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飞机空调系统常见故障分析与处理策略初探
为您推荐的文章标签:,,,,(原作者:陈歆华)摘要:介绍了飞机空调系统常见的故障类型:空调超温、空调温度控制失效、空调超压。在对这三类故障进行分析的同时提出排除此常见故障的处理策略。
关键词:空调系统;常见故障;
中图分类号:V267
飞机目前已成为中国旅客的重要出行交通工具,承担着中国大部分的交通压力。随着飞机部件设计和制造工艺的日益成熟,飞机系统因部件故障而造成的系统故障已日益减少,但因系统性能衰减而造成的故障比例却因飞机使用频率的增多而逐年增大。由于飞机客运独特的操作空间,一般出现系统故障的的机型中空调系统故障率比较高,尤其是每到炎热的夏季,故障接二连三地出现,给航线维护工作带来了很大的困难,本文就几个常见的故障:空调超温、空调温度控制失效、空调超压进行分析.
1 空调超温故障
当驾驶舱内EICAS上的“L(R)PACK HI TEMP”显示黄色,同时控制面板上显示“FAULT”字样时,说明空调系统中的空气循环机的压气机超温电门或管道超温电门探测到气流的温度超过其阈值,也就是说空调出现超温故障。
1.1 空调系统超温故障的原因分析
1.1.1 冲压空气入口或管路堵塞 当飞机在高空飞行时发生高空结冰,或者遭遇鸟类袭击等撞击时,极有可能造成冲压空气入口或管道堵塞,堵塞后的冲压冷空气气流无法顺畅流通,不能与热交换器完成冷热交换,从而导致进入压气机的热引气温度过高,继而超温。
1..1.2 风扇旁通单向活门弹簧失效 当飞机处于地面时,外界冷空气进入热交换器进行冷却是通过ACM 风扇的抽吸方式完成的,一旦风扇单向活门弹簧失效,则不能在地面关闭,风扇抽吸的冷却气流在进入热交换器之前,一大部分气流会通过打开的风扇旁通单向活门反向流回冲压空气前端管道内,即进入热交换器中的冷却气流严重流失,最终导致热引气因无法有效冷却触发超温。
1..1.3 热交换器过脏 当飞机飞行时环境空气质量差,并且热交换器长期没有清洗时,会有很多微粒通过热交换器,并大量附着于散热片上,导致热交换器的散热片转动困难,所以散热性能大幅下降,造成空调热引气无法进行有效冷却,导致超温。
1.2 空调系统超温故障的排除
如上所述,由于空调超温的原因较多,在判断故障时可根据经验,采用由简到繁的原则,用排除法确定故障原因。首先,检查冲压入口及管路是否堵塞,待管道温度降至82℃以下后,再次接通组件,观察ESC概要页面上组件温度变化情况。如果页面上显示温度急剧上升并且再次自动断开,则可初步断定为ACM本体故障,为进一步证实故障出在哪里,可用手触摸后设备舱ACM的涡轮排气管路,如果烫手,则说明ACM已损坏。如果不烫手,则说明需要更换管道超温电门或压气机超温电门。如果排除了ACM及超温电门故障,则可根据机组空调超温是发生在地面还是空中来判断,如果发生在地面,则冲压管路内的风扇旁通单向活门故障的可能性就很大。因为超温发生于地面,而之前已确认ACM工作正常,那么可以判断为因风扇旁通活门弹簧失效,造成冲压空气回流,使热交换器不能及时有效冷却,从而引发组件超温。这种情况可更换风扇旁通活门来排除故障。
2 空调温度控制失效故障
常见故障中空调温度控制失效也是一个。一般飞机的温度控制方式分为自动方式和人工方式两种类型。自动方式是指由温度控制器进行自动控制,温度控制器的控制信号基础为空调供气管上的温度传感器测量的温度值与飞机驾驶(客)舱的实际温度比较产生的偏差,当温度控制面板的自动控制旋钮输入温控信号后与前面的偏差信号进行比较,通过这样的方式来控制双旁通活门,实现自动式温度控制。
人工方式则是直接通过相应的热冷继电器控制双旁通活门实现温度控制。当接通空调控制面板上的人工控制电门时,继电器通电,若将温度控制器对双旁通活门的控制断开,再通过控制面板上的冷热选择电门分别人工控制冷热继电器,即可达到直接人工控制双旁通活门动作。
2.1 空调温度控制失效故障的原因
2.1.1 造成自动方式失效的原因有:管道温度传感器失效;温度控制器失效;驾驶舱或客舱温度传感器失效;双旁通活门卡阻;温度控制面板失效;线路故障
2.1.2 造成人工方式失效的原因有:人工选择继电器失效;温度控制面板失效;冷热继电器失效;线路故障
2.2 空调温度控制失效故障的排除
自动方式故障的判断比人工方式复杂,因其受传感器及温度控制器的影响。首先,人工调节温度并观察双旁通活门,以此确定故障是否由双旁通活门引起。若双旁通活门正常,可将管道温度传感器RT4HB(RT1HB)与管道温度指示传感器RT3HB(RT2HB)对调,再观察ECS页面温度是否可调,以此确定是否为管道温度传感器的故障。若以上两种方法仍然无法确定故障源,就必须按照故障隔离手册逐步地对驾驶舱或客舱温度控制器、温度传感器、控制面板、线路等进行详细检查。人工方式失效的判断相对来说简单一些,可检查双旁通活门,也可通过检测线路来判断冷热继电器和人工选择继电器。在一些特殊情况下,ACM故障也会造成温度控制失效的假象。
3 空调超压故障
3.1 空调超压故障原因分析
在空调系统故障中空调超压故障的发生率还是相对较低的,这主要是因为安装于空调组件之前的调压关断活门及管道压力电门对空调组件压力的调节起到了关键的保护作用。但根据气源系统的工作特性:APU最大引气压力达30.5MPa,发动机引气最大达103.7MPa,而这两种气源都在直流向空调组件的调压关断活门前没有进行过压力调节,这就导致引气转换的过程中产生较大的气流波动,这会严重影响调压关断活门的正常工作,而且如果再次遇到调压关断活门或管道压力电门性能衰减或失效,那将极易引起空调系统超压关断。
3.2 空调超压故障的排除
排除空调超压故障,首先要确定发生超压时的引气源出自哪里,是APU引气还是发动机引气,如果是前者,则压力电门性能下降的可能性较大,排除故障措施可采用将相应的压力电门更换后再接通组件观察,若再次出现超压现象,则只能按线路手册测量线路以查找故障源;如果是后者,则PRSOV故障的可能性较大。
由于空调系统部件多,空调系统产生故障的原因也很多,因此对故障的准确判断至关重要。维修人员要能准确判断故障产生原因,必须首先熟练掌握空调系统的工作原理,熟悉空调系统各部件的安装位置,然后依据手册知道,遵循由易到难的原则,用排除法对空调系统进行故障排除。并且要针对飞机空调系统的故障做好系统性的预防工作,如提前检查冲压空气口是否堵塞、热交换器是否被污物覆盖、空气循环机是否故障等,该离位清洁的就清洁,检测出性能下降的部件就提前做好更换。这样就能避免因飞机客舱故障引起旅客所处环境的不适而带来的旅客投诉和飞机延误,也可为航空公司的运营创造良好的环境和声誉。
[1]段维祥,郝劲松.飞机系统[M].成都:西南交通大学出版社,2000.
[2]黄传勇.CRJ-200飞机空调系统常见故障分析与排除[J].机械工程师,-92.欢迎您转载分享并保留本文链接:
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北京航空航天大学
题目:某型直升机传动系统结构与故障分析
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业:*******************
指导老师:
直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,主发动机同
时也输出动力至尾部的小螺旋桨,机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反
馈至小螺旋桨,通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转
速下的反作用力。
直升机主要由机体、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。
旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的
机械传动系统来驱动,也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。目前实际
应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机,其中又以单旋翼直
升机数量最多。
直升机的最大速度可达300km/h以上,俯冲极限速度近400km/h,使用
升限可达6000米 世界纪录为12450m ,一般航程可达600~800km左右。
携带机内、外副油箱转场航程可达2000km以上。根据不同的需要直升机有
不同的起飞重量。当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米
-26 最大起飞重量达56t,有效载荷20t 。
直升机的突出特点是可以做低空 离地面数米 、低速 从悬停开始
和机头方向不变的机动飞行,特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些
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机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信
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空客A320飞机液压系统特点及常见故障分析
&&&&&&本期共收录文章20篇
  盗蟹苫?纳杓品桨负拖低臣芄沟於?薃irbus在国际航空市场中的地位。本文通过介绍A320液压系统工作原理,说明液压系统的特点和常见故障情况,介绍故障现象,有利于总结排故经验和迅速解决故障。中国论文网 /8/view-3471001.htm  关键词:液压系统特点 故障 注意事项  中图分类号:V2 文献标识码:A 文章编号:12)06(a)-0105-01  空中客车A320系列飞机是欧洲空中客车工业公司研制生产的单通道双发中短程150座级客机。空中客车A320系列在设计中采取“以新制胜”的方针,采用先进的设计和生产技术以及新的结构材料和先进的数字式机载电子设备。大量使用复合材料作为主要结构材料。是历史上第一架放宽静稳定度设计的民用客机,也是历史上第一种采用电传操纵(fly-by-wire)飞行控制系统的亚音速民航运输机。其液压系统是个大功率、多余度系统,具有较高的可靠性和维修性。  1 A320液压系统特点概述  A320飞机安装有三个相互独立的液压系统,分别称为绿系统、黄系统和蓝系统。每一系统都有各自的液压油箱。三个系统的正常工作压力均为3000psi(206bar)。  1.1 主要液压系统  绿系统和黄系统是由发动机驱动泵(EDP)供压,绿系统的EDP由1号发动机驱动,黄系统的EDP由2号发动机驱动。蓝系统由电动泵供压。当发动机运转时,这三个系统自动供压。两个EDP通过附加齿轮箱直接连接到它们对应的发动机上,任一个发动机启动,蓝系统的电动泵都将工作,所有主液压系统的额定工作压力为3000psi。  1.2 辅助液压系统  当主泵不能供压时,由辅助液压系统对飞机供压。辅助液压系统及相关的部件有空气冲压涡轮(RAT)、动力转换组件(PTU)、对黄系统供压的电动泵。PTU由两个机械耦合的液压单元组成,可以在绿系统和黄系统之间传输动力。PTU采用变量调节泵设计,用一个集成的液压调节单元,可根据两个系统的压力改变其排量。当绿系统和黄系统的压力差超过500psi(35bar), PTU在自动工作,将压力从高压系统传到低压系统。蓝系统的RAT安装于机腹整流罩左侧舱内,它在双发失效条件下为飞控系统提供动力,并通过恒速马达/发电机(CSM/G)产生的电力作为应急电源。当所有飞机交流汇流条(1XP和2XP)失效时,RAT能自动展开。  黄系统的电动泵安装于黄液压系统舱内,当发动机或发动机液压泵出现故障时,该电动泵给黄系统供压。在地面,可以人工开启此泵。  1.3 液压系统的优点和缺点  优点有以下几点。  (1)单位功率的重量轻、结构尺寸小。  (2)反应速度快。电动机转动部件的惯量达到输出转矩的50%左右,而液压系统不大于5%。所以在加速过程中,同等功率的电动机需要一秒到几秒的时间,而液压马达只要0.1s。  (3)能够传输较大的力和转矩。  (4)容易实现功率放大。  (5)操作控制方便,容易实现自动化。  (6)易于实现过载保护和自动润滑,原件实用寿命较长。  缺点有以下几点。  (1)液压元件结构复杂,制造精度要求高,成本高,维修技术要求高。  (2)液压信号传递速度慢。  (3)能量传递不方便,管路连接复杂。  2 液压系统常见故障分析  2.1 部件液压油渗漏  液压系统在飞机上起着重要的作用,前轮转弯、收放起落架以及舵面操纵等众多重要功能都需通过液压系统来实现。一旦系统发生了严重渗漏,将导致飞机无法放行。随着A320机队规模的不断扩大,总飞行小时和循环不断上升,液压系统渗漏所造成的延误、返航等不正常事件已日益增多。渗漏大多发生在EDP、刹车组件、偏航阻尼器、PTU、吊架内的液压管路等几处。  2.1.1 渗漏原因  (1)管路安装间隙较小,甚至相互碰擦,在飞行振动过程中,造成破损。因此维修人员在检查时,一定要注意管路与管路之间的距离。  (2)高应力集中也会导致在部件缺陷部位产生了疲劳裂纹,主要是由于安装力矩不正确或封圈的位置不正确等情况。  (3)部件上的密封圈的老化、失效导致泄漏。这主要与密封圈所处的恶劣环境有关。液压油本身就具有强腐蚀性,系统长期工作后油温会很高,这些不利因素都会缩短密封圈的寿命。  2.2 刹车蓄压器压力低  (1)蓄压器预充氮气压力不足。  (2)蓄压器内漏,压缩氮气与液压油之间泄漏。  (3)蓄压器外漏,液压压力损失。  3 液压系统维护注意事项  3.1 对维护人员的防护  磷酸酯基液压油有很强的毒性,对人体皮肤、眼睛和呼吸系统有较强的刺激性。在维护时应该在皮肤上涂抹药膏,佩戴耐油手套和护目镜。  3.2 对飞机结构的防护  在维护液压系统时,应避免液压有污染飞机其他部件,如轮胎、橡胶软管等。如果液压油溅出,应立即擦出,并用肥皂水冲洗。  3.3 防止液压系统进入空气  保证液压系统完全密封。保证油箱油量在规定范围内,防止油泵因油量过低而吸入空气。为使系统中空气得以排除,在维修后应排气。  4 结语  通过对A320液压系统的主要设计特点及常见故障的分析,可以看出A320的液压系统具备体积功率比小,技术成熟,工作可靠性高等一系列优点,熟悉液压系统和分析故障原因有利于总结排故经验和迅速解决故障。即使在航空工业高速发展的今天,A320的液压系统仍具有重要的参考意义。  参考文献  [1] A320 Aircraft Maintenance Manual. AIRBUS INDUSTRIE.2012.  [2] 段维祥,郝劲松.飞机系统[M].成都:西南交通大学出版社,2000.  [3] 张会成.飞机液压部件漏油故障分析[J].中国民航学院学报,~31.  [4] 王嘉明,张毓铨.A320飞机液压系统特点[J].民用飞机设计与研究,~10.  [5] 李艳军.飞机液压传动与控制[M].北京:科学出版社,2009.
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高阶谱和灰色系统理论在机械故障诊断中的应用研究72-22
sisv.iv;参考文献;140李军旗,史铁林.王雪大型机电系统故障诊断中;8(1):30―36;141张雪江.钟秉林,英仁汽轮机组被障诊断专家系;1996t9(3):230~236;142关惠玲.王伟故障诊断模糊神经网络模型.振动;143丁康.谢明,王延春DAS―l动态信号分析与;199―209;144丁壤.谢明,王延春.三维功率谱阵及其应用振;145代劲
sisv.iv参考文献140李军旗,史铁林.王雪大型机电系统故障诊断中的并行性研究振动工程学报,1995.8(1):30―36141张雪江.钟秉林,英仁汽轮机组被障诊断专家系统知识处理技术研究振动工程学报,1996t9(3):230~236142关惠玲.王伟故障诊断模糊神经网络模型.振动工程学报,1996,9f4):496~500143丁康.谢明,王延春DAS―l动态信号分析与故障诊断系统振动工程学报,1993.6f2)199―209144丁壤.谢明,王延春.三维功率谱阵及其应用振动工程学报,1993,6(3):220.228145代劲松,宋紊芳.佟德纯基于灰色理论的电站机组状态监测与故障诊断.振动工程学报,1993,“4):380。385146.赵美德,黄文虎,夏松波大型旋转机械故障诊断系统ETHYLENE的理论研究振动工程学报,1993,6f4):380-385147黄海,陈耀武,张卫东CMI).I压缩机组在线状态监测与故障诊断.振动与冲击.1995.14(I):12―17148张卫民,王克勇,王信义.压缩机运行状态灰色关联度分析北京理工大学学报1997,17(4):488-492149.R.WBaker.Gkhitke&M.J.Hinch.Monitoring150rotatingtoolwearusinghigher-orderspectralfeatures.TransacaonsoftheAS0t4E,JournalofEngineeOngforIndustry,1993,115(1):23―29TWS凸nw,GonFeiThreep/roseinductionmachinesasyrameuic女lfaultsidentificationusingbispectrum.IEEETransac#onsOnEnergyConversion.1995.10(4):688―693151.ACMeCormick.AKNandiClassificationoftherotatingmachineconditionusingartificialnanral152networks.Proc.InstnMath.Engrs,Partc:1997.211:439--450onMendel,J.M..Tutorialhigher-orderstatistics(spectra)insignalprocessingandsystemtheoreticalresultsandsomeapplications.Proceedings.oflEEE,1991,79(3):278―305153AMurray,J.Penman.Extractingusefulneuralnetworks.IEEETransacMons154onh蜘rorderfeaturesforconditionusingartificial45(11):2821-2828brationSignalProcessing,19977YoshiakiOHDA,MasakiKlib0KI.BispectrumanalfolowS/Nmechanicalsignals.日本机械协会论文集(C桌),1991,57(7):67―73l55.C.JamesLi.J.Ma&B.H.Wang.BearinglocalizeddefectdetectionbybicoherenceanaIysisofvibrations.Transactions矿theASME,Journalo,Engineeringforlndilstry,1995.117(4):625―629l56.周晓凯.机械设备故障诊断理论方法及其应用的研究,天津大学博士学位论文.1993157.李方泽,刘馥清.王正.工程振动测试与分析.北京:高等教育出版社.1992158.史铁林.Intcmet与现代故障诊断.面向2l世纪的中国振动工程研究.北京:航空工业出版社.1999159.左洪福.从现代维修看故障诊断技术,面向2l世纪的中国振动工程研究.北京:航空工业出版社,1999160.夏利轿车自动喷漆生产线关键设备的故障诊断与自行维修技术机械工程学院161夏利轿车自动喷漆生产线关键设备的故障诊断与自行维修技术机械工程学院工作报告.天津大学技术报告.天津大学天律大学博士论文162夏利轿车自动喷漆生产线关键设备的故障诊断与自行维修技术.用户报告,天津汽车夏利股份有限公司汽车制造分公司163国家“八五”科技项目(攻关)计划分专题合同(85-720―08-03101),19919164国家“八五”科技项目(攻关)计划需求分析报告(85.720-08―03i01),天津大学机械系.1992165国家“八五”科技项目(攻关)计划年度技术报告(85.720.08.03/01),天津大学机械系.1992lll166国家“八五”科技项目(攻关)课题中期评估报告(85.720.08.03101),天津大学机械系i19935167国家“八五”科技项目(攻关)计划年度技术报告(85.720.08.03/01),天津大学机械系,199412168国家“八五”科技重点攻关实施总结报告(85.720.08-03/01).天津大学机械系,199512天津大学博士论文作者在攻读博士学位期间完成学术论文l杨江天,陈家骥,曾子平双谱分析及其在机械诊断中的应用中国机械工程,已接受。2杨江天,陈家骥,曾子平基于I;维谱的滚动轴承故障诊断机械强度,已接受。3杨江天,陈家骥,曾子平I÷维谱分析在滚动轴承故障诊断中的应用.天津大学学报,已接受。4杨江天,陈家骥,曾子平.高阶谱分析在机械故障诊断中的应用.中国振动工程学会机械动力学分会1999年第八届学术年会论文集(重庆大学学报机械动力学增刊)5YangJiangtian,ZhouLihua,ChenJiaji,ZengZipingHigher-orderspectraanalysisanditsapplicationinmachinerydiagnosisacceptedbyTransactionsof7j『anjinUniversityf天津大学学报英文版).6YangJiangtian,DingQian“Bispectralanalysisforrotatingmachineryfaultdiagnostics”,acceptedbytheInternationalConferenceonDynamicsControlandMonitoring,Manchester,UK,l一3September1999(英国曼彻斯特第一届国际动力学监测与控制学术会议)7杨江天,陈家骥,曾子平基于灰色模型的机械工况预测.,投机械工程学报,审稿中8杨江天,陈家骥,曾子平.大型旋转机械智能诊断系统研究,投中国机械工程,审稿中9杨江天,陈家骥,曾子平基于高阶谱的旋转机械故障征兆提取,投振动工程学报,审稿中10YangJiangtian,ChenJiaji,ZengZipingExtractingfaultfeaturesusinghigherorderspectrasubmittedtoChineseJournalofMechanicalEngineering104天律大学博士论文致谢本文是在导师曾子平教授和陈家骥教授悉心指导下完成的,其中倾注了导师大量的,C、血。三年来导师对我言传身教,激励我顺利完成论文工作。导师严谨的治学态度,一丝不苟的敬业精神永远是我学习得榜样。在论文完成之际,学生谨向敬爱的导师致以真挚的谢意。在论文工作期间,黄田教授和张大卫教授给予了热情的支持和指导,倪雁冰副教授、周立华副教授、文亚听老师亦给予了大量帮助,使论文工作得以按计划顺利完成,在此对各位老师表示由衷感谢。特别感谢力学系陈予恕教授、丁干副教授、郎作贵高工、张德文高工、郑惠平博士、侯书军博士、杨彩霞博士的帮助指导。本文的实验工作在力学系完成,得到力学系各位老师的大力支持与帮助,这里谨向各老师表示表示由衷感谢。在学期间本人得到教研室博士生刘迎澍、闫兵、姜兵、杨志永、曾宪菁、刘旭东、方明、赵兴玉、梅江平、李亚,硕士生高卫国、王刚、牛文铁、袁大春、汪洋,吴旭刚、金星、韩海生、杩琳和张玉明的帮助,这里一并致谢。最后感谢研究生辅导员房金卓的关怀与帮助,感谢我的同学胡德计、江开勇、宋轶民、邵宏宇、董俊慧、董志林、程细玉的关心与帮助,使我顺利完成论文。杨江天一九九九年六月高阶谱和灰色系统理论在机械故障诊断中的应用研究作者:学位授予单位:被引用次数:杨江天天津大学3次 1.王文莉.李友荣.吕勇 基于1(1/2)维谱的二次相位耦合分析[期刊论文]-煤矿机械 2007(1)2.岳建海.裘正定 信号处理技术在滚动轴承故障诊断中的应用与发展[期刊论文]-信号处理 2005(2)3.岳建海 非平稳信号处理若干方法及其在故障诊断中的应用研究[学位论文]博士 2005 本文链接:http://d..cn/Thesis_Y352265.aspx包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、各类资格考试、行业资料、专业论文、应用写作文书、高等教育、高阶谱和灰色系统理论在机械故障诊断中的应用研究72等内容。 
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