EMB 145飞机燃油箱压力加油系统简析和故障分析

xiangsiyu · 发表于 2010-6-16 14:05:03

前言：

飞机压力加油系统故障时有发生，影响主要集中在两方面：
l 现场运行困难：
由于压力加油系统故障，依据MEL28-23-00，就要求重力加油，使过站时间加长，航班难于按时起飞，影响现场运行；
l 维修成本升高：
排除此类故障，往往需要抽出油箱中的多余剩余燃油，而排故更换件后做测试时，又需要加油，若测试仍故障，就还需要抽出因测试而加的油，使维修成本升高；
基于以上两点，深入了解压力加油系统，准确快捷排除此类故障就有了重大的现实意义。下面就对该系统进行分析。
一、系统原理：
（一）系统简介：
EMB145飞机燃油箱分为左油箱和右油箱，两个油箱完全独立，仅可通过燃油放油阀相通。燃油压力加油系统由左右两个油箱加油系统组成，左右两个加油系统相互独立，系统控制原理完全相同。
系统方框图如下：

（二）系统部件简介：
1、加油/放油接头 (Refueling/Defueling Adapter)：
位置：右侧翼根前沿机身上；
功用：加油/放油时连接地面设备；
2、加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）：一个机翼油箱一个。
位置：在机翼油箱上；
功用：打开或关断加油；
l 是一个由主控阀(Pilot Valve)控制的机械阀；
l 开/关由主控阀浮子(Pilot Valve Float)或通/断电磁阀（Solenoid）来控制的；
l 由弹簧和燃油压力使该阀处于关位；
l 当主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)通电时，加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）关断加油；
当主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)断电时，加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）打开，允许加油；
当主控阀浮子(Pilot Valve Float)上升到最上位时（即加到油箱满油量时），加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）关断加油；
3、主控阀(Pilot Valve)：一个机翼一个；
位置：在机翼上，在通气阀(Vent Valve)附近；
功能：
l 用于控制加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）的开/关；
l 当主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)通电时，使电主控阀浮子(Pilot Valve Float)上升到最上位（等同于加到油箱满油量时浮子状态），阻断控制油路，使加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）关断加油；
l 当主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)断电时，即当主控阀浮子(Pilot Valve Float)未上升到最上位时（等同于还未加到油箱满油量时浮子状态），控制油路畅通无压，使加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）打开，允许加油。

l 在自动加油时，主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)通电/断电由燃油状态组件(FCU)控制，达到预先设定油量时，使主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)通电，即使电主控阀浮子(Pilot Valve Float)上升到最上位（等同于加到油箱满油量时浮子状态），加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）关断加油。

4、通气阀(Vent Valve)：一个机翼一个；
位置：在机翼上，接近翼尖处；
功能：
l 在正常加油时，防止油箱过压；
l 该阀由液压打开，液压即由加油接头处引来的燃油压力；
l 该阀本体上有一个位置微动开关组件(Switch Assembly)，与主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)相连，当油压压力大于13psi时，该阀打开，位置微动开关组件(Switch Assembly)闭合，使主控阀的电磁阀(Pilot Valve Solenoid)断电，允许加油；若该阀未打开，或，位置开关组件(Switch Assembly)未闭合，则加不进燃油。
5、加油压力开关(Refueling Pressure Switch)：
位置：在机翼上，位于连接加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）和主控阀(Pilot Valve)之间的加油控制管路上。
功能：
l 用于感受连接加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）和主控阀(Pilot Valve)之间的控制管路中燃油压力，当压力大于25psi时，加油压力开关(Refueling Pressure Switch)闭合，使加油面板上的“CLOSE”指示灯亮，表明：关断阀已关，相应油箱加油已停止。

注：该开关仅起指示灯作用，不参与自动控制加油程序。

6、抽油关断阀(Defueling Shutoff Valve)：
位置：在机翼和机身相连接的机腹部（In The Wing Stub）。
功能：
l 连接加油管路和供油管路，以便油箱倒油/放油；
l 是一个马达操作门式阀门，由28V DC 马达操作，该阀有一个人工操控手柄；
l 开关：加油面板上有一个开关，置于开位时，其上有一"OPEN"灯亮，表明该阀已全部打开。
7、限流器(Restrictor )
位置：加油管路上，一边一个。
功用：平衡两个油箱加油油量。
8、燃油状态组件(FCU)
位置：在驾驶仓地板下。
功用：
l 监控燃油指示系统故障；
l 激活(Exite) 油量组件；
l 接受油量组件传来的油量信号；
l 把油量信号数字化；
l 向驾驶仓和复显器(Repeator)提供信号。
燃油状态组件(FCU)有两个通道，一个通道处理左油箱油量，另一个通道处理右油箱油量；
燃油状态组件(FCU)把接到的油量信号转换成重量，分左，右。总油量在EICAS、 MFD、 RMU上显示：
EICAS上显示左、右油箱油量(数字显示)；
MFD上显示左、右油箱油量(数字/指示条显示)、总油量(数字显示)；
RMU上显示左、右油箱油量(数字显示)。
9、加油复显器(Repeater indicator)：
位置：在右机翼翼根与机身相连接处机身上。
功用：
l 用于显示油箱油量；
l 用于加油/放油的操作；
l 用于压力加油系统测试等。
10、加油控制管路：
定义：连接加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）和主控阀(Pilot Valve)之间的管路，称加油控制管路上。
位置：机翼油箱中；
功用：
l 执行主控阀(Pilot Valve)的命令，为打开和关闭加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）提供燃油压力。
（三）、压力加油原理：
1、测试：
l 设定预计加油量；
l 使加油开关保持在CLOSE位；
l 接上加油车加油接头，并供压开始测试：

当加油压力 ³ 13 psig时，通风阀1/2（vent valve1/2）就打开，虽然油箱油量未到预先设定的加油量，但是因加油开关保持在CLOSE位，所以主控阀1/2（pilot valve 1/2）都应该通电使左右油箱加油控制管路不释压，从而使左右加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）关闭，左右油箱加油控制管路压力³25psi时，加油压力开关(Refueling Pressure Switch)触点闭合应使指示灯都燃亮（CLOSE），说明系统正常；

2、加油：
l 把加油开关置OPEN位：

由于此时加油压力 ³ 13 psig时，通风阀1/2（vent valve1/2）已打开，且油箱油量未到预先设定加油量，主控阀1/2（pilot valve 1/2）断电使左右油箱加油控制管路释压，从而使左右加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）打开，左右油箱加油控制管路压力小于25psi，加油压力开关(Refueling Pressure Switch) 触点打开，指示灯都熄灭，开始加油；当加油量达到预设加油量时，FCU发出指令，使主控阀1/2（pilot valve 1/2）通电，左右加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）关闭，左右油箱加油压力开关(Refueling Pressure Switch)指示灯燃亮（CLOSE），加油结束。

l 置加油开关（refuel switch ）于关位，盖好加油面板，取下加油枪。

左油箱加油线路图如下：

二、压力加油系统的故障现象及分析（仅以左油箱加油为例）：
（一）故障现象：
表现为两种情况：
l 油箱不能加油；
l 油箱加油到预设油量时不能自动关断。
（二）分析：
一）油箱不能加油；
从上面线路图中可以看出：当主控阀1（PILOT VALVE 1）通电时，系统就加不进燃油。让主控阀（PILOT VALVE）通电有三种方式：
l 加油开关置于关位；
l 通气阀1（VENT VALVE1）系统故障：
a) 通气阀1（VENT VALVE1）未打开；
b) 或打开了但其位置微动开关未闭合；
c) 或通气阀1继电器(VENT VALVE 1 RELAY)（K0253）故障在闭合位；
d) 或该位置微动开关线路断路；
l FCU系统故障：
a) 发出了关闭指令；
b) 或燃油量控制继电器1(FUEL QUANTY CONTROL RELAY 1)（K0255）故障在闭合位。
二）油箱加油到预设油量时不能自动关断。
从上面线路图中可以看出：当加油量≥预先设定的加油量时，FCU会发出一个正电信号，使油量控制继电器1(FUEL QUANTY CONTROL RELAY 1)（K0255）通电，使其触点闭合，使主控阀（PILOT VALVE）通电，关断加油。
不能关断加油的可能原因是：
l FCU系统故障：
a) FCU未发出了关闭指令；
b) 或燃油量控制继电器1(FUEL QUANTY CONTROL RELAY 1)（K0255）故障在开位。
c) 或燃油量控制继电器1(FUEL QUANTY CONTROL RELAY 1)（K0255）线路断路；
l 机械故障：
a) 加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）卡在开位；
b) 与主控阀（PILOT VALVE）相连的控制油路漏油无压/欠压而使加油关断阀无法关断。
l 电路故障：
a) 主控阀（PILOT VALVE）故障；
b)或与主控阀（PILOT VALVE）相连的电路故障，致使需要其通电关闭时，却不工作。
三、排故经验借鉴：
1、历史排故回顾：
我公司自运行该机队以来，据不完全统计，共出现加油故障10次：
其中：
l 加不进油4次；
通气阀（VENT VALVE）故障3次；
FCU 故障1次
l 不能自动关断6次；
加油关断阀（Refueling Shutoff Valve）卡在开位2次
主控阀(Pilot Valve)故障2次，其中1次是线路断路；
控制管路2次，连接在主控阀(Pilot Valve)上的管接头松动漏油和连接加油关断阀的硬管接头因裂纹漏油；
2、判断压力加油故障类型的简单方法：
l 加不进油情况：都是电路故障（除加油关断阀卡在关位这一情况外）；
l 不能自动关断情况：
通过反复按压加油面板处的微动开关，仔细听油箱中是否有“卡塔卡塔”声（系主控阀--PILOT VALVE上浮子阀运动的声音）：
若无，说明是电路故障；
若有，说明是机械故障或FCU系统故障。

参考手册：AMM 28 WM28 SSM28