口期的AOP 壓力變化來(lái)判斷活門位置，當(dāng)AOP 壓力值出現(xiàn)臺(tái)階式下降變化規(guī)律（大于或等于8psi 的壓降），則認(rèn)為JOSV 活門轉(zhuǎn)換成功，否則判斷活門卡阻在主滑油位，報(bào)告“JOSV STUCK IN MAIN POS”信息。

4 JOSV 航線故障處置建議

按照技術(shù)手冊(cè)，“JOSV STUCK IN AUX POS”和“JOSV STUCK IN MAIN POS”為不可放行故障，與故障相關(guān)的部件有JOSV/VORV 組件、主滑油壓力傳感器、輔助滑油壓力傳感器，以及負(fù)責(zé)處理電信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)健康監(jiān)控組件PHMU。應(yīng)按照排故手冊(cè)逐步更換上述部件，還可結(jié)合相關(guān)MOP 和AOP 的QAR 數(shù)據(jù)值以及結(jié)合EEC 判斷邏輯進(jìn)行排故。

另外，在北方冬天起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)容易出現(xiàn)“JOSV STUCK IN AUX POS”假故障信息，原因是天氣寒冷使得滑油溫度低、滑油粘性大、JOSV 內(nèi)部梭形活門運(yùn)動(dòng)慢，在EEC 自檢階段梭形活門沒(méi)有及時(shí)運(yùn)動(dòng)而報(bào)故障信息。此種情況下活門本身并沒(méi)有卡阻，需要按照排故手冊(cè)，慢車運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)一段時(shí)間，當(dāng)滑油溫度上升后重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障就會(huì)消失。為解決此假故障信息問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)廠家修改了EEC 軟件，在起動(dòng)階段分兩次進(jìn)行自檢，如果第一次自檢未通過(guò)還會(huì)進(jìn)行第二次自檢，只有在兩次自檢均未通過(guò)的情況下才會(huì)報(bào)故障信息。目前該解決方案已經(jīng)在PW1100G機(jī)隊(duì)實(shí)施，是否能解決假故障信息問(wèn)題仍在觀察中。

5 結(jié)束語(yǔ)

由于JOSV 兩個(gè)故障信息均為不可放行故障，當(dāng)出現(xiàn)這兩個(gè)故障信息時(shí)，容易引起由排故造成的航班延誤。因此，從故障信息出發(fā)，充分理解其物理結(jié)構(gòu)、工作原理及故障邏輯，對(duì)于排故人員準(zhǔn)確快速處理故障具有指導(dǎo)意義。