某型組合傳動發(fā)電機出現(xiàn)異常金屬屑故障分析

錢福平　羅雁　苑振宇

【摘 要】組合傳動發(fā)電機是飛機交流電源系統(tǒng)中的重要部件，保證向機上電路提供電壓和頻率穩(wěn)定的三相交流電。在使用過程中，發(fā)現(xiàn)異常金屬屑。針對此次現(xiàn)象，從故障狀況、原因分析、定位故障、檢查故障源和故障排除五大方面進行闡述。

【關鍵詞】金屬屑;交流發(fā)電機;故障分析

中圖分類號： TM31 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）29-0033-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.29.014

Fault Analysis of Abnormal Metal Scraps in a Combined Drive Generator

QIAN Fu-ping LUO Yan YUAN Zhen-yu

（Wuhu TianHang Aero-Tech Co.，Ltd，Wuhu Anhui 241000，China）

【Abstract】The Integrated Drive Generator is an important unit of the AC power supply system of aircraft，which ensures the supply of three-phase AC power with stable voltage and frequency to the onboard circuit.Abnormal metal scraps were found during use.In view of this phenomenon，this article illustrates the fault status，analysis of causes， localization of fault，check fault source，and preventive measures.

【Key words】Metal scraps;AC generator;Fault Analysis

1 故障狀況

某型組合傳動發(fā)電機在外場定期檢查時發(fā)現(xiàn)，飛機發(fā)電機滑油冷卻系統(tǒng)外滑油濾中發(fā)現(xiàn)有異常金屬屑（圖1）。該組合傳動發(fā)電機經(jīng)第一次大修后，已經(jīng)使用193小時40分鐘。

圖1 異常金屬屑

經(jīng)過現(xiàn)場檢查，金屬屑呈螺旋狀和彎條狀，金屬屑表面有明顯的切削加工痕跡，是機械加工形成的金屬屑。據(jù)此分析，金屬屑不是發(fā)電機內(nèi)部零件損壞形成，也不是發(fā)電機在裝配過程中帶入的多余物（如墊片、螺釘、保險絲等）。分解檢查組合傳動發(fā)電機，內(nèi)部油液清潔，沒有金屬屑，部件也沒有磨損跡象。

2 故障定位

通過冶金部門化驗，金屬絲狀物材料為30CrMnSiA，從材料性質(zhì)來看，該金屬屑來自輸入殼體油嘴或油管，是在對輸入殼體油嘴進行組合加工時形成的較大絲狀螺旋金屬屑，在加工的冷卻液和裝配車間的沖洗，嵌入到粗糙的油道管里，在狀螺旋金屬屑收到擠壓后，在彈性的作用下，卡在油道內(nèi)，沒有被沖洗出來，經(jīng)過部件試驗、整機試驗、外廠工作500小時和公司修后約200小時的長期震動和沖刷過程，體積較大的狀螺旋金屬屑產(chǎn)生破碎，而被沖出，該破碎的殘留物沿油道從定壓活門進入姿態(tài)油箱后，從姿態(tài)油箱的底孔被回油泵吸入，從回油泵的低壓腔進入高壓腔后，泵出恒裝，進入外循環(huán)油濾，形成異常金屬屑故障。

經(jīng)了解，恒裝出現(xiàn)遺留金屬屑，在以往共出現(xiàn)過4～5次，均發(fā)生在新品使用300小時內(nèi)，均是部隊定期檢查時，較完整地從恒裝中沖出，在外油濾中發(fā)現(xiàn)，沒有發(fā)生恒裝磨損而導致故障的情況。而修理階段發(fā)生遺留金屬屑的情況，以前從來沒有發(fā)生過。

3 原因分析

圖2表示了產(chǎn)品輸入殼體組件內(nèi)油路的走向，粗虛線為吸油路，細虛線為注油路。產(chǎn)品工作時工作液流動路線描述如下。

注油泵從位于姿態(tài)油箱中部的吸油口A吸油，油液經(jīng)油泵吸油腔B增壓到出油腔C，到達注油濾上游，經(jīng)過濾進入注油路1，經(jīng)泵馬達部件補油口D進入注油路2，在泵馬達部件補油口E處分流到調(diào)節(jié)器和發(fā)電機，部分油液進入注油3，先后途經(jīng)泵馬達部件補油口F和G，進入注油壓力控制油路，部分油液到達定壓活門安裝點H，利用定壓活門的工作，注油路1-3的壓力被控制在2Mpa，為了維持壓力的基本穩(wěn)定，定壓活門工作在一個合適的開口狀態(tài)，從泄油口泄出多余的工作液，經(jīng)定壓活門泄油路返回注油泵吸油口B，重新進入循環(huán)。

圖2 輸入殼體組件油路示意圖

這樣，由于循環(huán)流動的原因，在注油路1-3、注油壓力控制油路以及定壓活門泄油路（直徑約8mm）內(nèi)的異物，均有機會因注油泵的作用到達注油濾的上游而被注油濾收集。

分析認為進行油嘴組合加工時，由于切削液的沖刷作用，部分螺旋絲狀金屬絲進入注油路，并鉗入粗糙的油路中，因絲狀彈性的作用下難以被加工分廠的沖洗和裝配現(xiàn)場的解封沖洗所清除，或者沖洗過程僅僅使得它們產(chǎn)生短距離移位。這樣，這些異物被帶入裝配中。產(chǎn)生磨合試驗、性能試驗和組合試驗均未能清理出這些異物，因此沒有發(fā)生異常的產(chǎn)品故障。

由于使用過程相對時間較長，在注油壓力及其壓力脈動的作用下，殘留的金屬屑破碎面順流移動，或進入下游各種潤滑工作油道，或通過定壓活門泄油口進入注油泵進油路。

本產(chǎn)品的故障表明殘屑進入了注油泵并對注油泵造成輕微損傷后道道注油濾而被注油濾收集。金屬屑被注油濾擋住，未能進入產(chǎn)品運轉(zhuǎn)部件。

分析認為金屬屑殘留在注油路3，通過定壓活門泄油路進入注油泵的可能性較大。

4? 結(jié)論與措施

根據(jù)上述分析，本產(chǎn)品在注油濾上出現(xiàn)異常金屬屑的原因是：組合加工輸入殼體組件中油嘴零件時，切削絲殘留于殼體油道中，未能在殼體加工的清洗工序和產(chǎn)品裝配前的清洗工序清理掉，產(chǎn)品磨試、檢試時注油濾檢查工序也未能檢查到，在使用過程中進入油濾。

2019年上半年，公司購買了窺視鏡進行組合加工后油路腔內(nèi)檢查，加強對油路殘留異物的控制，針對本次故障原因，決定組合加工后增加用細鋼纜清理油道殘屑和X光透視檢查措施，加強對零件油道注油路2、注油路3中殘留金屬屑的控制，進一步保證產(chǎn)品質(zhì)量。

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