第２２卷增刊２００４年６月
中国民航学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＩＶＩＬＡＶＩＡＴＩＯＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＨＩＮＡ
Ｖ０１．２２Ｓｕｐｐｌ
Ｊｕｎｅ
２００４
文章编号：１００１—５０００（２００４）Ｓ一００３２—０４
Ｂ７３７飞机空调系统常见故障分析
朱
江１，胡
静２
（１．云南航空公司。昆明６５０２００；２．中国民用航空学院机电学院，天津３００３００）
摘要：以Ｂ７３７—３００飞机为例。对空调系统中常见的３种故障现象进行了分析，并给出解决故障的方法。
关
键词：空调系统：故障分析
文献标识码：Ａ
至１５℃。而客舱却无法把温度调低，初步判断是右
中图分类号：Ｖ２６７
０引言
Ｂ７３７飞机是目前中国大部分航空公司的主要干线飞机，该机型的空调系统故障率比较高，特别是每到炎热的夏季，故障更是接二连三地出现．给航线维护工作带来了很大的困难．对飞机的放行可靠性也影响很大。以下就几个常见的故障进行分析。
侧空调系统有故障。１．２．２利用维护手册分析
通过对维护手册的分析，引起客舱温度无法调低所涉及的因素有两方面：右空调散热能力下降，引起空调散热效果下降；空调温控系统故障引起空调散热效果下降。１．２．３用隔离法进行分析
右空调散热能力下降．引起空调散热效果下降，所涉及的方面有：初级和次级（１级和２级）散热器脏，造成散热效果下降；混合活门故障，如卡阻无法调节，造成冷热空气的混合比例失调；涡轮冷却器故障不工作．无法带动压气机进行空气的热功转换；冲压门和排气叶栅卡阻故障，引起冲压空气流量低或排气量小，造成散热媒介冷空气量小，无法达到热交换的目的。
在地面对以上部件进行测试发现：初级和次级散热器较干净．滤网正常，混合活门在驾驶舱进行人工冷热转换测试时，冷热活门工作同步正常，涡轮冷却器滑油量正常，壳体温度正常，冲压门及排气叶栅开关正常．各机械连杆正常（可以通过拔出空，地电门进行开度调节测试）。
通过测试．排除了右空调散热能力下降的因素，可以确定造成此故障的原因就是右空调温控系统故障．而温度控制系统所包含的主要部件为６
１故障现象１
云南航空公司波音Ｂ７３７—３００型Ｂ２５１８号机．机组反映客舱温度高。无法调低，但驾驶舱温度可以调低至１５℃。此时空调组件未跳开。１．１排故措施
更换３５０Ｆ水分离器控制活门。１．２排故步骤１．２．１地面测试分析
在地面根据故障现象进行针对性测试，发现客舱温度最低只能调至３２℃．而驾驶舱则可调至１５℃。根据Ｂ７３７—３００型飞机空调系统的构造形式。驾驶舱空调空气是通过主配气总管的左侧提供，客舱空调空气是通过主配气总管两侧系统功提供．而在测试中发现驾驶舱温度控制可以正常调
收稿日期：２００４—０３—０２
作者简介：朱江（１９７１一），男，云南昆明人，技术员，大专，研究方向为航空维修
万方数据
第２２卷增刊朱江，胡静：Ｂ７３７飞机空调系统常见故障分析
个系统：３６５０Ｆ压气机出口温度过热电门；２５００Ｆ管道过热电门；２１００Ｆ涡轮进口过热电门；空调水分离器３５０Ｆ控制系统（包括３５０Ｆ传感器，３５０Ｆ控制活门，３５０Ｆ控制器）；客舱温度传感器；温度控制系统（包括双温开关，混合活门指示器和温度指示器）。
在地面对以上部件进行分析：通过研究维护手册不难发现，当３个过热电门３６５０Ｆ，２５００Ｆ及２１００Ｆ任意接通后。空调组件过热继电器工作自锁，空调组件过热灯亮，组件跳开。温度降低，电门断开，才可复位，过热继电器断开，组件脱开灯灭。根据Ｂ２５１８飞机的故障，只是客舱温度无法调低，但空调组件并未跳开的现象，可以断定这３个过热开关并未故障。剩下的只有空调水分器３５０Ｆ控制系统及客舱温度调节器系统才会引起此故障。１．２．４对３个系统进行原理分析
机舱温度传感器和管道温度传感器所监测的温度信号传送到客舱温度调节器，温度调节器根据这些信号把混合活门移向热端或冷端，从而使机舱温度保持在所需温度范围内，如果客舱温度传热器故障，传送错误的信号给温度调节器，那么温度调节器做出的混合活门的指令也会是错误的。比如：客舱温度已很高，但传感器却传送给温度控制器的信号是正常值，此时混合活门不向冷端运动，客舱温度必然无法调低。
传感器正常，传送的信号达到温度调节器，温度调节器故障。不能发出正确的指令给混和活门工作，也会造成客舱温度调不下去。
空调水分离器３５０Ｆ系统功用是：进入水分离器的水气由于受３５０Ｆ控制器控制不会结冰：水分离器内的３５０Ｆ传感器和３５０Ｆ控制机构对位于主热交换器出口和水分离器进口之间的控制活门进行调节，活门打开时，可增加座舱排气口的暖空气，使水分离器温度保持在３５０Ｆ：如果３５。Ｆ控制活门卡阻在一开位（不是全开位），对进入水分离器的空气进行加温．此空调空气又未达到管道过热温度，那么客舱温度高，无法调低；但组件又不跳开，比如３５０Ｆ传感器故障，传感错误信号（低于３５０Ｆ的温度信号）给控制器，控制器根据错误的温度信号，给控制活门发出开的信号，也会造成客舱温度无法调低；还有就是３５。Ｆ控制器本体故障，
也会给活门发出错误的指令，让活门向开位移动，
万
方数据造成客舱温度无法调低。１．３故障总结
通过上述测试及分析得出结论，可以通过对机舱温度调节器和３５０Ｆ控制器进行地面人工测试来判断故障件，并拟定排故方案：
１）对机舱温度控制器进行测试位置：在电子设备舱（Ｅ／Ｅ舱）Ｅ¨架上；测试方法：根据控制器上厂家“试验说明”进行。
２）对３５０Ｆ水分离器控制进行测试位置：在右空调舱内：测试方法：根据控制器上厂家“试验说明”进行。
３）拟定排故方案通过测试发现为３５０Ｆ控制活门故障，更换３５０Ｆ控制活门，地面测试客舱温度调至１６℃，故障排除。
２故障现象２
云南航空公司Ｂ２９８３号机．机组反映重庆回昆明航段，左“冲压门全开”灯常亮。２．１排故措施
更换左涡轮冷却风扇活门，地面进行模拟空中测试，“冲压门全开”灯灭，空调工作正常。故障排除。
２．２排故步骤
２．２．１在地面模拟测试空中故障
首先人工放下襟翼，冲压门从全开位移向Ｓ：位置，再把襟翼完全收回，发现冲压门在Ｓ：和Ｓ，之间移动，冲压门不能移向正常空中位Ｓ，和ｓ４之间，“冲压门全开”灯仍然亮。２．２．２根据维护手册分析
冲压门驱动机构受到以下４个因素控制：空／地感觉继电器；襟翼位置电门；涡轮冷却器压气机出口温度２３００Ｆ传感器；涡轮风扇控制活门位置。
在地面时．冲压门驱动机构受空／地继电器超控（不论襟翼是收上或放下），涡轮风扇活门打开足够的冷却空气。
在空中．空地电门继电器转换分为３种模式：１）飞机起飞爬升时襟翼位置在放下位，涡轮风扇控制活门位置在打开位．冲压门驱动机构移至Ｓ：，“冲压门全开”灯仍然亮。
２）飞机进入巡航状态时
襟翼位置在收上
中国民航学院学报
２００４年６月
位。涡轮风扇控制活门关闭，经活门的位置电门提供电源给冲压门控制器形成闭合环路，这时，冲压门移向Ｓ，（关位）和Ｓ。（全关位），这时，冲压控制器受空调散热情况控制，如果散热差，当涡轮冷却器出口温度达２３０。Ｆ时，２３００Ｆ传感器提供信号给控制器，并作动驱动装置，把冲压门位置从Ｓ。移向Ｓ，。它的调节在Ｓ，，Ｓ。之间运动，“冲压门全开”灯也不会亮，如果需要加强散热，驱动装置把冲压门移向Ｓ，到Ｓ：之间，这时，冲压门会开灯亮。
３）飞机下降进场时襟翼位置在放下位，涡轮风扇控制活门打开，涡轮风扇工作，冲压门位置移向Ｓ。，接地后移到Ｓ，，冲压门全开灯亮。
通过上述分析：可以采用隔离法进行排除。首先飞机在整个航程只出现“左冲压门全开”灯亮，而未出现其他系统故障，证明空／地感受继电器工作正常，襟翼位置电门工作正常。
拔出涡轮冷却器２３０下温度传感器，故障依然存在，证明不是散热不好造成温度达２３０。Ｆ．驱动冲压门全开，传感器２３０下及主、次散热器工作正常。
地面检查，冲压门折流板、钢索和排气窗及驱动装置各连接件正常。马达工作正常无异响。
综合上述分析．造成故障的原因只剩下空调继电器组件和涡轮风扇及控制活门故障。２．２．３制定由简到繁逐步删除的排故方法
对调左、右空调继电器，故障依然存在。并未转移到右空调，证明空调继电器工作正常：地面模拟空中“拔Ｅ¨架空／地电门”，襟翼收上，在地面和空中风扇都工作，证明涡轮风扇能正常工作：最后只剩下涡轮风扇控制活门，更换之，故障得以排除。
２．３故障总结
如果涡轮风扇控制活门位置电门在开位，则冲压控制器不能通过位置电门来控制．使飞机在空中收上襟翼后冲压门不能运行到指定位置（Ｓ，，Ｓ。之间），从而造成“冲压门全开”灯亮。
３故障现象３
云南航空公司Ｂ２５９４号机．机组反映进近过程中，收油门后座舱高度迅速上升，有压耳感，增压自动方式失效转为备用方式依然有压耳感，并且座舱压力有波动。
万
方数据３．１排故措施
更换左发高压引气调节器，更换右发高压级引气活门（９级引气活门），故障得以排除。３．２排故步骤３．２．１机组反映情况
首先根据机组反映情况，在Ｅ¨架上增压控制盒上测试故障记录为“低流量／座舱漏气”的故障信息。
根据维护手册分析．能使增压自动方式失效的原因只有３种情况：第１种：以自动方式供电的高流电源达１４．９ｓ以上．低功率的交流供电也会失效：第２种：座舱压力变化率过大．即变化率超过每分钟１ｌｂ／ｉｎ２（１８００
ｆｔ／ｍｉｎ）时；第３种：座舱
（压力）高度超过１３
８７５ｆｔ；
根据信息记录与以上３种能造成增压自动失效的原因对照分析，判断原因是座舱压力变化率过大．超过每分钟１ｌｂ／ｉｎ：造成。而增压系统的工作方式为：靠发动机或ＡＰＵ引气供给空调组件。再将空调空气供给增压系统，增压系统通过溢流活门调节来自机身的气流的方法控制座舱压力高度。
根据以上分析能造成低流量和座舱压力变化率过大的原因有：增压系统故障，使得增压系统自动失效；机舱失密、漏气，无法保持正常的座舱压力；空调系统故障，通过组件活门的气量减小；引气系统故障，供气量小。使得流量减少。３．２．２地面对以上４点进行逐步测试
地面对增压系统进行测试：根据维护手册第２１—３１－０章程序进行：自动增压方式，备用增压方式和人工增压方式进行测试，各压力传感器及溢流活门工作正常，增压控制面板及控制盒工作正常，且溢流活门的交流马达、直流马达工作正常。
地面起动好ＡＰＵ，打开ＡＰＵ引气。打开双空调自动位，提供增压系统所需空气．关好所有舱门和驾驶舱活动窗，用人工方式关闭溢流活门，座舱压力增压到２ｐｓｉ，压力能长时间保持且检查各舱门及活动窗未见漏气，在手册范围内。ＡＰＵ引气压
力为３０ｐｓｉ。
地面起动好ＡＰＵ．打开ＡＰＵ引气，打开双空调测试．空调系统工作正常，测试经空调系统到增压系统的空气流量正常。测试方法同上。
第２２卷增刊朱江，胡静：Ｂ７３７飞机空调系统常见故障分析３５
由于已确认ＡＰＵ引气正常，只需对大发引气系统进行分析就能确认流量小的原因：由于大发引气系统故障，造成引气量不够，使得通过空调组件供给增压系统空气流量不足。
发动机引气是由发动机５级压气机或９级压气机提供．在起飞和爬升、巡航工作条件下。空气系统的空气量是由低压５级和高压９级共同完成。当发动机功率下降到某一不定程度时，５级引气流量就太低，满足不了系统的需求，高压调节器感受此信号，并用空气压力打开高级活门（９级）向系统提供高压引气，在低压管道上有一单向活门，防止向５级倒流。当发动机功率增加到一定程度，９级关闭．由５级提供空气系统所需空气量．压力及流量由调节器和调压关断活门控制。
根据维护手册分析，当发动机功率８５％Ｎ：以上时，使用的５级引气，当发动机功率８５％Ｎ：以下时，由于５级供气量不够，使用９级（高压级）引气，在地面起动好双发。进行大发引气系统测试得出：当双发功率大时（８５％Ｎ：以上时），５级引气，左发引气压力４４ｐｓｉ，右发引气压力４５ｐｓｉ，均在手册规定范围内；当双发功率减小时（８５％Ｎ：以下时），９级引气，左发引气压力只有１１ｐｓｉ，右发只有１０ｐｓｉ，均低于维护手册范围。３．２．３利用删除法判定排故程序
判断出双发引气系统在发动机功率减小时，高压级引气（９级）状态下，引气系统故障，导致供气量不够：能造成小功率状态下，引气压力低的相关部件有：调压器与关断活门、高压活门（９级引气活ｆ－ｊ）、高压引气调节器、预冷器、预冷器控制活门、预冷器控制活门传感器、４５０。Ｆ温度传感器；４９００Ｆ过热电门。
对以上部件进行故障分析：调压器关断活门故障会引起５级和９级引气都低，造成整个航段故障；高压活门（９级引气活门）可以地面打开反推舱门，人工推动进行测试；高压引气调节器可以地面打开反推舱门．人工脱开控制气路，看活门是否
万
方数据运动来判断：预冷器故障会造成引气温度超过４９００Ｆ．过热跳开；预冷器控制活门卡在不能全开位．也可通过人工推动来检查指示销是否达全开位；４５００Ｆ，４９００Ｆ故障都会引起引气跳开。
３．２．４故障总结
飞机在进近过程中，双发引气供给空调和增压系统，当机组收回油门时，发动机功率减小（８５％Ｎ：以下），大发５级引气量不足，改为９级引气，以增大引气量，这时，由于双发９级引气系统故障，引气量只有１０ｐｓｉ左右，无法满足增压所需空气流量，使得座舱变化率过大，超过ｍｉｎ／ｌｂ／ｉｎ２（１
８００
ｆｔ／ｍｉｎ）时，增压自动方式失效，转为备用增压方式。又因为在进近过程中．双发功率时常要变化。当双发功率增大到一定程度（Ｎ：大于８５％以上）时，压力调压器感受压力上游气路信号。改为５级引气，这时，供气量又恢复正常，使得座舱压力有波动。
４结语
由此可见，在大多数情况下，飞机系统的故障原因并无单一性，同一部件失效引起的故障现象也不尽相同，同时还有许多看似相同、实质不同的故障。因此，在判断故障时，一定要了解故障现象的每一细节，特别要抓住故障发生的时机。另外，还要掌握好各种故障的隔离方法，有效的隔离方法能快速准确地从诸多的可能中找出真正的故障原因，避免走弯路。参考文献：
［１】刘广建．适航与维修【Ｍ］．北京：适航与维修杂志社，２００２．【２】波音培训中心．Ｂｏｅｉｎ９７３７
Ａｉｒｆｒａｍｅ
ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＴｒａｉｎｉｎｇ
Ｍａｎ—
ｕａｌ［Ｚ］．北京：波音培训中心客户部．１９９５．
［３】东航昆明飞机维修基地．７３７飞机故障记录［Ｚ］．昆明：东航昆明
维修基地，２００３．
（责任编辑：黄月）
B737飞机空调系统常见故障分析
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
朱江， 胡静
朱江(云南航空公司,昆明,650200)， 胡静(中国民用航空学院,机电学院,天津,300300)中国民航学院学报
JOURNAL OF CIVIL AVIATION UNIVERSITY OF CHINA2004，22(z1)1次
参考文献(3条)
1. 刘广建 适航与维修 2002
2. 波音培训中心 Boeing737 Airframe Maintenance Training Manual 19953. 东航昆明飞机维修基地 737飞机故障记录 2003
相似文献(10条)
1.会议论文 浦汉亮 上海地铁一号线车辆空调系统故障分析与改进 2001
本文对上海地铁一号线车辆空调系统作了简单的介绍,并就空调系统产生的几个主要故障,客室通风异常、空调机组压缩机组异常损坏与温度传感器故障的产生的原因作了统计与分了分析,提出了假设,并通过试验加以验证.结合列车在上海地区运营时,其车辆空调系统实际运行工况和制冷系统工作原理,以及对空调系统的实际维修经验,得出解决故障的措施,并对取得的效果作了说明.它也为轨道交通车辆空调机组的国产化实施提供了可借鉴的经验.
2.期刊论文 阮雄兵. Ruan Xiongbing 某车间空调系统运行故障分析及其处理措施 -制冷与空调2007,7(6)
介绍某车间空调系统的故障现象,并结合车间的实际情况采取有针对性的处理措施.分析故障产生的原因,最后对空调系统的运行管理提出合理可行的建议.
3.期刊论文 文长全. 高雪松 列车空调系统常见故障分析及处理方法研究 -黑龙江科技信息2008,""(15)
分析了空调调节的关键技术,指出了客车空调机组的故障产生原因和表现形式,通过解析车辆空调制冷装置,对各个部分所出现的问题给出了各种情况下的解决方法和改进手段.为客车空调系统故障的深入研究提供参考.
4.会议论文 浦汉亮 1号线车辆空调系统故障分析与改进 2006
对上海地铁1号线车辆空调系统作了简单的介绍,并就空调系统产生的几个主要故障,客室通风异常、空调机组压缩机组异常损坏与温度传感器故障的产生的原因作了统计与分析,提出了假设,并通过试验加以验证。结合列车在上海地区运营时,其车辆空调系统实际运行工况和制冷系统工作原理,以及对空调系统的实际维修经验,得出解决故障的措施,并对取得的效果作了说明。
5.期刊论文 朱轶婷 基于故障树的波音737-300空调系统故障分析 -黑龙江科技信息2009,""(20)
针对波音737飞机的空调系统典型故障模式,介绍了故障树分析的具体方法,引入了分析故障树所需的割集的概念,介绍了怎样由割集通过底事件求顶事件的概率并应用故障树分析方法进行定性和定量分析.
6.会议论文 殷光文 制冷空调系统中压缩机常见故障分析 2001
许多空调器系统的故障最终都表现为压缩机的问题或故障,本文从压缩机角度分析当与系统匹配不当时,压缩机的故障表现以及解决方案.
7.会议论文 黄胜 铝电解多功能天车空调系统常见故障分析 2004
本文介绍了铝电解工业法国ECL多功能天车空调系统的基本结构及原理,并结合日常维修经验总结出天车空调系统常见故障的处理方法.
8.学位论文 高绍远 Matlab应用于空调系统模拟与故障诊断的研究 2006
集中空调系统，一般是按不保证50小时负荷进行设计的。但是，没有经过调试的空调系统不能保证系统的正常运行。为了确保集中空调系统的稳定性和可靠性，系统的调节和控制非常重要，需要模拟系统能够给出精确数据和准确的指令。本文首先建立了集中空气调节系统的数学模型，利用
Matlab编写了空气处理机组的仿真软件，随后对空调机组进行了变工况研究和理论分析。与此同时，鉴于对系统稳定性的需求，系统的故障诊断得到了高度的重视，本文研究了神经网络BP在空调系统这方面的应用。
系统主要由两部分组成，即仿真和故障诊断系统。空气处理机组仿真软件采用Matlab7.0在WindowsXP环境下完成。故障分析部分使用了三层BP网络计算模型。文中还介绍了人工神经网络的基本原理。
仿真部分分为8个软件模块，分别实现了对风机、过滤器、混合段、表冷器、加湿段、房间、阀门、管道的仿真。故障分析部分采用三层BP网络来确定空调系统的9种常见故障。神经网络输入采用11维[0，1]区间的实数向量，中间层采用7个神经元，输出层用9个神经元表达9种故障。实现了无噪音和有噪音两种训练方法，两种方法中都采用随机产生的样本训练神经网络，经过训练可以正确地预测各种故障。
9.会议论文 朱伟峰. 薛志峰. 江亿 空调系统若干常见问题分析(2) 2000
通过对多个空调系统的调查和测试，对空调系统若干常见问题进行了分析和总结，这些问题都会导致空调系统出现故障，需要引起空调系统的运行人员的注意。
10.会议论文 朱伟峰. 薛志峰. 江亿 空调系统若干常见总是分析(1) 2000
通过多个空调系统的调查和测试，对冷冻站内发现的若干常见问题进行了分析和总结，这些问题都导致空调系统出现故障，希望引起空调设计和运行人员的注意。
引证文献(1条)
1. 陈闵叶. 张兴媛. 蔡玮 飞机空调热交换器运行分析[期刊论文]-上海工程技术大学学报 2008(4)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgmhxyxb2004z1012.aspx
授权使用：上海工程技术大学(shgcjs)，授权号：780f4d11-dd0e-4dd0-a945-9e64009cb5c5
下载时间：2011年1月7日