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A320驾驶舱座椅电控调节原理及故障研究

 庞工随手记 2023-07-07 发布于山东
【事件背景】
最近在梳理机队飞机状况时,发现针对A320FAM驾驶舱座椅的电动调节故障,往往一次不能够彻底排故,查询空客TSM手册,针对此故障,排故的操作性很差。同时,在机务在线浏览帖子也发现,大家对驾驶舱座椅的电动调节讨论比较多。下面我们一起来分析下A320驾驶舱座椅电控调节的原理,并寻求一种合理的排故方案。
(机务在线帖子如下图)
【电控原理图】

如上图所示为A320FAM飞机驾驶舱机长侧座椅的电动调节线路图,我们以此为依据进行分析。

假设该座椅的状态为:电门设置FWD位。
(1)驾驶舱座椅通过A\B\C三相115VAC驱动齿轮马达作动组件;(如红色线路)
(2)为了实现多维度的控制,从B相引出一条线来连接控制电门FWD\AFT电门和UP/DOWN电门;(如绿色线路)
(3)为了保证控制的顺畅性和柔滑型,该控制线路增加了EH和VH装置。这两部分由直流供电,所以从控制线路(绿线)引出一条线经桥式整流电路变为直流驱动EH和VH装置;(如紫色方框内)
  • E.H:ELECTRIC CLUTCH-BRAKE-HORIZONTAL MOVEMENT
  • V.H:ELECTRIC CLUTCH-BRAKE-VERTICAL MOVEMENT
(4)座椅电动调节运动的停止是齿轮马达作动器内部的一个电门来控制。
【故障分析】

根据历史数据,驾驶舱座椅电动调节故障,一般是由控制电门失效引起的。所以,我们本次仅讨论控制电门失效的案例。

控制电门FWD\AFT电门和UP/DOWN是三位控制电门,靠弹簧力稳定在中立位。当我们向某个方向克服弹簧力按压并保持时,座椅开始运动;当松开控制电门后,靠弹簧力回到中立位,座椅运动停止。

如上图所以,控制电门的控制臂一端分别固定在端点2或5上,两个控制臂与扳动杆以特殊的方式连接,控制臂的另一端,通过扳动杆的移动可以分别与端点1或3,4或6接触。

对于电门类部件最常见的失效形式就是触点接触不上或接触不良。我们针对这个失效形式进行分析:

假设1:故障形式—FWD\AFT电门控制臂无法与触点3接触。
(1)当FWD\AFT电门设置FWD位,操作正常。
(2)当FWD\AFT电门设置AFT位,操作失败。
(3)当UP\DOWN电门设置UP位,操作正常。
(4)当UP\DOWN电门设置DOWN位,操作正常。
小节:当FWD\AFT电门两个方向仅一个方向失效时,一般仅影响这一个方向;另一个维度UP\DOWN电门控制不受影响。故障件为表现受影响的电门。
假设2:故障形式—FWD\AFT电门控制臂无法与触点1接触。
(1)当FWD\AFT电门设置FWD位,操作正常。
(2)FWD\AFT电门设置AFT位,操作正常。
(3)当UP\DOWN电门设置UP位,操作失败。
(4)当UP\DOWN电门设置DOWN位,操作失败。
小节:当FWD\AFT电门或UP\DOWM电门,同一电门两个方向都失效时;另一个电门控制不受影响。故障件为表现不受影响维度上的电门。
【结论】
根据驾驶舱座椅电动控制原理,结合历史数据,总结一般的规律为:
(1故障表现的现象与故障真实的原因可能不是对应的关系
(2)当某一个电门一个方向无法调节(其他3个方向调节正常)时,一般为该无法调节的控制电门故障。如不及时排除故障,久而久之,很可能扳杆扳断。
(3)当某一个电门两个方向无法调节(另一维度2个方向调节正常)时,一般为另一个维度上的控制电门故障。动动另一维度上的电门可能会测试正常,但是故障必然后再次出现。
【声明】
(1)文中图示仅为说明白故障现象及电流走向,与实际可能不符。
(2)在研究A320FAM驾驶舱座椅控制原理过程中,我与控制中心的几位同事(工程师)进行了友好交流,请教了中国民航大学自动化学院刘博士,还得到了D航培训部资深教员蒋老师的指导,在此一并感谢。
后附桥式整流电流图:

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