增強(qiáng)型A飛機(jī)電源系統(tǒng)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)

1、增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)發(fā)布日期：2011-09-13 字體縮放：我要投稿摘要：增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)盡管已經(jīng)很成熟了，但在我們維護(hù)的過(guò)程中，還是遇到不少電源系統(tǒng)的故障，比較常見(jiàn)的就是GCU、GAPCU、和IDG的故障，現(xiàn)在將我們的寶貴經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)與各位同行分享。關(guān)鍵詞：GCU（發(fā)電機(jī)控制組件） IDG（整體驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)） GAPCU（地面電源和APU電源控制組件） XX公司目前執(zhí)管著12架增強(qiáng)型A320飛機(jī)。增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)選裝了增強(qiáng)型電源系統(tǒng)(EEPGS-Enhanced electrical power generation system)，主要體現(xiàn)在將老A320

2、的輔助動(dòng)力裝置發(fā)電機(jī)控制組件(APU GCU)和地面電源控制組件(GPCU)組成為一個(gè)單一的組件-地面和輔助動(dòng)力控制組件(GAPCU)；其次，電子發(fā)電機(jī)接口組件(EGIU)和發(fā)電機(jī)控制組件(GCU)集合成兩個(gè)新型的GCU，分別控制監(jiān)控兩個(gè)IDG。EEPGS新組件的成功應(yīng)用，其成本將比老A320安裝的組件更低，性能將更可靠，使航空公司的直接維修成本降低。盡管系統(tǒng)相當(dāng)成熟，但在我們維護(hù)的過(guò)程中，還是遇到不少電源系統(tǒng)故障，比較常見(jiàn)的就是IDG 、GCU及GAPCU故障。 一、 增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介： 交流電源主要從兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的整體驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)(IDG)和APU GEN獲得（見(jiàn)圖1）。

3、IDG由恒速傳動(dòng)裝置(CSD)和發(fā)電機(jī)(GEN)組成。兩個(gè)GEN均由各自GCU控制監(jiān)控。GCU從發(fā)電機(jī)接受并處理參數(shù)信號(hào)，若參數(shù)正常，則發(fā)出一信號(hào)控制相應(yīng)發(fā)電機(jī)的GLC（發(fā)電機(jī)饋線接觸器）工作，從而將電源正常輸出。相反，當(dāng)參數(shù)不正常，GCU控制相應(yīng)部件進(jìn)行調(diào)節(jié)、作動(dòng)或斷開(kāi)發(fā)電機(jī)的輸出。對(duì)于地面電源及APU電源，則是由GAPCU控制監(jiān)控。GAPCU與GCU功能基本一樣。圖1增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖 1、GCU/GAPCU的簡(jiǎn)單原理：圖2GCU及發(fā)電機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖 GCU具有如下主要功能： 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓； 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電源輸出頻率； 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速； 發(fā)電機(jī)的控制及保護(hù)； 提供信號(hào)給S

4、DAC以ECAM顯示； 通過(guò)GAPCU，提供信息給CFDS。其NVM還可記錄7個(gè)航段的故障信息。圖3GCU監(jiān)控參數(shù) 從圖3可以看出，當(dāng)GCU監(jiān)控到下列參數(shù)異常時(shí)，實(shí)施保護(hù)控制，脫開(kāi)IDG或斷開(kāi)發(fā)電機(jī)輸出,從而有效的保護(hù)IDG： 滑油出口溫度：ECAM上有溫度指示。 若溫度：達(dá)到142，ECAM上出現(xiàn)Advisory信息；達(dá)到185，警告且故障燈亮，要求人工脫開(kāi)?？扇斯さ孛鎻?fù)位。若溫度達(dá)到185未脫開(kāi)，則溫度上升到200時(shí)，IDG將自動(dòng)熱脫開(kāi)。這種情況人工不能脫開(kāi)、不可復(fù)位，IDG必須更換。 滑油壓力：由滑油壓力電門向GCU提供信號(hào)。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速正常情況下，出現(xiàn)IDG內(nèi)滑油壓力140psi，要求

5、人工脫開(kāi)IDG。 欠速：當(dāng)IDG輸入軸轉(zhuǎn)速信號(hào)低于規(guī)定范圍值時(shí)， GCU通過(guò)伺服活門繼電器（SVR）控制IDG內(nèi)的伺服活門（SV）進(jìn)行調(diào)節(jié)。出現(xiàn)欠頻時(shí)，復(fù)位發(fā)電機(jī)電門無(wú)效。 過(guò)壓：探測(cè)到V達(dá)到1301.5V，GCR、PRR跳開(kāi)。反延時(shí)作動(dòng)。 過(guò)頻：探測(cè)到F達(dá)到4351HZ，延遲4.5s， GCR、PRR 跳開(kāi)。 過(guò)載/過(guò)流：由電流互感器（CT）發(fā)出信息給GCU。ECAM警告且對(duì)過(guò)載有故障指示。 差動(dòng)保護(hù)：由電流互感器（CT）發(fā)出信息給GCU。當(dāng)有差動(dòng)電流量50+10A，80ms時(shí)，跳開(kāi)GCR、PRR。 2、整體驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)IDG的簡(jiǎn)單原理（圖4）： IDG由恒速傳動(dòng)裝置(CSD)和發(fā)電機(jī)(GEN

6、)組合而成。通過(guò)QAD（quick attach detach）安裝在附件齒輪箱上，便于拆裝。IDG由附件齒輪箱傳動(dòng)，進(jìn)而傳動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出。其監(jiān)控保護(hù)由GCU完成。IDG由IDG滑油系統(tǒng)進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，包括自帶的滑油回路及一燃油/滑油熱交換器。當(dāng)回油濾出現(xiàn)堵塞時(shí)，DPI(delta pressure pop-out indicator)指示器將會(huì)自動(dòng)彈出，此時(shí)應(yīng)檢查回油濾污染情況，視情維修。飛行中，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，空中可通過(guò)35VU（見(jiàn)后面圖9）上相應(yīng)電門人工脫開(kāi)IDG；空中一旦脫開(kāi)，只有在地面通過(guò)人工復(fù)位環(huán)才能復(fù)位；由于GCU的抑制信號(hào)，在地面人工不能脫開(kāi)IDG。圖4IDG簡(jiǎn)圖 二、IDG、

7、GCU及GAPCU故障總結(jié)： 在我公司A320機(jī)隊(duì)中，電源系統(tǒng)故障率相對(duì)別的系統(tǒng)還是比較大的。從05年7月至今，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由于GCU失效而導(dǎo)致的故障有26次，由GAPCU失效而導(dǎo)致的故障有9次，而IDG失效而導(dǎo)致的故障有2次。 1、GCU和GAPCU的故障： 在維護(hù)工作中，機(jī)組一般都反映電源不能正常接通，有時(shí)復(fù)位發(fā)電機(jī)電門可以正常接通，但有時(shí)復(fù)位后接通仍無(wú)效，且有下列現(xiàn)象：ECAM頁(yè)面： GEN 1（2） FAULT信息（APU出現(xiàn)APU GEN FAULT信息）航后報(bào)告： 24-22-34 GCU x(1XU x)或者24-41-34GAPCU信息故障數(shù)據(jù)：FAILSAFE字樣，且數(shù)字列

8、陣中，第一個(gè)為“0100” 該故障一旦出現(xiàn)，相應(yīng)的發(fā)電機(jī)則不供電。飛行機(jī)組可復(fù)位一次，若不成功，則要考慮獲取其他的電源。在航材充分的情況下，我們首選更換GCU，更換GCU后一般故障不再出現(xiàn)。 針對(duì)這種現(xiàn)象，空客公司也作了大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。據(jù)空客TFU信息，這種現(xiàn)象易發(fā)生在件號(hào)為767584J的GCU和件號(hào)為1700667D的GAPCU。將故障的GCU、GAPCU提交維修單位，發(fā)現(xiàn)造成這種故障的原因GCU或GAPCU探測(cè)到供電電源超限產(chǎn)生 “FAILSAFE”信息，且將“0100”存儲(chǔ)到一靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)中。空客TFU中要求一旦出現(xiàn)該故障信息，必須將故障件送交維修廠家進(jìn)行抹除。且故障易出現(xiàn)在

9、下表情況：名稱件號(hào)序號(hào)范圍GCU767584JAAAY001992和AAAY002006- AAAY003472GAPCU1700667DAADU001647、AADU001653和AADU001679- AADU002409 2、IDG的故障： 關(guān)于IDG的故障，目前為止，湖南公司A320機(jī)隊(duì)僅出現(xiàn)了兩次。一次是06年9月20日，B-6272飛機(jī)空中反映2發(fā)IDG低滑油壓力，接著2發(fā)斷電。落地后ECAM出現(xiàn)“GEN 2 FAULT”,檢查發(fā)現(xiàn)2發(fā)IDG滑油濾被金屬屑堵死，更換IDG后正常。 另外一次07年8月份，B-6253因斷電導(dǎo)致兩次中止起飛，具體情況如下： （1） 故障現(xiàn)象： 2007

10、年8月2日，B-6253飛機(jī)執(zhí)行CZ3142航班在北京起飛滑跑過(guò)程中，因2#發(fā)電機(jī)斷電，機(jī)組中止起飛，復(fù)位2#發(fā)電機(jī)電門后，工作正常，繼續(xù)執(zhí)行航班。航后更換了GCU，測(cè)試正常。CFDS故障信息：IDG2(E2-4000XU)和SERVVLV/GCU2（1XU2） 8月6日，該機(jī)在長(zhǎng)沙出港正常，但在執(zhí)行CZ3141航班，于湛江起飛滑跑過(guò)程中，再次出現(xiàn)2#發(fā)電機(jī)斷電現(xiàn)象，故障信息為：ELEC GEN2 FAULT，機(jī)組中止起飛，復(fù)位發(fā)電機(jī)電門后正常。CFDS故障信息仍然是：IDG2(E2-4000XU)和SERVVLV/GCU2（1XU2）。航后再次更換了GCU，測(cè)試正常。 （2）分析、排故經(jīng)過(guò)：

11、 由于發(fā)生了兩次中止起飛的事件，我們也不敢掉以輕心，召開(kāi)了專題空地協(xié)調(diào)會(huì)，建議機(jī)組不關(guān)APU起飛。同時(shí)與廠家代表積極聯(lián)系，詢問(wèn)換下的兩個(gè)GCU的修理情況。 廠家代表也很重視，專程來(lái)長(zhǎng)沙與我們共同研究。在得知換下的兩個(gè)GCU檢測(cè)都沒(méi)有故障的情況后，我們立即將B-6253飛機(jī)的右發(fā)IDG換下，并快速送廠家鑒定分析，經(jīng)廠家分解檢查后發(fā)現(xiàn)泵馬達(dá)組件上的控制裝置中的錐形彈簧斷裂（見(jiàn)圖5），分析認(rèn)為因該彈簧斷裂導(dǎo)致永磁發(fā)電機(jī)超頻，繼而使得IDG保護(hù)電路作動(dòng)是導(dǎo)致該機(jī)斷電的根本原因，IDG的修理報(bào)告見(jiàn)附件。圖5錐形彈簧斷裂的情況 由此可見(jiàn)，對(duì)于電源系統(tǒng)瞬時(shí)斷電的故障，不一定都是由GCU引起的，應(yīng)該具體問(wèn)題具

12、體分析。對(duì)于整個(gè)機(jī)隊(duì)的GCU拆換頻率過(guò)高，也應(yīng)該仔細(xì)分析，不能一概認(rèn)為是GCU的可靠性不高和修理質(zhì)量不高，應(yīng)該仔細(xì)分析和研究GCU的修理報(bào)告。 3、關(guān)于GAPCU的故障： GAPCU是增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)所獨(dú)特的，就是將以前的APU的GCU與以前的地面電源控制組件合二為一（見(jiàn)圖6）。這樣合二為一有減少電子設(shè)備、減輕飛機(jī)的重量的好處，但是這樣設(shè)計(jì)存在不科學(xué)的地方，存在這樣的可能性：當(dāng)GAPCU故障時(shí)，APU無(wú)法向飛機(jī)供電，地面電源也因?yàn)镚APCU故障而無(wú)法向飛機(jī)供電，這樣飛機(jī)就只能停場(chǎng)排故了。 我們就曾經(jīng)遇到短停飛機(jī)落地后，由于GAPCU故障，APU起動(dòng)好后無(wú)法向飛機(jī)供電，插上地面電源車后

13、，地面電源也接不通，換另外一臺(tái)電源車，地面電源仍然接不通，最后飛機(jī)只好先停下發(fā)動(dòng)機(jī)。后來(lái)我們通過(guò)查閱MEL，發(fā)現(xiàn)APU供電故障后，要使用地面電源供電以前，APU的主電門必須放在“OFF”位。我們這才發(fā)現(xiàn)插電源車時(shí)，APU沒(méi)有停車，APU的主電門仍然放在“ON”位，所以才導(dǎo)致地面電源也接不通。因此我們獲得了一條寶貴經(jīng)驗(yàn)：由于GAPCU故障而導(dǎo)致APU不能正常供電后，要想地面電源供電正常接通，APU的主電門必須放在“OFF”位。圖6GAPCU控制示意圖 三、增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)： 1、GCU/GAPCU的拆卸/安裝注意事項(xiàng)： 在拆裝GCU和GAPCU時(shí)，只能使用地面勤務(wù)電網(wǎng)給飛機(jī)提

14、供交流電和直流電，如果有關(guān)的電網(wǎng)沒(méi)有隔離，在拆裝時(shí)就有可能造成設(shè)備的損壞。 2、IDG的拆裝維護(hù)經(jīng)驗(yàn)： 確保IDG在脫開(kāi)模式工作不能超過(guò)50小時(shí)，如果超過(guò)必須更換IDG并把拆下的IDG送廠家做仔細(xì)檢查，因?yàn)榇嬖趽p壞輸入軸的滾珠軸承組件的危險(xiǎn)。 （1）拆卸注意事項(xiàng)： 待發(fā)動(dòng)機(jī)充分冷卻后再進(jìn)行拆卸。發(fā)動(dòng)機(jī)停車一小時(shí)內(nèi)溫度還是很高的，避免燙傷。 在拆裝IDG時(shí)應(yīng)小心，它最大重量達(dá)57.42kg。 不要用IDG導(dǎo)線做把手。如果IDG導(dǎo)線被拉松，它能引起導(dǎo)線或發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。拆導(dǎo)線之前，在全部導(dǎo)線上做好標(biāo)記。導(dǎo)線錯(cuò)誤的連接將造成設(shè)備損壞。如果發(fā)現(xiàn)電插頭有明顯的電弧痕跡，需更換吊架上的線束（見(jiàn)圖7）。圖7I

15、DG的導(dǎo)線束 注意正確地支撐IDG，以水平直線方向拉出IDG，如果過(guò)高的提起IDG或不能充分的支撐IDG，將導(dǎo)致輸入封嚴(yán)的損壞。 （2）安裝注意事項(xiàng)： 確保正確地安裝IDG，否則會(huì)引起結(jié)合面的損壞。 不要使用外部零件拉起或提起IDG，否則將造成IDG損壞。確保管路沒(méi)有扭轉(zhuǎn)，否則會(huì)損壞管路。確保接頭沒(méi)有扭曲，否則會(huì)造成IDG螺紋損壞。 （見(jiàn)圖8）安裝IDG的導(dǎo)線和插頭時(shí)，如墊圈安裝不正確，接線樁會(huì)變熱和燒蝕。方墊圈必須安裝在IDG輸出導(dǎo)線和接線樁之間，圓形墊圈必須安裝在相位電纜和螺帽之間。安裝插頭時(shí)，注意：圖8IDG的安裝當(dāng)擰緊插頭時(shí)力矩值增加，到完全接合后插頭發(fā)出卡嗒聲；導(dǎo)線端部有標(biāo)記。 擰緊

16、滑油進(jìn)/出口管路時(shí)，使用兩個(gè)扳手固定接頭，否則會(huì)傳送太大的扭矩到IDG管接頭，損壞IDG凸緣。 只有當(dāng)故障信息不再存在時(shí)，IDG FAULT燈才會(huì)滅；此時(shí)發(fā)電機(jī)琥珀色FAULT燈亮。 3、發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)時(shí)IDG脫開(kāi)和銜接功能的操作測(cè)試的注意事項(xiàng)： 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前需人工復(fù)位IDG脫開(kāi)機(jī)械裝置，以免發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)損壞嚙合齒。 在地面做脫開(kāi)測(cè)試時(shí)，將GCU跳開(kāi)關(guān)拔出以解除GCU所產(chǎn)生的欠速條件抑制信號(hào)。脫開(kāi)IDG：按壓電源面板上IDG（紅色保護(hù)蓋）電門，但按壓不得超過(guò)3s；且兩次按壓之間不得少于60s，防止脫開(kāi)線圈過(guò)熱損壞。 需要兩個(gè)人做該測(cè)試：一人保持脫開(kāi)復(fù)位環(huán)，另一人按壓駕駛艙電源控制板35VU（圖9）

17、上的IDG按鈕電門。圖9 35VU面板 如果在按手冊(cè)中的要求不能復(fù)位IDG脫開(kāi)機(jī)構(gòu)，需要更換IDG。 4、排放IDG滑油、報(bào)廢濾芯并更換的注意事項(xiàng)： 如果排出的滑油有燃油味，完成滑油化學(xué)污染后IDG的勤務(wù)，如果認(rèn)為排出滑油的狀況不正常，對(duì)排放的IDG滑油做抽樣檢查。 檢查濾芯時(shí)（圖10），建議目視檢查IDG滑油濾是否有污染、屑末。 在安裝濾蓋之前確保組件固定在IDG回油濾濾杯內(nèi)，不要通過(guò)擰緊濾子蓋上的螺釘迫使油濾器組件進(jìn)入殼體。 在雨天、有霧或者潮濕的狀況下，在加油程序期間應(yīng)小心以防止IDG滑油被水污染。 如冷轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，在做檢查之前確?；土渴欠€(wěn)定的。如環(huán)境空氣溫度小于20C，油量在30分鐘后

18、才能保持穩(wěn)定。因此在這之前，在油窗上的油量指示將是不正確的。在不準(zhǔn)確時(shí)添加滑油，會(huì)引起IDG失效的危險(xiǎn)。當(dāng)IDG中滑油太多或不足時(shí)不得運(yùn)轉(zhuǎn)IDG，否則將引起IDG的損壞。 AMM 20-34-00中給出批準(zhǔn)使用的IDG滑油品牌名稱。IDG加滑油或者補(bǔ)加滑油時(shí)，必須使用新滑油。圖10IDG的滑油濾結(jié)束語(yǔ)：要將增強(qiáng)型A320飛機(jī)電源系統(tǒng)維護(hù)好，首先要掌握好該系統(tǒng)的原理，了解系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)和功能，熟知飛機(jī)目前的狀況；其次要獲得準(zhǔn)確的信息，包括飛機(jī)的故障、廠家、部件修理報(bào)告等信息；再就是要熟知維護(hù)手冊(cè)，嚴(yán)格地按手冊(cè)去維護(hù)飛機(jī)；最后就是要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)吸取他人的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能更好地完成我

19、們的維護(hù)工作。附：B-6253飛機(jī)右發(fā)IDG的修理報(bào)告：廈門漢勝秦嶺宇航有限公司HAMILTON SUNDSTRAND QINLING AEROSPACE (XIAMEN) LTD.工程分析報(bào)告ENGINEERING ANALYSIS REPORT合同號(hào)Contract No.： 工作指令號(hào)Work Order No.：客戶Customer：件名Description： 序號(hào)S/N： 飛機(jī)型號(hào)A/C Type：飛機(jī)編號(hào)A/Cnumber：接收件號(hào)P/N Received：接收日期Date Received：發(fā)送件號(hào)P/N Shipped： 完成日期Date Completed：總運(yùn)行時(shí)間TSN：上次修理后使用時(shí)間TSR:上次翻修后使用時(shí)間TSO：客戶要求 CU