5217—00—3電動(dòng)燃油增壓泵故障診斷和檢修

喬樹旺

摘 要：電動(dòng)燃油增壓泵是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主要附件之一，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段供油以及飛行過(guò)程中的輔助供油。SR20型飛機(jī)配備的5217-00-3電動(dòng)燃油增壓泵是由美國(guó)DUKES公司生產(chǎn)，在實(shí)際使用過(guò)程中故障率較高，對(duì)飛行安全影響較大。筆者在缺少?gòu)S家技術(shù)支持的條件下，通過(guò)開發(fā)修理摸索出了一套該型燃油增壓泵故障診斷的方法，并結(jié)合多年來(lái)的部件修理實(shí)踐，總結(jié)出了相應(yīng)的修理經(jīng)驗(yàn)，希望對(duì)飛機(jī)維護(hù)人員和部件修理人員掌握該型增壓泵的維護(hù)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：燃油泵 增壓泵 故障診斷 修理

中圖分類號(hào)：U464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（c）-0090-02

電動(dòng)燃油增壓泵是飛機(jī)燃油系統(tǒng)主要附件之一，主要用來(lái)給發(fā)動(dòng)機(jī)提供所需流量和壓力的燃油。在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，通過(guò)電動(dòng)增壓泵可以將油箱燃油增壓后供往發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)，完成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)注油工作。發(fā)動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)并正常工作后，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)燃油泵代替電動(dòng)增壓泵來(lái)保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作所需的燃油。在飛機(jī)起飛、著陸、轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)換飛機(jī)油箱等飛行階段，按照飛行手冊(cè)的要求，電動(dòng)增壓泵還可以輔助發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)燃油泵供油，保證燃油的連續(xù)供應(yīng)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)正?？煽康毓ぷ?。某些小型飛機(jī)的電動(dòng)燃油增壓泵在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)燃油泵失效后還可以充當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急增壓泵的作用，防止發(fā)動(dòng)機(jī)因燃油供應(yīng)中斷而停車，威脅飛行安全。

SR20型飛機(jī)配備的5217-00-3電動(dòng)燃油增壓泵是由美國(guó)DUKES公司生產(chǎn)，在實(shí)際使用過(guò)程中故障率較高，對(duì)飛行安全影響較大。

該型電動(dòng)增壓泵主要由電機(jī)和離心泵體組成，具有體積小、重量輕、效率高、流量大、氣蝕性能較好、可靠性高等特點(diǎn)，是小型飛機(jī)經(jīng)常采用的電動(dòng)增壓泵類型。目前，按照制造廠家的要求，電動(dòng)增壓泵采取視情維修，廠家不提供相應(yīng)的維修手冊(cè)和修理服務(wù)，電動(dòng)增壓泵故障后只能通過(guò)換件解決，維修成本較高。

筆者在缺少?gòu)S家技術(shù)支持的條件下，結(jié)合多年來(lái)的部件修理實(shí)踐，對(duì)5217-00-3電動(dòng)燃油增壓泵進(jìn)行了開發(fā)修理。通過(guò)三年多的實(shí)際修理，筆者積累了一套故障診斷方法和檢修經(jīng)驗(yàn)，希望對(duì)飛機(jī)維護(hù)人員和部件修理人員掌握該型增壓泵的維護(hù)具有一定的參考意義。

常見故障分析及檢修如下。

目前，用戶送修的5217-00-3電動(dòng)燃油增壓泵主要有以下幾類故障。

（1）余油管漏油。余油管在電動(dòng)燃油增壓泵正常工作期間應(yīng)無(wú)燃油流出，當(dāng)電動(dòng)燃油增壓泵軸封、O型圈密封不良時(shí)就會(huì)導(dǎo)致泵體內(nèi)的燃油流出。這種故障需要更換泵體內(nèi)的軸封、O型圈來(lái)排除。該類型的故障在分解電動(dòng)燃油增壓泵時(shí)可以發(fā)現(xiàn)泵體的端蓋處存在滲油油跡，嚴(yán)重時(shí)滲漏的燃油會(huì)進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，使電機(jī)軸承內(nèi)部的油脂被稀釋流出，造成電機(jī)旋轉(zhuǎn)阻力增大，在電機(jī)的軸承上會(huì)積存有褐色的鐵銹印跡。

當(dāng)余油管滲油不明顯或者懷疑電動(dòng)燃油增壓泵膠圈密封不良時(shí)，可以采取以下方法判斷：用堵頭堵住出油口，在進(jìn)油口接入一個(gè)0.1 MPa的氣源并并聯(lián)一個(gè)0.2 MPa量程的氣壓表，當(dāng)氣壓表壓力指示穩(wěn)定后關(guān)閉氣源，保持1 min，氣壓表壓力指示應(yīng)無(wú)變化。如有降低，表示電動(dòng)燃油增壓泵膠圈密封性不良，應(yīng)更換泵體內(nèi)部膠圈。從筆者修理情況來(lái)看，軸封密封不良導(dǎo)致的滲油、滲氣故障相對(duì)要多些。

在更換軸封以及修理泵體過(guò)程中，還要注意以下事項(xiàng)。

在拆除增壓泵軸封時(shí)動(dòng)作要輕柔，由于軸封是通過(guò)壓圈和端蓋的緊密配合安裝方式將其固定在軸封腔內(nèi)，操作不當(dāng)容易損傷端蓋和壓圈，從而影響增壓泵的工作效能。在拆除軸封時(shí)，應(yīng)將端蓋通過(guò)專用夾具固定在臺(tái)鉗上，用專用沖子從端蓋泵芯一側(cè)放入軸孔內(nèi)，沖子頭朝向外側(cè)，沖子柄稍向?qū)?cè)偏移，觀察沖子已正確接觸壓圈并和端蓋軸孔保持一定間隙時(shí)，用榔頭輕輕敲擊沖子，每敲擊一下應(yīng)更換一下沖子頭的接觸部位，一般應(yīng)選擇軸心對(duì)側(cè)作為下一個(gè)沖擊位置，減少拆除過(guò)程中壓圈偏心現(xiàn)象，便于壓圈的拆除，防止損傷壓圈和端蓋。安裝壓圈時(shí)，應(yīng)首先將新軸封放入軸封腔內(nèi)，將壓圈水平放入端蓋孔中，用壓床輕輕壓入壓圈，直至壓圈端面和端蓋端面平齊，由于壓圈在軸封腔內(nèi)沒(méi)有止檔位，一旦壓入過(guò)量將會(huì)造成軸封的擠壓變形，使軸封密封效果變差。安裝完軸封后，可以插入泵芯軸進(jìn)行初步檢查軸封安裝是否適當(dāng)：輕輕旋轉(zhuǎn)泵芯，感受旋轉(zhuǎn)阻力應(yīng)適當(dāng)，如發(fā)現(xiàn)阻力較大，一般為壓圈壓入過(guò)量導(dǎo)致，此時(shí)必須返工重新更換軸封。

（2）輸出壓力偏離標(biāo)準(zhǔn)值。電動(dòng)燃油增壓泵輸出壓力偏離標(biāo)準(zhǔn)值主要是由于單向活門壓力調(diào)整不當(dāng)或者彈簧彈力發(fā)生變化導(dǎo)致，另外電機(jī)性能變差導(dǎo)致輸出壓力變低在日常修理過(guò)程中也有發(fā)生。

判斷電動(dòng)燃油增壓泵輸出壓力是否在規(guī)定范圍內(nèi)的手段主要是通過(guò)臺(tái)架測(cè)試來(lái)進(jìn)行。

將電動(dòng)燃油增壓泵裝至增壓泵測(cè)試臺(tái)，按以下程序完成數(shù)據(jù)測(cè)試/調(diào)整。

在24VDC電壓下，高速位，增壓泵輸出流量為零，檢查增壓泵輸出壓力最大值應(yīng)為0.155 MPa。若增壓泵高壓位輸出壓力不在要求范圍，可調(diào)整壓力調(diào)節(jié)端蓋，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)壓力增大，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)壓力減小。調(diào)整結(jié)束后，應(yīng)檢查壓力調(diào)節(jié)端蓋不應(yīng)高出或者低于殼體0.7 mm，否則應(yīng)拆下壓力調(diào)節(jié)端蓋，通過(guò)減少或者增加端蓋內(nèi)墊片數(shù)量來(lái)調(diào)整壓力調(diào)節(jié)端蓋與殼體的高度差，防止壓力調(diào)節(jié)端蓋松脫、滲油。調(diào)整完成后，可以使用RTV162密封膠對(duì)壓力調(diào)節(jié)端蓋進(jìn)行密封處理，粘貼標(biāo)簽防松。

在28VDC電壓下，高速位，輸出流量為零時(shí)，電動(dòng)燃油增壓泵工作電流最大值為4.0 A。

在28VDC電壓下，低速位，增壓泵輸出流量為70 L/h時(shí)，增壓泵輸出壓力應(yīng)為0.030～0.040 MPa。若增壓泵低壓位輸出壓力不在要求范圍，可拆下電機(jī)后罩蓋，調(diào)節(jié)線繞滑動(dòng)變阻器，改變輸出壓力，使其滿足要求。

另外，為保證電動(dòng)燃油增壓泵的工作性能符合要求，修理人員在增壓泵分解、組裝過(guò)程中還應(yīng)注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，防止裝配不當(dāng)導(dǎo)致電動(dòng)燃油增壓泵性能降低。

從泵體中取出端蓋、泵芯、外轉(zhuǎn)子、葉片時(shí)，要注意葉片的安裝方向以及對(duì)應(yīng)泵芯上的葉片槽的位置，并做好標(biāo)記，保證4個(gè)葉片能夠原位、原方向裝回葉片槽，確保組裝后泵的工作效能。

葉片的安裝方向可以通過(guò)以下方法判斷安裝是否正確。5217-00-3電動(dòng)燃油增壓泵正常旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針（面向泵體，觀察軸的旋轉(zhuǎn)方向），長(zhǎng)方形葉片帶有倒角的一面朝向泵芯葉片槽的外側(cè)，對(duì)側(cè)放入葉片槽內(nèi)，帶有圓形標(biāo)記的一面朝向泵芯順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向。

從泵體中取出擋油盤時(shí)也要注意擋油盤和泵殼的相對(duì)安裝位置，做好標(biāo)記。由于擋油盤的定位槽可以和泵殼安裝面上的上、下2個(gè)銷釘孔匹配，形狀、位置完全對(duì)稱，都可以安裝上去，因此容易造成裝配失誤，導(dǎo)致泵輸出壓力小、流量低的問(wèn)題，因此在修理增壓泵時(shí)必須確認(rèn)好擋油盤的安裝位置。擋油盤的安裝方向可以通過(guò)以下方法判斷安裝是否正確。面向電動(dòng)燃油增壓泵泵體軸端，右側(cè)為進(jìn)油口，左側(cè)為出油口，當(dāng)擋油盤安裝到位后，擋油盤的定位槽應(yīng)和上方的銷釘孔對(duì)齊，下方的銷釘孔被擋油盤遮蓋住。另外，因?yàn)閾跤捅P采取了雙面對(duì)稱設(shè)計(jì)，可以正反安裝使用，但筆者還是建議按照拆卸時(shí)的方向原位裝回，因?yàn)閾跤捅P和泵芯的原始接觸面在電動(dòng)燃油增壓泵使用過(guò)程中已得到長(zhǎng)時(shí)間的磨合，接觸面間隙和摩擦力都很小，對(duì)增壓泵電機(jī)工作電流、噪聲控制以及保持原有性能指標(biāo)很有好處。

在定位好擋油盤，安裝上銷釘后，就可以安裝外轉(zhuǎn)子了。外轉(zhuǎn)子也是采用正反面對(duì)稱結(jié)構(gòu)，也容易出現(xiàn)裝配錯(cuò)誤。正常裝配好的狀態(tài)應(yīng)是這樣的：外轉(zhuǎn)子定位孔和泵殼上的銷釘應(yīng)處在上方并相互對(duì)齊，外轉(zhuǎn)子和擋油盤接觸面貼合緊密，外轉(zhuǎn)子正面的定位孔應(yīng)處于軸心右上方，觀察軸心左右兩側(cè)擋油盤開孔和進(jìn)、出油腔的重疊部分應(yīng)是對(duì)稱的。外轉(zhuǎn)子、擋油盤、泵殼三者相對(duì)安裝位置不正確會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)燃油增壓泵輸出性能降低，甚至出現(xiàn)燃油倒流現(xiàn)象。

（3）工作噪聲大。從多年維修實(shí)踐來(lái)看，電動(dòng)燃油增壓泵工作噪聲大大多是由于電機(jī)軸承潤(rùn)滑不良或者軸承磨損所致。出現(xiàn)這類故障的增壓泵一般都曾出現(xiàn)過(guò)余油管漏油的故障。正常情況下，軸承內(nèi)部潤(rùn)滑脂消耗量非常小，在電動(dòng)燃油增壓泵壽命周期內(nèi)不需要更換/添加潤(rùn)滑脂。當(dāng)發(fā)生增壓泵余油管漏油故障時(shí)，泄漏的燃油可能會(huì)進(jìn)入軸承內(nèi)部，稀釋軸承內(nèi)的潤(rùn)滑脂，造成潤(rùn)滑脂流失。如果這種狀況持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)軸承因潤(rùn)滑不良而加速磨損，造成工作噪聲大、增壓泵性能降低等故障。

對(duì)于軸承磨損、松曠等故障，只能采取更換新軸承的方式來(lái)排除。在日常修理過(guò)程中，加強(qiáng)電機(jī)軸承的檢查和潤(rùn)滑工作能很好地延長(zhǎng)電動(dòng)燃油增壓泵的工作壽命。每次分解電動(dòng)燃油增壓泵時(shí)，在電機(jī)軸承內(nèi)部加入航空儀表潤(rùn)滑脂是實(shí)踐證明行之有效的方法。

另外，按照制造廠家要求，在電動(dòng)燃油增壓泵的使用壽命周期內(nèi)電機(jī)無(wú)需進(jìn)行檢查，根據(jù)筆者多年來(lái)修理5217-00-3電動(dòng)燃油增壓泵的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在修理過(guò)程中做好電機(jī)碳刷、絕緣電阻、滑動(dòng)變阻器的檢查能很好地預(yù)防電機(jī)問(wèn)題導(dǎo)致的各類故障的發(fā)生。檢查碳刷磨損狀況，碳刷高度應(yīng)不低于5 mm。測(cè)量電機(jī)線圈對(duì)殼體絕緣電阻，絕緣電阻值應(yīng)大于5 MΩ。檢查線繞滑動(dòng)變阻器應(yīng)無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象，滑動(dòng)抽頭端緊固螺釘松緊適當(dāng)。

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