关于A320机翼防冰活门高压状态下压力低的原因分析

欧阳昆

摘 要：空客飞机机翼防冰活门是防止机翼在空中结冰的重要部件，清楚该部件工作原理对日常的维护工作是必要的，只有清楚了相应的原理才能准确有效的排故，本文主要对高压状态下压力低进行了分析，对飞机的日常维护起到积极作用。

关键词：机翼;防冰活门;压力;监控

A320飞机机翼防冰活门（P/N：38E93-6）经常会出现L/R WAI VALVE （9DL/10DL），WING A.ICE SYS FAULT的故障信息。A320飞机机翼防冰系统是利用飞机气源系统的热空气，为飞机左右机翼的 3.4.5 号缝翼提供防冰保护，是A320飞机的一个重要飞控操作舵面的保护系统。主要是在空中使用，地面测试只有30秒的测试程序，主要是为了防止热空气损伤飞机结构。给外场维修时查找故障带来一定的难度。

为了提高外场飞机放行人员的飞机排故能力，对部分机翼防冰活门内场维修进行了跟踪调查研究。发现部分故障部件在工厂测试时：机翼防冰活门的进口压力小于500kPa时，机翼防冰活门下游的調节压力符合手册要求，在高压状态（进口大于500kPa）时，机翼防冰活门下游调节压力降低至110-125kPa，不满足手册要求（138-172kPa）。为此需要研究这种异常情况，首先先要了解机翼防冰活门的基本原理。

1 机翼防冰活门的基本原理

在无压力状态下，机翼防冰活门在内部弹簧力的作用下保持关闭状态;供压状态时（高于10PSI），气体通过引气管到机翼防冰活门的打开腔，气体经过调节阀、电磁铁到机翼防冰活门关闭腔，电磁铁在断电状态时，电磁铁上的排气孔处于封闭状态，机翼防冰活门的打开腔压力和关闭腔压力相等，机翼防冰活门在弹簧力和气压的作用下保持平衡，并处在关闭位置。当电磁铁处于通电状态时，电磁铁的排气孔打开，直接通向外界大气，机翼防冰活门关闭腔压力被释放出去一部分，这样关闭腔的压力就低于机翼防冰活门的打开腔，机翼防冰活门打开腔的气压的作用力大于关闭腔的弹簧力，机翼防冰活门在气压作用下打开。

2 机翼防冰活门的调压

机翼防冰活门的下游压力被引入到调节阀膜片的左腔室，当下游压力增大时，气压作用在调节阀膜片上，克服弹簧力作用使调节阀膜片向右运动，这样调节阀的开口增大，使机翼防冰活门关闭腔的压力增大，从而使机翼防冰活门的挡板向关的方向运动，下游压力逐步减少;反之机翼防冰活门向打开方向运动，下游压力逐步增大。通过反馈信息的监控不断调节，使得下游的压力保持在23PSI左右。

3 机翼防冰活门的监控

机翼防冰活门有关闭和打开两个状态，其中下游两个压力传感器电门监控下游的压力，当机翼防冰活门的压力传感器监控到下游引气的压力在22.4808±2.4656PSI之间时，机翼防冰活门的工作正常，当监控到的压力高于30.4579PSI时，就触发高压故障信息，当压力低于14.5038PSI时，就触发低压故障信息。

4 机翼防冰活门在高压状态下压力降低的可能原因分析

当机翼防冰活门在高压的状态时，下游压力降低，从原理上分析主要原因就是压力不足，从原理来看主要是漏气或者弹簧力不足导致机翼防冰活门的挡板开度不符合要求造成的。

通过对部件的构造来分析，漏气主要是部件的缺陷，包括老化等原因，例如调节阀座底部或顶部的密封胶圈达不到密封要求，如果底部密封圈的缺陷将导致进口压力在高压下泄漏，进口的气体没有经过调节阀而直接进入了机翼防冰活门的关闭腔，使机翼防冰活门直接朝着关位运动，这样将导致机翼防冰活门下游压力减小，甚至关闭。

当机翼防冰活门调节阀的顶部密封胶圈达不到密封要求，也会引起腔体的泄露，影响机翼防冰活门挡板的开度，在高压状态下进口气体进入到机翼防冰活门关闭腔的压力向调节膜片的左腔泄漏，调节膜片左腔的压力比实际下游的压力大，从而导致调节阀向右运动。

子部件功能不符合要求，主要表现在弹簧性能下降，弹簧在交变载荷的作用下，性能下降，弹簧力不足，导致不能达到设计值，和气压作用力平衡时不能满足设计要求，例如固定阀座的卡簧为弹性波形卡簧，长期使用导致的弹性不足或不正确安装都会导致阀座底部的密封不严，在高压下容易发生泄漏，从而导致下游的调节压力减小。

子部件之间的间隙影响，当子部件之间的配合间隙增大，进入到活门关闭腔的压力向调节膜片的左腔泄漏，低压的时候，泄露量不足以引起低压警告信息的触发，当在高压的情况下，气体泄漏将增大，调节器膜片左腔的压力比实际下游的压力大很多，从而导致调节阀向右运动，调节阀开度增大，使一部分气流流到了机翼防冰活门关闭腔，机翼防冰活门开度减小，导致出口压力减小，降低到一定程度时触发低压警告信息。

5 结语

从统计数据来看，不同维修厂家的维修质量的差异还是很显著的，对航空公司来说，正确选择合适的维修厂家对公司运营成本是有极大帮助的。A320飞机机翼防冰活门经常会出现故障，主要是机翼防冰活门本体出现了内部缺陷，这与内场维修的质量是戚戚相关的。作为部件维修厂家如何提高部件维修质量是十分必要的，只有产品质量过硬，才能留住客户，才能有市场竞争力。

参考文献：

[1]管春轶 基于对A320大翼防冰活门高压状态下压力降低的故障分析，机电机械，（2016）34-250

[2]钱毅辉、王敬忱、高赛 基于容抗法的大翼过热探测环路故障分析，工程科技Ⅱ辑，2020，11-029

[3]陈志建 A320飞机大翼过热探测环路原理及排故方法  第四届“航空维修理论研究及技术发展”学术交流会