CFM56-3 发动机反推装置的监控原理及其主要

摘要：

航空涡轮风扇发动机的推力产生于两路：一路是燃气涡轮（即内涵），另一路是风扇（即外涵）。其反推装置大都是通过展开反推整流罩升起阻流板，改变外涵风扇推力的方向，来降低飞机着陆滑行速率。

737-300系列飞机所装的涡轮风扇发动机是CFM56-3型，其反推装置是用系统液压源作为动力，经反推液压控制组件传递给 6 个反推罩液压作动器，使它们伸出或收回，从而带动左和右两半分离式反推整流罩向展开或收藏位置移动。反推有故障需要维修人员人工锁好反推后，才能放行飞机，对航班正常有较大影响。

一）反推装置的主要控制附件有以下四个：

1）反推液压控制组件：左/右发动机各一个，分别由液压 A/B 系统供压，当液压A 或 B 系统失压时，会自动转为备用系统。它的工作方式是电控液压作动，是通过改变反推液压控制组件内的方向活门滑动方向，来控制 6 个反推液压作动器的液压油路，使液压作动器伸出或收回。

它内部有 6 个两位液压活门，两个临界电门。正常情况下，反推完全收好后，液压控制组件内的准备和收上电磁活门关闭，使液压隔离活门关闭（其临近电门左发 S833/右发 S830 远离），液压方向活门转换为收藏位（其临近电门左发 S834/右发 S839 远离）。

2）6 个双向非平衡式单杆液压作动筒，其中 2 个作动筒带有位置临近传感器、液压锁及人工开锁机构。在展开反推时,作动筒两端都通相等的液压压力，两个液压锁作动筒的锁套，在液压的作用下会向后移动，锁销开锁；由于活塞左右两端的有效面积是不相等的, 作动杆伸出。

在收反推时，作动筒两端分别通液压压力油路和回油油路，作动筒收回。在反推收藏好后，两个液压锁作动筒的锁套向前移动，在锁套的作用下，锁销卡在锁槽内，锁定反推。

3）同步锁作动器。左右两半反推各一个，电磁作动。无电时，同步锁作动器上锁，同步软轴停止转动。通电时，同步锁作动器开锁允许软轴转动，协调液压作动器同步伸出或收回。

4）监控电路：它有两种电路，一种是同步锁操纵电路。另一种是反推操纵控制和指示电路，它是由反推未收上位置传感器（左侧为 S835/ 右侧为 S836）和自动收反推传感器（左侧为 S831/右侧 S832），反推故障监控组件 EAU 和许多监控继电器等组成。其功能是控制和检测反推收上或展开的工作情况。在 EAU 上，维

修人员可读取或清除反推收上时，所存储的最后航段故障信息。

二）反推的工作程序（以 16 灯 1 号发动机反推控制盒为例，参照 733SSM78）：

反推的展开工作程序：飞机在地面或无线电高度低于 10 英尺，当反推手柄拉起时，油门杆电门组件 M1640 内的 S5 同步锁电门、S826 准备电门和油门杆反推控制电门 S829 接通后，发出同步锁开锁和展开反推的指令。反推会依次发生以下情况：

1）同步锁作动器通电开锁。

2）延时 100 毫秒后，反推展开程序继电器 R495 才工作，以确保同步锁开锁，R95 工作后，才能使液压组件内的准备和展开电磁活门通电打开液压作动使液压隔离活门打开，其临近电门接近；液压方向活门转换，其临近电门接近。让作动器两端都通高压液压油，由于活塞左右两端的有效面积是不相等的，作动筒伸

出，推动反推展开方向移动。

3）在反推展开过程中，P2 板上的反推开锁灯“REV UNLOCKED”灯亮。当左右两个反推罩的位置全展开后，通过锁作动筒上的反馈钢索使反推内锁机构开锁，才能进一步增加反推功率。当反推完全展开后，同步锁仍然通电开锁，作动筒两端仍通有液压压力。

反推的收上工作程序：反推展开后，当反推手柄向下，收反推时，油门杆位置电门组件内的 S5 同步锁电门和油门杆反推控制电门 S829 断开；同时油门杆位置电门组件内的反推收上控制电门 S827 接通后，发出收上反推和同步锁准备上锁的指令。会依次发生以下情况：

1）反推同步锁上锁延时继电器 R478 的计时器开始工作。此时同步锁继电器 R477 虽断电，但仍由电磁铁保持在接通位置，同步锁仍然通电开锁。

2）10/10.3 秒计时电路开始工作,其中 10 秒延时计时器，在 10 秒内为 K6 提供自锁电路；10.3 秒后,如果反推仍未完全收藏好，则由 10.3 秒计时电路为自动收藏电路提供自保持，K6 将保持在自锁位。为防止发动机喘振，自动收藏电路还会操纵发动机放气活门 VBV 全开，并抑制自动油门接通。

3）只要左右两半反推罩的任一反推锁和收上临近电门远离目标片，经反推控制盒 EAU 处理后，都会使 K8 或/和 K9 工作，从而使反推收上继电器 K6 工作并自锁。

液压控制组件内的准备和收上电磁活门打开，使液压隔离活门保持在打开位（其临近电门接近），液压方向活门转换为收藏位（其临近电门远离）。让作动筒两端分别接通液压压力油路和回油油路，使作动筒收回，推动反推向收上方向移动。

大约 4 至 5 秒后，反推收上，但同步锁保持开锁状态,作动筒两端仍然分别接通液压压力油路和回油油路。

4）在 S827 接通 10 秒钟内，如果反推锁和收上临近电门都接近目标片，反推完全收藏好后，经反推控制盒 EAU 处理后，液压控制组件内的准和收上电磁活门关闭，使液压隔离活门关闭（其临近电门远离），液压方向活门转换（其临近电门远离）。

作动筒两端都接通回油油路。如果因故障，10.3 秒后,如果反推仍未完全收藏好，任一反推锁和收上临近电门远离目标片，则自动收藏电路工作并锁定，作动筒两端继续分别接通液压压力油路和回油油路，确保反推不会展开。地面按压 EAU 上的复位电门“RESET”，才能复位开锁。

5）如果反推手柄放下(S289 电门接通 14 秒后)，左或右反推罩的自动收或收上临近电门没有接近目标片，则反推控制盒 EAU 可能设置并存储故障信息是反推未收上位置传感器（S835/S836）或自动收反推传感器（S831/S832）；如果液压组件内的液压隔离活门没有关闭（其临近电门远离目标片）或液压方向活门没有回位（其临近电门接近目标片），则反推控制盒 EAU 设置并存储故障信息“HYD IS O VALE SENSOR” （S833）或“DIR CONT VALVE SENSOR”（S834）。

6）反推收上后(S289 电门接通 26 秒后)，如果液压组件内的液压隔离活门没有关闭（其临近电门远离目标片）或液压方向活门没有在收藏位（其临近电门接近目标片），则 P5 板反推故障灯“REVERSER”时实点亮。关断液压源后，液压组件内的活门因无液压作动而回收藏位，P5 板反推故障灯“REVERSER”时灭；但如

果 K8 与 K9 不一致超过 5 秒（自动收上电路工作），则 P5 板反推故障灯“REVERSER”自锁点亮，故障排除后，需按压 EAU 上的复位电门“RESET”，才能复位。

三）故障实例：

1）B#### 左发反推故障：

故障现象：05 年 8 月至 05 年 9 月之间，机组有时反映落地后左发反推灯亮，但液 压关断后，故障灯灭。检查发现控制盒 EAU 上的 S833″ISOLVALVE”灯亮。

处理措施：多次更换过 EAU 控制盒后，故障仍然存在，地面重复多次收放均正常 。05 年 9 月 8 日,测量线路发现左衬套收上电门 S831 的线路上有 7 欧姆的线路电阻 ，而对比 S832 则该线路电阻应为通路，进一步检查发现插头 D5132 的44 号钉 弯曲，修正该插钉后线路电阻正常，此反推故障彻底排除。

排故 总结：左或右两半反推罩的收藏情况是通过直接检测四个反推位置临近电门与目标片距离，来判断左右两半反推罩的位置与反推收上指令是否一致。其基本原理是用交流电桥测量临近电门的电感量，并转为逻辑信号，来感受目标片与传感器的距离。

当目标片远离临近四个反推位置电门或线路短路/断路时，交流电桥失去平衡，输出为 1；当目标片接近临近电门时，交流电桥平衡，输出为0，然后输给相应的计算机进行综合处理后，再由相应的驱动电路输出电压信号或接地信号。如果反推指令已发出 14 秒后，则驱动 EAU 内的相应自锁继电器工作并点亮相应地指示工作灯。

B####左发反推故障是由于插头 D5132 的 44 号钉弯曲，未插入 所对地插孔内 ，其插钉与 插孔非正常接 触，造成左 衬套收上电门S831 的线路时有开路或线路电阻增大的情况，使测量电桥失去平衡，输出左半反推罩偏离收藏位置的假信号，使自动收藏电路保持工作，液压隔离活门打开（其临近电门接近），液压方向活门转换（其临近电门远离），P5 板上的反推故障灯因活门不一致而常亮，延时 12 秒后，主警告灯亮，当关断液压后，液压隔离活门因无液压而关闭，P5 板上的反推故障灯灭，但 EAU 会存储液压隔离活门 S833的故障信息。

2）B####右发反推故障：

故障现象：O6 年 3 月至 4 月 之间，机组有时反映开车后，右发反推故障灯亮，但关断液压后，故障灯灭。有时检查控制盒 EAU，有时会有右发的 S831/S830故障信息，复位后正常。

处理措施：多次更换过控制盒 EAU、更换过反推液压控制组件和右发 S831传感器后。故障依然存在。重新校装左半反推整流罩的作动器后，故障彻底排除。

排故总结：反推自动收藏电路是用于防止反推在空中伸出，引发飞行事故。

如果发现 EAU 的“RESTOW“灯亮，则说明反推曾离开过收藏位，自动收藏电路已工作。在排故中，应首先检查反推机构情况，确信三个作动器的端头与止动头的隙和反推位置标致线（在反推后部下方），如果锁作动器间隙超标，则需要重新校装反推。

反推未完全锁到位，在发动机运转时，其振动有时会引起反推罩间歇性偏离收藏位，点亮“RESTOW”灯和 P2 板反推故障灯。在反推手柄放下 14秒内发生，不会存贮相应的故障信息（S831/S832）。

反推罩在收藏位置，是依靠锁作动筒的锁、作动筒液锁和同步软轴，来克服预载弹簧力而保持的。如果反推罩滑动杆的底部硬塑料磨损超标,会使反推罩滑动杆与滑槽间 隙过大,反推 罩下沉变形; 或者作动器因 内/外漏等原 因,使三个作动器输出功不一致；或者无锁作动器的伸展量不一致等原因，都可能会使反推不能完全收藏到位。

在上述情况下，用常规液压收反推来校装的方法（撤除同步软轴，装好液压管后，用液压操纵反推收藏好后，再装同步软轴），因三个作动筒的不同步或不平衡，就有可能损坏锁作动器的锁销或同步软轴。因此，校准反推的最好方法是脱开无锁作动筒的连接螺栓，拆除同步锁，人工用软轴或专用工具收藏反推，上锁后确认锁作动器端头与止动头的间隙在规定范围内（其端头可旋转调节），再用软轴或专用工具校正无锁作动的端头位置（其端头不可旋转调节）

四）讨论：

737-300 飞机的反推监控电路的设计，由于成本和历史原因，检测方法和手段都有一定的缺陷，检测结果只是范围或方位。它判断出单个电附件有故障，实际上是一个 “环路”故障信息，它包括电附件、连接导线和信号接收处理装置等；对油门杆位置电门组件 M1767 内的微动电门，由于压动压力变化或电化污染而使触点接触电阻变化，或者程序继电器工作不正常而引起的指令不协调一致的故障，都会使所检测的故障信息多样化并且不稳定；对机械性故障（如卡阻、疲劳、校装不良等），只能监测其最终状态值，可能还会出现多个故障信息；因而不易找到故障突破点。主要问题有以下几点：

1)左或右两 半反推罩的情 况是通过直 接检测四个反 推位置临近 电门与目标片 距离，来判断左右两半反推罩位置的液压作动筒与反推收上或放出指令是否一致。

检测缺陷：只能检测单个传感器及相关电路失效或目标片失调。如果反推因液压、卡阻和断裂等机械因素（如作动筒存在严重内漏），反推不能正常收上或放出，EAU 会设置并存储左或右半反推位置临近电门的故障信息。维修排故工作时，应注意按 AMM 正确调节临近电门的弹簧压缩量，确保其灵敏度在规定范围内。排故应从最危险的情况出发，通过人工收放反推，确证反推机构无异常或卡阻。

2）检测反推液压组件的工作情况是采用反推液压控制组件内的两个临近电门与目标片，来判断反推液压控制组件内的准备活和方向活门是否按指令工作。检测缺陷：反推液压组件是电控液压作动活门，如果液压油路有故障（如液压保险失效、液压冲击和液压受污染而活门卡阻等）。EAU 会设置并存储反推液压组件、左和右半反推位置临近电门的故障信息。波音为此已发布通告 737-SL-78-059A，对反推液压组件进一步升级改装。

3）EAU 控制电路是模拟式的，接触触点过多，可靠性差。特别是 10/10.3 秒积分计时电路，会因附件老化，而误差增大。如果电压波动，就有可能 10 延时器超标，从而使 K6 保持在自锁位，自动收藏电路一直工作。波音为此已发布通告737-SL-78-040A，我公司已按故障送改进行改装。反推控制电源为电瓶热汇流条，

但 733 电瓶性能和容量机上无检测装置，电瓶性能下降或其它负载变化，也会引起电压波动。

4)有锁作动筒内的锁销抗损伤能力较差，超出上锁力矩，就会将其剪断。安装前，最好先进行离位校验（将校装锁插入校装孔，调节端头使间隙在规定范围内）。

拆装时，可用专用工具，并按需撑开反推罩。校装时，应禁止使用液压，来收放反推。

5）修理厂家反馈情况:橡胶密封损伤/老化、活塞磨损是作动器和控制活门的主要问题，有可能是反推校装存在问题，使三个作动筒伸缩量不一致，加剧作动器和控制活门的损伤和磨损，进一步污染控制活门引起卡阻。

综上所述：飞机故障受环境、工作负荷、机械老化、人为因素和系统/附件缺陷等影响。故障总在不断地发生，而且故障现象和原因也会不断升级换代。

这就要求维修人员不断更新知识、经验、技能，全面了解系统/附件的检测原理和缺陷等，才能不断提高处理故障的能力和效率。

参考资料：

1)737-300Aircraft Maintenance Manul

2)737-300System Schematic Manul

3)www.myboeiningfleet.com

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