MA600飛機空氣循環機故障研究

張公偉

摘? 要：我國現運營眾多新舟系列飛機，使用785720-6型空氣循環機對駕駛艙和客艙進行溫度調節、通風和增壓。因此，空氣循環機性能的好壞對飛機增壓空調系統起著至關重要的作用。隨著飛機使用頻率的增加，單架飛機空氣循環機的故障次數也在逐年增加，用戶每年因空氣循環機故障送修占據了運營單位大量的維護費用。我院擁有對該型空氣循環機豐富的使用和維護經驗，可通過對MA600飛機運營以來的排故經驗和送廠修理數據來進一步優化日常維護措施，延長空氣循環機的使用壽命，提高維護水平。MA60和MA600飛機使用同一型號的空氣循環機，該項研究同樣適用于MA60飛機，因此也具有實際的推廣意義。

關鍵詞：空氣循環機;故障解析;維護建議

中圖分類號：V267 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）34-0066-02

Abstract： China now operates a large number of Xinzhou series aircraft， using 785720-6 air circulation aircraft for cockpit and passenger cabin temperature regulation， ventilation and pressurization. Therefore， the performance of the air circulation machine plays a vital role in the aircraft supercharged air conditioning system. With the increase of aircraft frequency， the number of failures of single aircraft air cycle aircraft is also increasing year by year. Users occupy a large number of maintenance costs of operating units every year because of the failure of air cycle aircraft. Our hospital has rich experience in the use and maintenance of this type of air circulation aircraft. Through the troubleshooting experience since the operation of the MA600 aircraft and the repair data sent to the factory， we can further optimize the daily maintenance measures， prolong the service life of the air circulation machine， and improve the level of maintenance. MA60 and MA600 aircraft use the same type of air circulation aircraft， and this study is also applicable to MA60 aircraft， so it also has practical significance.

Keywords： air circulation machine; fault analysis; maintenance suggestion

1 空氣循環機功能概述

MA600飛機采用的是空氣循環制冷系統。駕駛艙和座艙溫度的控制和調節，通常是由空氣循環機將發動機引出的高溫、高壓空氣經過一系列的散熱和冷卻來完成，而溫度和空氣調節的關鍵部件就是提供冷空氣的空氣循環機。新舟系列飛機使用的是由美國漢勝公司生產的785720-6型空氣循環機，該型空氣循環機主要由壓氣機、渦輪、風扇等組成。安裝于飛機左、右發動機短艙，可分別對飛機左、右發動機的高溫、高壓引氣進行冷卻降溫，冷卻后的空氣再通過調節系統的控制來實現對駕駛艙和客艙的溫度調節、座艙通風和座艙增壓以滿足飛機空調的要求。

2 故障解析

空氣循環機的核心部件主要是壓氣機、渦輪、風扇，發動機出來的引氣經過空調系統雙級熱交換器的初級熱交換器得到初步冷卻后被引入到空氣循環機的壓氣機內使氣流增壓升溫，壓縮后的空氣再經雙級熱交換器的次級熱交換器的冷卻，進入渦輪膨脹做工，高壓空氣中的熱焓就轉變為機械功使空氣本身降溫減壓，由此獲得所需的冷空氣，同時渦輪帶動壓氣機、風扇工作。可以看出，空氣循環機結構復雜，對氣路環境要求嚴格，因此對空氣循環機核心部件的故障和可靠性分析就尤為重要。

2.1 風扇、壓氣機和渦輪葉片損傷

空氣循環機的風扇、壓氣機和渦輪使用同一根驅動軸，壓氣機和渦輪轉子安裝在軸的一端，風扇安裝于驅動軸的另一端。由于空氣循環機在工作過程中，壓氣機和渦輪高速旋轉，因此對工作環境要求較高，稍有不慎就會導致葉片偏離正常的旋轉軌跡，瞬間產生的軸向運動或偏離軌跡都會導致驅動軸與轉子接觸面的局部過熱和磨損。特別是氣路中夾雜的顆粒或外來物都會打破高速旋轉件的正常運動軌跡，導致葉片與殼體壁產生刮蹭，造成葉片的磨損或斷裂（見圖1），從而影響空氣循環機驅動軸的正常使用，影響制冷效果。因此，機組反映的座艙和駕駛艙制冷效果明顯降低的現象，可通過旋轉風扇端檢查空氣循環機驅動軸應能正常旋轉無卡滯，也可借助孔探儀，檢查空氣循環機的轉子件是否有磨損現象，對發現的磨損及葉片損傷應拆下送廠返修。如圖1。

因此屬于同軸工作位于底部的油繩，螺旋形的壓簧會推動油繩會抵住驅動軸來潤滑球型軸承。

2.2 軸承卡滯

空氣循環機的軸承是通過油池底部的油繩在螺旋形壓簧推動下抵住驅動軸來潤滑球型軸承。空氣循環機的潤滑油添加過量會導致油池上方的空腔被多余的潤滑油所填充，在空氣循環機工作時，高速旋轉的軸承所產生的高溫會導致潤滑油溫度升高，進一步填充空腔并充滿油池。這種情況下，由于潤滑油的充滿，軸承附近的潤滑油得不到較好的循環降溫，致使潤滑油溫度過高，進而使得油芯發生燒蝕，進一步降低軸承潤滑效果，最終導致軸承卡死報廢，同時由于潤滑油升溫膨脹引起油池內油壓過高，也可能會導致空氣循環機下部油池維護口蓋被擠壓變形，導致油池潤滑油滲漏。因此，空氣循環機的潤滑油的日常維護和檢查就尤為重要，包括通過油池上的觀察窗檢查滑油是否有變色及渾濁和油池底部密封膠圈是否有滲漏;嚴格執行空氣循環機維護手冊的維護要求，對于添加多余的滑油應及時排除。

3 空氣循環機使用和維護建議

（1）定期檢查空氣循環機風扇入口防塵網應清潔、無堵塞， 同時對雙級熱交換器進行定期離位清洗。根據空氣循環機故障的發生頻率，提前將空氣循環機送廠保養，從而降低空氣循環機的核心件的報廢頻率，延長使用周期。

（2）嚴格執行空氣循環機預潤滑程序

a. 添加前放置空氣循環機于正常安裝狀態，使油池口蓋垂直朝下。

b. 打開空氣循環機兩側加油堵塞，由空氣循環機一側的加油口將滑油慢慢注入集油槽內，直到另外一側加油口溢出滑油為止，通過觀察口檢查，要能見到滑油至滿油位置。此時停止加油，按要力矩擰緊加油堵塞;每次添加滑油后應報廢加油堵塞上的密封圈。

c. 倒置整個空氣循環機180°約30s，以使潤滑油完全充滿軸承，此時油池口蓋垂直向上，并在此位置使用非金屬軟棒撥動壓氣機葉片端，檢查空氣循環機軸承轉動應平順，無卡滯或異常響聲。

d. 空氣循環機更換滑油后至少靜置4h，在潤滑油完全浸透之后，空氣循環機方可進行正常使用。

通過對部件適航性資料和故障機理的整合分析，理論結合經驗，對部件使用中的檢查和維護提供有針對性的指引，降低故障的發生頻率，從而延長部件的使用壽命，降低飛機的維護成本。

參考文獻：

[1]西飛民機.MA600飛機技術出版物[Z].20190820.

[2]HAMILTON SUNDSTRAND CORPORATION，A UTC AEROSP

ACE SYSTEMS COMPANY COMPONENT MAINTENANCE MAN

UAL 785720，JUL 21/14.