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ACM简介
摘要：飞机空调系统对保持客舱的安全及舒适具有重要意义，其中空气循环机（ACM）起着关键作用。

本文对空调系统的原理进行了简单说明，并以B737飞机空调系统中件号为204050-10/11的ACM为例，对其维修过程进行了比较详细的介绍。

关键词：ACM飞机空调系统压缩机涡轮
一、空调系统原理
民航客机飞行高度最高可在平流层的下部飞行。

当到达平流层，大气温度保持在零下56.5℃。

大气压力随高度的增加呈指数规律迅速下降。

我们需要对客舱进行加温加压，这些工作是由飞机的空调系统完成对供气量的温度、压力、压力变化率、湿度、清洁度等进行调节，使到达座舱的空气满足人体生理卫生的要求，提供安全而舒适的生活和工作环境。

飞机的空调系统普遍做法都是从发动机压气机引来部分经过加温、加压的高温气体，通过一定的管路输送到飞机空调系统，这部分气体再分成两路，简单的说，就是一个热通道，一个冷通道。

热通道的热空气和冷通道的冷空气按一定的比例在混合室充分混合，将满足人体舒适的空气提供到座舱。

以典型的B737飞机为例，飞机主发动机引气，经过调压活门后进入空调系统（如图1），经过预冷器后，温度大约为190℃，该气体分为两路，一路进入初级热交换器，另一路热空气直接进入混合室。

气体经过初级热交换器后与冲压空气进行热交换，被冲压空气不完全冷却至100℃左右，冲压空气排出舱外。

部分冷却的气体进入空气循环机的压缩机端，温度在压缩机的作用下增加到185℃左右，从压缩机出口排出，随后进入次级热交换器，在次级热交换器内与冲压空气再进行一次热交换，冷却到100℃的气体进入涡轮端，冲压空气排出舱外。

进入涡轮的气
体急速膨胀，温度迅速降低至-10℃～10℃，随后进入客舱空调混合室。

该冷气与之前的热空气混合到合适温度，进入客舱。

二、ACM原理和维修方法
以件号为204050-10/11的ACM（如图2）举例，它包括压缩机、涡轮和叶轮风扇，分别安装在轴的两端。

转轴依靠两个角接触轴承支撑进行高速旋转，压缩叶轮和涡轮分别处于各自的管组件中，轴承和轴系处于主壳体内。

ACM的工作依靠的是能量的转化，是机械能和热能的相互转化过程。

如图3，当气体从压缩机入口进入ACM，带动叶轮高速旋转，压缩机的叶轮在旋转过程中压缩空气，由机械能转化为热能，把入口气体温度由100℃加热至185℃左右，当气体进入涡轮时，由于涡轮的高速旋转（与压缩机同轴），它的叶片使气体迅速膨胀，热能转化为机械能，气体的温度从100℃降低至-10-10摄氏度。

衡量ACM的好坏是由它的转化效率决定的，而转化效率依靠以下几个方面，一是叶轮的形状；二是压缩机和涡轮的进气角度，三是轴承性能和跳动，四是叶轮间隙。

其中叶轮的形状和进气角度是由各个件的形状保证的，出厂时即固定，不可更改，在这里不予讨论。

我们主要讨论后两者，由于涡轮冷却器的转速一般比较高，基本都在每分钟几万转左右，所以轴承的好坏起到关键作用。

现在的一般有油轴承和空气轴承（如图4，图5）两种。

油轴承由于需要润滑油润滑和降温，所以转速有一定的限制，空气轴承是依靠空气将轴承内圈悬浮起来，摩擦力极小，所以转速可以达到很高。

由于结构精密，所以空气轴承的价格是油轴承的数倍。

值得一提的是，由于结构设计原因（如图4，图5），空气轴承的旋转方向是一定的，不可反转，否则将损坏轴承，而油轴承没有这一点要求。

件号为204050-10/11ACM的轴承为油轴承。

由于ACM的高速旋转，其轴向和径向的跳动也是关键因素（如图７图８）。

径向和轴向的跳动均由部件尺寸和角接触轴承保证，所以在检查过程中，要注意按照手册检查部件的磨损情况，在安装轴承的过程中，一定要注意的轴承的安装方向。

对于叶轮间隙，是在ACM的维修过程中尤其要注意的地方。

因为在前三个条件一定的情况下，这个间隙是唯一可以调节的地方。

叶轮间隙主要轴的是叶轮和叶轮座，叶轮和壳体之间的间隙（如图7、图8）。

这两个间隙主要靠叶轮叶片底部的调节垫片来实现，在安装过程中就需要调节好。

其他注意事项：在ACM运行过程中，壳体内有大量的润滑油，这些润滑油通过油绳传递到轴上，并在轴的旋转作用下变成油雾，不间断的给轴承润滑并降温，这些油最终在甩油盘的作用下回到油池里，往复循环使用。

每次维护时，均需更换润滑油。

在壳体的底部有放油口，侧面有注油口和油窗，以便在维护时注油和观察油面高度。

对于件号204050-10/11的ACM来说，每次加油应大于油窗高度的3/4，基本注油量在300cc左右。

在测试过程中，由于ACM的转速很高，要防止异物等进入壳体损坏叶片，测试前应注意管路的清洁。

三、结束
ACM是飞机空调系统中制冷的重要部件，了解ACM的原理有助于对飞机整个空调系统有更深的认识。

机械公司衣宾。