增强型A320飞机电源系统的维护经验.docx

增强型A320飞机电源系统的维护经验.docx

《增强型A320飞机电源系统的维护经验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《增强型A320飞机电源系统的维护经验.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

增强型A320飞机电源系统的维护经验

增强型A320飞机电源系统的维护经验

发布日期：

2011-09-13

字体缩放：

我要投稿

摘要：

增强型A320飞机电源系统尽管已经很成熟了，但在我们维护的过程中，还是遇到不少电源系统的故障，比较常见的就是GCU、GAPCU、和IDG的故障，现在将我们的宝贵经验总结出来与各位同行分享。

关键词：

GCU（发电机控制组件）IDG（整体驱动发电机）GAPCU（地面电源和APU电源控制组件）

     XX公司目前执管着12架增强型A320飞机。

增强型A320飞机电源系统选装了增强型电源系统（EEPGS--Enhancedelectricalpowergenerationsystem），主要体现在将老A320的辅助动力装置发电机控制组件（APUGCU）和地面电源控制组件（GPCU）组成为一个单一的组件----地面和辅助动力控制组件（GAPCU）；其次，电子发电机接口组件（EGIU）和发电机控制组件（GCU）集合成两个新型的GCU，分别控制监控两个IDG。

EEPGS新组件的成功应用，其成本将比老A320安装的组件更低，性能将更可靠，使航空公司的直接维修成本降低。

尽管系统相当成熟，但在我们维护的过程中，还是遇到不少电源系统故障，比较常见的就是IDG、GCU及GAPCU故障。

     一、  增强型A320飞机电源系统原理简介：

     交流电源主要从两个发动机传动的整体驱动发电机（IDG）和APUGEN获得（见图1）。

IDG由恒速传动装置（CSD）和发电机（GEN）组成。

两个GEN均由各自GCU控制监控。

GCU从发电机接受并处理参数信号，若参数正常，则发出一信号控制相应发电机的GLC（发电机馈线接触器）工作，从而将电源正常输出。

相反，当参数不正常，GCU控制相应部件进行调节、作动或断开发电机的输出。

对于地面电源及APU电源，则是由GAPCU控制监控。

GAPCU与GCU功能基本一样。

图1 增强型A320飞机电源系统原理简图

     1、GCU/GAPCU的简单原理：

图2 GCU及发电机工作原理简图

     GCU具有如下主要功能：

•      调节发电机电压；

•      调节发电机电源输出频率；

•      调节发电机的转速；

•      发电机的控制及保护；

•     提供信号给SDAC以ECAM显示；

•     通过GAPCU，提供信息给CFDS。

其NVM还可记录7个航段的故障信息。

图3 GCU监控参数

     从图3可以看出，当GCU监控到下列参数异常时，实施保护控制，脱开IDG或断开发电机输出,从而有效的保护IDG：

•     滑油出口温度：

ECAM上有温度指示。

     若温度：

达到142℃，ECAM上出现Advisory信息；

达到185℃，警告且故障灯亮，要求人工脱开。

可人工地面复位。

若温度达到185℃未脱开，则温度上升到200℃时，IDG将自动热脱开。

这种情况人工不能脱开、不可复位，IDG必须更换。

•     滑油压力：

由滑油压力电门向GCU提供信号。

在发动机转速正常情况下，出现IDG内滑油压力<140psi，要求人工脱开IDG。

•     欠速：

当IDG输入轴转速信号低于规定范围值时，GCU通过伺服活门继电器（SVR）控制IDG内的伺服活门（SV）进行调节。

出现欠频时，复位发电机电门无效。

•      过压：

探测到V达到130±1.5V，GCR、PRR跳开。

反延时作动。

•      过频：

探测到F达到435±1HZ，延迟4.5s，GCR、PRR跳开。

•      过载/过流：

由电流互感器（CT）发出信息给GCU。

ECAM警告且对过载有故障指示。

•      差动保护：

由电流互感器（CT）发出信息给GCU。

当有差动电流量50+10A，80ms时，跳开GCR、PRR。

     2、整体驱动发电机IDG的简单原理（图4）：

     IDG由恒速传动装置（CSD）和发电机（GEN）组合而成。

通过QAD（quickattachdetach）安装在附件齿轮箱上，便于拆装。

IDG由附件齿轮箱传动，进而传动发电机发电输出。

其监控保护由GCU完成。

IDG由IDG滑油系统进行冷却和润滑，包括自带的滑油回路及一燃油/滑油热交换器。

当回油滤出现堵塞时，DPI（deltapressurepop-outindicator）指示器将会自动弹出，此时应检查回油滤污染情况，视情维修。

飞行中，当出现故障时，空中可通过35VU（见后面图9）上相应电门人工脱开IDG；空中一旦脱开，只有在地面通过人工复位环才能复位；由于GCU的抑制信号，在地面人工不能脱开IDG。

图4 IDG简图

     二、IDG、GCU及GAPCU故障总结：

     在我公司A320机队中，电源系统故障率相对别的系统还是比较大的。

从05年7月至今，据不完全统计，由于GCU失效而导致的故障有26次，由GAPCU失效而导致的故障有9次，而IDG失效而导致的故障有2次。

     1、GCU和GAPCU的故障：

     在维护工作中，机组一般都反映电源不能正常接通，有时复位发电机电门可以正常接通，但有时复位后接通仍无效，且有下列现象：

ECAM页面：

GEN1

（2）FAULT信息（APU出现APUGENFAULT信息）

航后报告：

24-22-34GCUx（1XUx）或者24-41-34GAPCU信息

故障数据：

 FAILSAFE字样，且数字列阵中，第一个为“0100”

     该故障一旦出现，相应的发电机则不供电。

飞行机组可复位一次，若不成功，则要考虑获取其他的电源。

在航材充分的情况下，我们首选更换GCU，更换GCU后一般故障不再出现。

     针对这种现象，空客公司也作了大量的数据统计。

据空客TFU信息，这种现象易发生在件号为767584J的GCU和件号为1700667D的GAPCU。

将故障的GCU、GAPCU提交维修单位，发现造成这种故障的原因——GCU或GAPCU探测到供电电源超限产生“FAILSAFE”信息，且将“0100”存储到一静态存储器（SRAM）中。

空客TFU中要求一旦出现该故障信息，必须将故障件送交维修厂家进行抹除。

且故障易出现在下表情况：

名称

件号

序号范围

GCU

767584J

AAAY001992和AAAY002006---AAAY003472

GAPCU

1700667D

AADU001647、AADU001653和AADU001679--AADU002409

     2、IDG的故障：

     关于IDG的故障，目前为止，湖南公司A320机队仅出现了两次。

一次是06年9月20日，B-6272飞机空中反映2发IDG低滑油压力，接着2发断电。

落地后ECAM出现“GEN2FAULT”,检查发现2发IDG滑油滤被金属屑堵死，更换IDG后正常。

     另外一次07年8月份，B-6253因断电导致两次中止起飞，具体情况如下：

（1）   故障现象：

     2007年8月2日，B-6253飞机执行CZ3142航班在北京起飞滑跑过程中，因2#发电机断电，机组中止起飞，复位2#发电机电门后，工作正常，继续执行航班。

航后更换了GCU，测试正常。

CFDS故障信息：

IDG2（E2-4000XU）和SERVVLV/GCU2（1XU2）

     8月6日，该机在长沙出港正常，但在执行CZ3141航班，于湛江起飞滑跑过程中，再次出现2#发电机断电现象，故障信息为：

ELECGEN2FAULT，机组中止起飞，复位发电机电门后正常。

CFDS故障信息仍然是：

IDG2（E2-4000XU）和SERVVLV/GCU2（1XU2）。

航后再次更换了GCU，测试正常。

（2）分析、排故经过：

     由于发生了两次中止起飞的事件，我们也不敢掉以轻心，召开了专题空地协调会，建议机组不关APU起飞。

同时与厂家代表积极联系，询问换下的两个GCU的修理情况。

     厂家代表也很重视，专程来长沙与我们共同研究。

在得知换下的两个GCU检测都没有故障的情况后，我们立即将B-6253飞机的右发IDG换下，并快速送厂家鉴定分析，经厂家分解检查后发现泵马达组件上的控制装置中的锥形弹簧断裂（见图5），分析认为因该弹簧断裂导致永磁发电机超频，继而使得IDG保护电路作动是导致该机断电的根本原因，IDG的修理报告见附件。

图5 锥形弹簧断裂的情况

     由此可见，对于电源系统瞬时断电的故障，不一定都是由GCU引起的，应该具体问题具体分析。

对于整个机队的GCU拆换频率过高，也应该仔细分析，不能一概认为是GCU的可靠性不高和修理质量不高，应该仔细分析和研究GCU的修理报告。

     3、关于GAPCU的故障：

     GAPCU是增强型A320飞机电源系统所独特的，就是将以前的APU的GCU与以前的地面电源控制组件合二为一（见图6）。

这样合二为一有减少电子设备、减轻飞机的重量的好处，但是这样设计存在不科学的地方，存在这样的可能性：

当GAPCU故障时，APU无法向飞机供电，地面电源也因为GAPCU故障而无法向飞机供电，这样飞机就只能停场排故了。

     我们就曾经遇到短停飞机落地后，由于GAPCU故障，APU起动好后无法向飞机供电，插上地面电源车后，地面电源也接不通，换另外一台电源车，地面电源仍然接不通，最后飞机只好先停下发动机。

后来我们通过查阅MEL，发现APU供电故障后，要使用地面电源供电以前，APU的主电门必须放在“OFF”位。

我们这才发现插电源车时，APU没有停车，APU的主电门仍然放在“ON”位，所以才导致地面电源也接不通。

因此我们获得了一条宝贵经验：

由于GAPCU故障而导致APU不能正常供电后，要想地面电源供电正常接通，APU的主电门必须放在“OFF”位。

图6 GAPCU控制示意图

     三、增强型A320飞机电源系统的维护经验：

     1、GCU/GAPCU的拆卸/安装注意事项：

     在拆装GCU和GAPCU时，只能使用地面勤务电网给飞机提供交流电和直流电，如果有关的电网没有隔离，在拆装时就有可能造成设备的损坏。

     2、IDG的拆装维护经验：

     确保IDG在脱开模式工作不能超过50小时，如果超过必须更换IDG并把拆下的IDG送厂家做仔细检查，因为存在损坏输入轴的滚珠轴承组件的危险。

（1）拆卸注意事项：

•      待发动机充分冷却后再进行拆卸。

发动机停车一小时内温度还是很高的，避免烫伤。

•      在拆装IDG时应小心，它最大重量达57.42kg。

•      不要用IDG导线做把手。

如果IDG导线被拉松，它能引起导线或发动机的损坏。

拆导线之前，在全部导线上做好标记。

导线错误的连接将造成设备损坏。

如果发现电插头有明显的电弧痕迹，需更换吊架上的线束（见图7）。

图7 IDG的导线束

•      注意正确地支撑IDG，以水平直线方向拉出IDG，如果过高的提起IDG或不能充分的支撑IDG，将导致输入封严的损坏。

（2）安装注意事项：

•      确保正确地安装IDG，否则会引起结合面的损坏。

•      不要使用外部零件拉起或提起IDG，否则将造成IDG损坏。

确保管路没有扭转，否则会损坏管路。

确保接头没有扭曲，否则会造成IDG螺纹损坏。

•      （见图8）安装IDG的导线和插头时，如垫圈安装不正确，接线桩会变热和烧蚀。

方垫圈必须安装在IDG输出导线和接线桩之间，圆形垫圈必须安装在相位电缆和螺帽之间。

安装插头时，注意：

图8 IDG的安装

① 当拧紧插头时力矩值增加，到完全接合后插头发出卡嗒声；

② 导线端部有标记。

•    拧紧滑油进/出口管路时，使用两个扳手固定接头，否则会传送太大的扭矩到IDG管接头，损坏IDG凸缘。

•    只有当故障信息不再存在时，IDGFAULT灯才会灭；此时发电机琥珀色FAULT灯亮。

     3、发动机静态时IDG脱开和衔接功能的操作测试的注意事项：

•      起动发动机前需人工复位IDG脱开机械装置，以免发动机起动时损坏啮合齿。

•      在地面做脱开测试时，将GCU跳开关拔出以解除GCU所产生的欠速条件抑制信号。

脱开IDG：

按压电源面板上IDG（红色保护盖）电门，但按压不得超过3s；且两次按压之间不得少于60s，防止脱开线圈过热损坏。

     需要两个人做该测试：

一人保持脱开复位环，另一人按压驾驶舱电源控制板35VU（图9）上的IDG按钮电门。

图9   35VU面板

•      如果在按手册中的要求不能复位IDG脱开机构，需要更换IDG。

     4、排放IDG滑油、报废滤芯并更换的注意事项：

•      如果排出的滑油有燃油味，完成滑油化学污染后IDG的勤务，如果认为排出滑油的状况不正常，对排放的IDG滑油做抽样检查。

•      检查滤芯时（图10），建议目视检查IDG滑油滤是否有污染、屑末。

•      在安装滤盖之前确保组件固定在IDG回油滤滤杯内，不要通过拧紧滤子盖上的螺钉迫使油滤器组件进入壳体。

•      在雨天、有雾或者潮湿的状况下，在加油程序期间应小心以防止IDG滑油被水污染。

•      如冷转发动机，在做检查之前确保滑油量是稳定的。

如环境空气温度小于20°C，油量在30分钟后才能保持稳定。

因此在这之前，在油窗上的油量指示将是不正确的。

在不准确时添加滑油，会引起IDG失效的危险。

当IDG中滑油太多或不足时不得运转IDG，否则将引起IDG的损坏。

•      AMM20-34-00中给出批准使用的IDG滑油品牌名称。

IDG加滑油或者补加滑油时，必须使用新滑油。

图10 IDG的滑油滤

结束语：

要将增强型A320飞机电源系统维护好，首先要掌握好该系统的原理，了解系统部件的结构和功能，熟知飞机目前的状况；其次要获得准确的信息，包括飞机的故障、厂家、部件修理报告等信息；再就是要熟知维护手册，严格地按手册去维护飞机；最后就是要不断地总结经验，同时吸取他人的先进经验，取长补短，才能更好地完成我们的维护工作。

附：

B-6253飞机右发IDG的修理报告：

厦门汉胜秦岭宇航有限公司

HAMILTONSUNDSTRANDQINLINGAEROSPACE（XIAMEN）LTD.

工程分析报告

ENGINEERINGANALYSISREPORT

合同号ContractNo.：

        HS270308778         工作指令号WorkOrderNo.：

CSX20070823A

客户Customer：

ChinaSouthernChangshaBranch    件名Description：

    IDG

序号S/N：

      AAB3001126  飞机型号A/CType：

A320   飞机编号A/Cnumber：

B6253

接收件号P/NReceived：

 1706903          接收日期DateReceived：

2007-8-23

发送件号P/NShipped：

   1706903            完成日期DateCompleted：

总运行时间TSN：

 6116         上次修理后使用时间TSR:

N/A   上次翻修后使用时间TSO：

N/A

客户要求CUSTOMERREQUEST:

Repair

客户声明CUSTOMERSTATES:

断电

飞机自检数据BITEDATA:

   N/A无法获得

进行故障验证测试VERIFICATIONTESTED是YES

是否确定拆下原因REMOVALREASONVERIFIED是YES

测试检查INSPECTIONTESTS

静态漏油检查STATICLEAKCHECK:

   合格PASS

漏油位置LOCATION:

      不适用N/A

脱开功能测试DISCONNECTIONFUNCTIONALCHECK:

   合格PASS

回油滤流通性检查SCAVENGEFILTERFLOWCHECK:

     15  psi 6   gpm

                            注释COMMENT:

 干净CLEAN

静态电气检查STATICELECTRICALCHECK:

合格PASS

电气连线检查ELECTICALHARNESSCHECK:

合格PASS

目视检查VISUALINSPECTIONS

接收时是否已经脱开DISCONNECTEDASRECEIVED:

没有No

回油滤压差指示器是否弹起SCAVENGEDPIACTUATED:

    没有No

注油滤压差指示器是否弹起CHARGEDPIACTUATED:

 不适用N/A

热熔阀是否已经打开THEMALVALVEACTUATED:

      不适用N/A

磁性金属探测器状况MAGNETICCHIPDETECTORCONDITION:

不适用NOTAPPLICABLE

输入轴是否剪断INPUTSHAFTSHEARED:

      没有No

修理级别REPAIRLEVEL:

MinorRepair

故障分析FAILUREANALYSIS:

CONICALSPRINGONCONTROLUNITOFPUMPANDMOTORASSEMBLYWASBROKENWHICHCAUSEDPMGOVERFREQUENCY.泵马达组件上的控制装置中的锥形弹簧断裂导致永磁发电机超频。

主要故障PRIMARYFAILURE:

CONICALSPRINGONCONTROLUNITOFPUMPANDMOTORASSEMBLYWASBROKENWHICHCAUSEDPMGOVERFREQUENCY.

其它故障情况SECONDARYFINDINGS:

INPUTSEAL:

Inputcarbonsealwasblisteredonthesealingface;theinputcarbonsealwasscrap.Sealingfaceontheinputshaftwasscratched,andwaslapped.输入轴碳封圈密封面产生浮泡；碳封圈报废。

输入轴上的密封面划伤，研磨修复。