摘 要：SR20型飛機(jī)的電動(dòng)燃油增壓泵屬于飛機(jī)燃油系統(tǒng)主要附件，負(fù)責(zé)為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行輔助增壓供油。若電動(dòng)燃油增壓泵密封不良，將導(dǎo)致燃油滲漏、燃油系統(tǒng)氣塞，引起發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定、功率下降等故障。目前，SR20型飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)中檢查電動(dòng)燃油增壓泵密封性的方式為通電打開電動(dòng)燃油增壓泵，目視檢查電動(dòng)燃油增壓泵的余油管路是否有燃油滲出。此方式僅限于檢查電動(dòng)燃油增壓泵工作時(shí)的滲漏情況，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作且未使用電動(dòng)燃油增壓泵時(shí)，電動(dòng)燃油增壓泵處于負(fù)壓狀態(tài)的滲漏進(jìn)氣情況是無(wú)法直接檢查的。鑒于此，對(duì)SR20型飛機(jī)電動(dòng)燃油增壓泵的結(jié)構(gòu)及密封形式進(jìn)行了研究分析，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了電動(dòng)燃油增壓泵密封性檢查方式，即模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的負(fù)壓狀態(tài)，從而更加直接、明了地顯示并檢測(cè)出電動(dòng)燃油增壓泵的密封性情況。

關(guān)鍵詞：SR20型飛機(jī);電動(dòng)燃油增壓泵;密封性檢查

中圖分類號(hào)：TK45? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號(hào)：1671-0797（2022）11-0062-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.11.017

1? ? 電動(dòng)燃油增壓泵結(jié)構(gòu)及供油原理

目前SR20型飛機(jī)多使用DUKES公司電動(dòng)燃油增壓泵（件號(hào)：5217-00-3），該型電動(dòng)燃油增壓泵電路為兩線輸入一線接地，通過(guò)兩路輸入線路提供高壓（PRIME）和低壓（BOOST）兩種工作模式。該型電動(dòng)燃油增壓泵可分為直流電機(jī)和供油泵體兩個(gè)部分，通過(guò)四個(gè)螺栓連接兩部分，如圖1所示。增壓泵機(jī)上安裝后為直立狀態(tài)，電機(jī)在上，直流電機(jī)下部為余油腔，并帶有余油孔，供油泵體滲出的燃油進(jìn)入余油腔后，通過(guò)余油孔及連接的飛機(jī)余油管排出。供油泵體兩側(cè)為飛機(jī)燃油供油管連接孔，連接供油管后電動(dòng)燃油增壓泵串接在飛機(jī)供油管路中。

供油泵體上部為旋轉(zhuǎn)葉片式供油腔，中部為燃油進(jìn)出接口，下部為壓力調(diào)節(jié)腔，各腔均與燃油進(jìn)出接口相連，如圖2所示。電動(dòng)燃油增壓泵工作時(shí)，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)供油腔轉(zhuǎn)軸葉片抽吸泵進(jìn)口燃油加壓輸出，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)注油或發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的增壓供油。

供油腔上部壓盤用于固定葉片轉(zhuǎn)軸并提供泵體密封，壓盤周邊為密封膠圈，中央轉(zhuǎn)軸部分帶有軸封和膠圈，如圖3所示，防止泵體部分的燃油滲漏。

供油泵體下部壓力調(diào)節(jié)腔的調(diào)壓螺塞用于調(diào)整電動(dòng)燃油增壓泵高壓輸出燃油壓力，壓力調(diào)節(jié)螺塞內(nèi)有補(bǔ)償墊片、彈簧和釋壓回油活門。釋壓回油活門上有旁通瓣，可向泵出口方向打開。

當(dāng)電動(dòng)燃油增壓泵工作在高壓位，泵出口壓力超過(guò)彈簧力時(shí)，釋壓回油活門上的旁通瓣關(guān)閉，釋壓回油活門向彈簧方向移動(dòng)，打開回油通道，部分燃油回到泵體燃油進(jìn)口通道重新循環(huán)，從而降低電動(dòng)燃油增壓泵輸出燃油壓力至預(yù)設(shè)值，如圖4所示。

當(dāng)電動(dòng)燃油增壓泵工作在低壓位時(shí)，泵出口壓力小于彈簧力，彈簧將釋壓回油活門壓緊，釋壓回油活門上的旁通瓣關(guān)閉，泵出口壓力僅與電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)。當(dāng)電動(dòng)燃油增壓泵不工作時(shí)，彈簧將釋壓回油活門壓緊，釋壓回油活門上的旁通瓣受抽吸作用打開，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵通過(guò)電動(dòng)燃油增壓泵供油腔通道和釋壓回油活門上的旁通瓣抽吸燃油，如圖5所示。

該型電動(dòng)燃油增壓泵使用的電機(jī)為串勵(lì)直流電機(jī)，三根供電線路分別對(duì)應(yīng)高速位（PRIME）、低速位（BOOST）兩種轉(zhuǎn)速輸入連接和接地。通過(guò)電動(dòng)燃油增壓泵接通開關(guān)PRIME位置或BOOST位置分別接通電機(jī)的高、低轉(zhuǎn)速供電線路，令電動(dòng)燃油增壓泵滿足啟動(dòng)注油和增壓兩種燃油輸出壓力的需要。如圖6所示，電機(jī)低速位，供電進(jìn)入電機(jī)后，經(jīng)過(guò)上端蓋上安裝的一個(gè)串接滑動(dòng)變阻器至定子勵(lì)磁繞組，人工調(diào)定滑動(dòng)變阻器可以改變電機(jī)工作電流從而影響電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)整低壓供油的目的;電機(jī)高速位，供電直接進(jìn)入勵(lì)磁繞組，不受該滑動(dòng)變阻器影響。即電動(dòng)燃油增壓泵低壓位的輸出壓力可通過(guò)改變電機(jī)后端蓋上的低壓位滑動(dòng)變阻器電阻值來(lái)調(diào)整，高壓位輸出壓力則靠壓力調(diào)節(jié)腔上的調(diào)壓螺塞進(jìn)行調(diào)整。電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)一組碳刷供電。

電機(jī)轉(zhuǎn)子上下各有一個(gè)軸承，下部軸承緊靠電機(jī)體下部余油腔。電機(jī)為非密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)余油腔積油較多時(shí)，積存的燃油可能會(huì)滲入電機(jī)體，造成轉(zhuǎn)子下部軸承被燃油浸泡。

2? ? 電動(dòng)燃油增壓泵密封性檢查

2.1? ? 密封性能差異

SR20型飛機(jī)電動(dòng)燃油增壓泵電機(jī)與供油泵體之間通過(guò)壓盤上的O型密封膠圈和軸封來(lái)實(shí)現(xiàn)供油泵體的密封。電機(jī)與供油泵體之間還有一個(gè)積油空腔，電動(dòng)燃油增壓泵的密封失效時(shí)，滲漏的燃油會(huì)通過(guò)積油空腔經(jīng)余油管排出。

如果電動(dòng)燃油增壓泵的密封膠圈或軸封膠圈出現(xiàn)問(wèn)題，如老化、破損，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)燃油增壓泵的密封性失效[1]，還可能造成電動(dòng)燃油增壓泵電機(jī)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致電動(dòng)燃油增壓泵不工作或供油壓力不足。

電動(dòng)燃油增壓泵的密封失效，當(dāng)飛機(jī)處于停放狀態(tài)時(shí)，因電動(dòng)燃油增壓泵安裝位置高于油箱，泵體和余油管均無(wú)燃油滲漏現(xiàn)象;當(dāng)電動(dòng)燃油增壓泵工作時(shí)，因電動(dòng)燃油增壓泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)供油泵體部分進(jìn)行供油，泵體燃油壓力升高，燃油通過(guò)電機(jī)與供油泵體部分接合處和余油管滲出;當(dāng)電動(dòng)燃油增壓泵不工作且發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵抽油，電動(dòng)燃油增壓泵處于負(fù)壓狀態(tài)，外界空氣通過(guò)密封失效處進(jìn)入油路，造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定[2]。

經(jīng)上述分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飛機(jī)處于停放狀態(tài)時(shí)，維護(hù)人員無(wú)法通過(guò)目視檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)燃油增壓泵滲漏故障;當(dāng)電動(dòng)燃油增壓泵工作時(shí)，通過(guò)目視檢查判斷電動(dòng)燃油增壓泵滲漏程度也有一定難度。

2.2? ? 一般檢查要求

依據(jù)SR20型飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)[3]，具體電動(dòng)燃油增壓泵滲漏檢查步驟為：

（1）在電動(dòng)燃油增壓泵余油排油管出口放置接油杯;

（2）將油門桿拉至慢車位;

（3）將混合比桿拉至關(guān)斷位;

（4）將電瓶1開關(guān)置開位;

（5）將電動(dòng)燃油增壓泵開關(guān)置PRIME位并至少保持20 s;

（6）將電瓶1開關(guān)置關(guān)位;

（7）確認(rèn)電動(dòng)燃油增壓泵余油排油管應(yīng)無(wú)燃油滲漏;

（8）若電動(dòng)燃油增壓泵余油排油管有燃油滲出，需更換電動(dòng)燃油增壓泵。

此方式僅限于檢查電動(dòng)燃油增壓泵工作時(shí)的滲漏情況，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作且未使用電動(dòng)燃油增壓泵時(shí)，電動(dòng)燃油增壓泵處于負(fù)壓狀態(tài)的滲漏進(jìn)氣情況是無(wú)法直接檢查的。

3? ? 電動(dòng)燃油增壓泵密封性檢查改進(jìn)

電動(dòng)燃油增壓泵密封性測(cè)試改進(jìn)方式總體思路是通過(guò)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵工作時(shí)電動(dòng)燃油增壓泵供油腔和出口管路處于負(fù)壓（真空）狀態(tài)，引入負(fù)壓壓力表，檢查該負(fù)壓（真空）是否能保持，以確定電動(dòng)燃油增壓泵密封性。

目前SR20型飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)以及電動(dòng)燃油增壓泵廠家DUKES公司均未提供電動(dòng)燃油增壓泵（件號(hào)：5217-00-3）的相關(guān)負(fù)壓參數(shù)，故發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)燃油增壓泵出口管路的最大負(fù)壓可采取下列方式取值：

（1）在電動(dòng)燃油增壓泵與主燃油濾之間安裝一個(gè)帶有閥門的負(fù)壓表;

（2）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前，使用電動(dòng)燃油增壓泵注油時(shí)，關(guān)閉負(fù)壓表閥門，防止燃油進(jìn)入負(fù)壓表;

（3）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)機(jī)械泵抽油，電動(dòng)燃油增壓泵處于負(fù)壓狀態(tài)。此時(shí)打開負(fù)壓表閥門，負(fù)壓表指示當(dāng)前管路負(fù)壓值。

經(jīng)過(guò)電動(dòng)燃油增壓泵出口管路的最大負(fù)壓值測(cè)試數(shù)據(jù)采集工作，確定了發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)燃油增壓泵出口管路的最大負(fù)壓值為0.005 MPa，如表1所示。

最后確定電動(dòng)燃油增壓泵密封性測(cè)試改進(jìn)后的具體方法為：

（1）脫開電動(dòng)燃油增壓泵進(jìn)出口管路;

（2）使用堵頭將電動(dòng)燃油增壓泵進(jìn)口密封;

（3）將抽真空設(shè)備接入電動(dòng)燃油增壓泵出口接頭;

（4）使用抽氣設(shè)備進(jìn)行抽氣，將電動(dòng)燃油增壓泵出口管路負(fù)壓值抽至0.01 MPa（略大于發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的實(shí)際壓力值）;

（5）保持壓力10 min，觀察負(fù)壓表指示的電動(dòng)燃油增壓泵出口管路壓力值是否有下降;

（6）如果電動(dòng)燃油增壓泵出口管路負(fù)壓值降低，則負(fù)壓滲氣功能測(cè)試未通過(guò)，表明該電動(dòng)燃油增壓泵有滲漏故障;

（7）如果電動(dòng)燃油增壓泵出口管路負(fù)壓值保持不變，則電動(dòng)燃油增壓泵通過(guò)負(fù)壓滲氣功能測(cè)試，表明該電動(dòng)燃油增壓泵密封性良好。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

SR20型飛機(jī)電動(dòng)燃油增壓泵密封性測(cè)試方式改進(jìn)后，無(wú)須拆解電動(dòng)燃油增壓泵，僅脫開電動(dòng)燃油增壓泵進(jìn)出口管路即可完成測(cè)試，檢查電動(dòng)燃油增壓泵密封性是否良好。該檢查方式能更加直接、明了地指示電動(dòng)燃油增壓泵的密封性，有效保證電動(dòng)燃油增壓泵的工作性能，確保發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定正常。

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[3] CIRRUS.Airplane Maintenance Manual For the CIRRUS Design SR20[Z].

收稿日期：2022-03-31

作者簡(jiǎn)介：余杰（1983—），男，重慶人，助理工程師，研究方向：民用航空機(jī)務(wù)工程維修。