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1、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-Enhanced electrical power generation s

2、ystem)，主要体现在将老A320的辅助动力装置发电机控制组件(APU GCU)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(ID

3、G)和APU GEN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2GCU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；

4、 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3GCU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

5、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1301.5V，GCR、PRR跳开。反延时作动。 过频：探测到F达到4351HZ，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

6、速传动装置(CSD)和发电机(GEN)组合而成。通过QAD（quick attach detach）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(delta pressure pop-out indicator)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

7、IDG。图4IDG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： GEN 1（2） FAULT信息（APU出现APU GEN FAULT信息）航后报告： 24-22-34 GCU x(1XU x)或者24-41-34GAPCU信息故障

8、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

9、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GCU767584JAAAY001992和AAAY002006- AAAY003472GAPCU1700667DAADU001647、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“GEN 2 FAULT”,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

10、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：ELEC GEN2 FAULT，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

11、，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

12、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

13、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6GAPCU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GAP

14、CU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，

15、需更换吊架上的线束（见图7）。图7IDG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8IDG的安装当拧紧插头时力矩值增加，到完全接合后插

16、头发出卡嗒声；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，IDG FAULT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

17、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

18、空气温度小于20C，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。 AMM 20-34-00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10IDG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

19、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HAMILTON SUNDSTRAND QINLING AEROSPACE (XIAMEN) LTD.工程分析报告ENGINEERING ANALYSIS REPORT合同号Contract No.： HS270308778 工作指令号Work Order No.：CSX20070823A客户Customer：China Southern Changsha Branch 件名Description： IDG序号S/N： AAB3001126 飞机型号A/C Type：A320 飞

20、机编号A/Cnumber：B6253接收件号P/N Received：1706903 接收日期Date Received：2007-8-23发送件号P/N Shipped： 1706903 完成日期Date Completed：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 CUSTOMER REQUEST: Repair客户声明 CUSTOMER STATES:断电飞机自检数据 BITE DATA: N/A 无法获得进行故障验证测试 VERIFICATION TESTED 是 YES是否确定拆下原因REMOVAL REASON VER

21、IFIED 是 YES测试检查 INSPECTION TESTS静态漏油检查STATIC LEAK CHECK: 合格 PASS漏油位置LOCATION: 不适用 N/A脱开功能测试DISCONNECTION FUNCTIONAL CHECK: 合格 PASS回油滤流通性检查SCAVENGE FILTER FLOW CHECK: 15 psi6 gpm 注释COMMENT:干净 CLEAN静态电气检查STATIC ELECTRICAL CHECK: 合格 PASS电气连线检查ELECTICAL HARNESS CHECK: 合格 PASS目视检查VISUAL INSPECTIONS接收时是否已

22、经脱开DISCONNECTED AS RECEIVED: 没有 No回油滤压差指示器是否弹起SCAVENGE DPI ACTUATED: 没有 No注油滤压差指示器是否弹起CHARGE DPI ACTUATED:不适用 N/A热熔阀是否已经打开THEMAL VALVE ACTUATED: 不适用 N/A磁性金属探测器状况MAGNETIC CHIP DETECTOR CONDITION:不适用NOT APPLICABLE输入轴是否剪断INPUT SHAFT SHEARED: 没有 No修理级别REPAIR LEVEL:Minor Repair故障分析FAILURE ANALYSIS:CONICA

23、L SPRING ON CONTROL UNIT OF PUMP AND MOTOR ASSEMBLY WAS BROKEN WHICH CAUSED PMG OVER FREQUENCY. 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PRIMARY FAILURE:CONICAL SPRING ON CONTROL UNIT OF PUMP AND MOTOR ASSEMBLY WAS BROKEN WHICH CAUSED PMG OVER FREQUENCY.其它故障情况SECONDARY FINDINGS:INPUT SEAL: Input carbon seal was blistered on the sealing face; the input carbon seal was scrap. Sealing face on the input shaft was scratched, and was lapped. 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。