关于发动机燃油泵失效导致无法启动的原因分析

一、故障现象及排故过程简述：

1、2020-10-04日，某公司737-700在执行过站航班推出后，右发启动不成功，右发关断活门灯明亮，飞机拖回排故。注：当日该飞机前两个飞行航段运行均正常，无相关系统故障。

2、飞机拖回排故，自检EEC当前故障代码为73-?FUEL FLOW WAS NOT DETECTED DURING START（启动期间未探测到燃油流量），右发高压关断活门（ENG VALVE CLOSE）灯明亮，排故依据FIM80-06TASK801测量HMU的DP的2号钉电压为0，判断HMU本体故障，更换HMU后试车检查故障依旧,怀疑装机部件故障。

3、10月5日再次更换HMU后试车验证故障依旧，自检EEC代码仍然为73-，驾驶舱现象为提启动手柄后灯转明亮，翼梁活门打开正常，再次试车验证HMU内部的燃油计量活门（FMV）能打开，测量启动手柄在CUTOFF位的电压为26V，IDLE位为1.5V。再次下发指令排故并确认C1321跳开关在闭合，启动手柄CUTOFF位是测量DP1203的1到2号钉的电压26.33V，手柄在IDLE位电压1.2V。测量P5-2板到HMU及接地导通性均正常，更换P5-2面板故障依旧，最终更换发动机燃油泵后成功启动发动机，故障排除。

二、发动机燃油泵修理报告简述：

该燃油泵于2020年10月5日拆下，使用总小时/循环.54/,自上次修理后装机使用3315.22/2003小时/循环。根据厂家对该部件进行分解后检查发现以下异常问题（见下示图）：

1、燃油泵的增压级有干运转的迹象。

2、增压级部件有过热迹象（400华氏度以上），叶轮轴法兰变色、止动轴承处的O形封严圈烧焦。

3、油泵低压级导流轮、叶轮正面、叶轮背面和相关轴承处发现摩擦，表明增压级部件的热膨胀导致间隙损失。

4、由此产生的干涉导致叶轮轴在剪切颈处被剪切。

5、因齿轮级的进口压力不足，在一段未知的时间内（可能是一个或多个循环），在没有运行增压级的情况下继续运转，导致齿轮级的出口侧出现异常气蚀现象。

6、齿轮级磨损降低了泵的性能，造成发动机起动时性能不足。

7、操作人员应检查维护记录，以确定是否存在翼梁活门故障或其它原因导致没有燃油进行油泵。

三、故障原因及燃油泵损伤分析:

根据厂家对该燃油泵损伤的检查报告，有以下两个关键点值得关注和分析研究，其结论将影响到今后的防发动机空停预防措施及维护注意事项：

1、燃油泵增压级（BOOST STAGE）轴的剪切是因为没有燃油进入燃油泵而使泵干摩擦产生热膨胀导致间隙损失造成增压级轴剪切？还是因燃油泵增压级轴负载过大或轴本身缺陷而受力剪切？这需进一步对剪切断面进行分析。

2、根据厂家检测报告，如果是因某一次或几次干涉运转导致增压级轴承磨损而使增压叶轮和导流轮在旋转离心力的作用下摩擦壳体而被剪切？还是另有原因？如果是增压级轴承磨损造成叶轮摩擦壳体而被剪切，那么壳体的损伤迹象应该是周运向性的磨损而非偏心一侧磨损！

因此，根据燃油泵的损伤情况，并结合该故障发生的时机、排故过程以及相关技术手册综合分析如下：

（一）燃油泵安装位置/部件组成及原理简述：

1、根据AMM和CMM手册描述，燃油泵安装在发动机左侧AGB上，燃油泵上部安装有主燃油/滑油和伺服燃油热交换器；燃油泵由主驱动轴带动齿轮泵（GEAR TSAG-高压级）的主动齿轮转动，主动齿轮中心花键连接增压级（BOOST STAGE）轴并带动叶轮转动，同时主动齿轮还连接一根小驱动轴并穿过增压级叶轮轴中心来驱动燃油泵后部安装的HMU内部超速保护机构（见下分解示图）。

2、当发动机正常启动时，燃油从飞机油箱增压泵供油，并经翼梁活门到达发动机燃油泵进口端，在发动机N2被启动机带转下，AGB带动燃油泵主驱动轴、齿轮泵、增压级（叶轮泵）和HMU运转;增压级通过叶轮和导流器的旋转将燃油送至IDG冷却器和主燃油/滑油热交换器后，进入燃油泵齿轮级产生高压燃油并向HMU的燃油伺服系统、FMV和HPSOV供油，以确保发动机所需稳定运转的伺服和燃烧燃油。（见下示图）

3、HMU内部的HPSOV是一个双位梭形滑阀，它由HPSOV电磁控制阀来控制伺服油路去关闭HPSOV梭形滑阀；发动机启动手柄电门组件将指令电信号发送给启动手柄A/B通道继电器、DEU、P5-2板逻辑控制卡和位置指示；继电器将信号发送给EEC去控制HMU。当启动手柄在CUTOFF位时，HPSOV电磁阀通电激励并打开伺服油路去关闭HPSOV; 当启动手柄在IDLE位时，HPSOV电磁阀不通电并关闭控制油路， HPSOV从FMV来的压力燃油使关断活门打开，当活门打开后，压通位置传感器电门并使P5-2板位置指示灯熄灭。因此，当启动手柄在CUTOFF位时，HPSOV指示灯为暗亮；当启动手柄在IDLE位时，HPSOV指示灯为明亮或熄灭；“明亮”表示活门正在转换中或与手柄位置不一致，“熄灭”表示活门在打开位。

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