某型組合傳動發電機斷開恒裝故障分析

王嘯 苑振宇

【摘 要】組合傳動發電機是飛機交流電源系統中的重要部件，保證向機上電路提供電壓和頻率穩定的三相交流電能。在飛機使用過程中，會出現“斷開恒裝”的故障代碼，持續幾秒后自動消失，并且供電正常，再次使用驗證故障不再重現，而且在試驗臺上進行測試也不能再現，性能數據均符合要求。針對此類現象，本文從故障狀況、原因分析、定位故障、檢查故障源和預防措施五大方面進行闡述。

【關鍵詞】斷開恒裝；油液污染度；壓力信號器

中圖分類號： TM315 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）32-0046-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.020

【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. The fault code of “disconnection constant speed drive” may appear during testing， which will automatically disappear after a few seconds. However， the power supply is normal and the fault will not reproduction， even testing on the bench again. At the same time， all the characteristic data meets the requirements. In view of this fault， this article illustrates the fault status， analysis of causes， localization of fault， check fault source， and preventive measures.

【Key words】Disconnection constant speed drive； Oil pollution； Pressure sensor

1 故障狀況

在對某型組合傳動發電機故障統計梳理中發現，“斷開恒裝”故障占比率居高。該故障現象是：在飛機使用過程中，會出現“斷開恒裝”的故障代碼，持續幾秒后自動消失，并且供電正常，經檢查組合傳動發電機未真正斷開，再次使用驗證故障不再重現。在試驗臺上試驗驗證，各項性能均能符合要求，工作未發現異常。

2 故障原因分析和定位故障

2.1 類別

“斷開恒裝”分為兩類情況。一是真正斷開，即組合傳動發電機的脫開機構工作保護，使其停止工作；二是斷開信號，為了提醒飛行員組合傳動發電機出現故障，須飛行員手動斷開，如未操作，組合傳動發電機繼續運轉供電，此時脫開機構也未工作。本文講述的故障狀況就是屬于第二種情況。

2.2 飛機交流電源系統

從飛機交流電源系統的組成和工作原理來看，當組合式發電機恒裝部分的壓力信號器工作后，電信號通過其電路傳遞給示警模塊，從而打印故障代碼。

當與產品插座連接的機上電纜屏蔽層屏蔽效果失效或減弱時，可能會受到電磁干擾，從而影響示警模塊產生錯誤信息，發出故障代碼。

當示警模塊本身出現故障時，也可能產生錯誤信息，從而發出故障代碼。

2.3 組合傳動發電機液壓工作原理（圖1）

當組合傳動發電機工作時，恒裝內的組合泵將大腔體內的潤滑油抽出，經過過濾器過濾，流經壓力信號器后，一部分提供給交流發電機，起冷卻作用；一部分提供給恒裝本身，起調節和冷卻作用。其內的液壓機由液壓泵和液壓馬達組成，主要是對差動機構進行調節，當轉速過大時，液壓機降速，反之增速；始終保證差動機構穩定輸出轉速，以提供給交流發電機。液壓機的調節作用主要由離心調節器和伺服機構進行控制。組合泵還有另一個作用，就是將發電機和小腔體內的潤滑油回到大腔體內。交流發電機由恒裝帶動旋轉后，產生三相交流電壓。

可見，組合傳動發電機是由液壓驅動發電的裝置，因此，供油壓力在這個過程中起到尤為重要的地位。而壓力信號器就是監測該壓力的部件，通過感受壓力的變化從而發出保護信號。

2.4 壓力信號器工作原理

2.5 故障分析及定位

綜上所述，從飛機電源系統工作原理上分析，引起此類故障的原因主要是壓力信號器、電磁干擾和示警模塊自身故障。由于專業所限，本文主要對壓力信號器引起的故障進行詳細闡述，不再對其他兩種原因再做詳細說明。

從組合傳動發電機和壓力信號器的工作原理上來看，引起壓力信號器出現故障的原因，應有以下幾點：

（1）油液污染度不合格；

（2）注油油濾流通性不佳；

（3）滑油系統油量少；

（4）壓力信號器內部結構出現故障。

3 檢查故障源

3.1 油液污染度

造成油液污染度不合格的原因主要有兩點：一是加入到產品內的滑油本身污染度不合格；二是產品內部有磨損。在產品修理中均出現過類似情況。

這兩種情況的出現，必然會使油液中的固體顆粒度超標，這樣就有幾率使固體顆粒堵塞在壓力信號器的油液入口處，使供壓壓力瞬間降低，從而讓觸點接觸，線路接通，出現故障代碼；一旦固體顆粒被重新帶走，供壓壓力瞬間恢復，觸點重新斷開，線路不導通，故障代碼消失。

3.2 注油油濾

從工作原理可以看出，壓力信號器監測的是經過注油油濾后的供壓壓力。如果注油油濾流通性不佳，則會造成通過的供壓壓力不穩，可能出現瞬間供壓壓力低于壓力信號器的起動壓力值，從而報故，隨后，壓力恢復，故障消失。外部系統環境和油液污染度都是引起注油油濾流通性不佳的直接原因。

3.3 滑油系統油量

組合傳動發電機是液壓驅動裝置，滑油系統是其動力源，也對其起冷卻作用。如果滑油量不足，就會使整個滑油系統工作不正常，導致供壓壓力不穩，從而可能出現瞬間供壓壓力低于壓力信號器的起動壓力值，從而報故，隨著壓力的回升故障也隨之消失。

3.4 壓力信號器內部結構

3.4.1 底座組件

如底座組件密封性失效，就會有滑油進入壓力信號器內部，可能在觸點間產生油膜，并形成電弧，使其電路導通，從而報故，隨電弧的消失故障也消失。

3.4.2 膜片

如膜片發生變形，就會導致其被頂桿頂起后，其上觸點與襯板上觸點間的間隙不均勻，一邊大一邊小，當組合傳動發電機工作環境發生劇烈變化時，有可能間隙小的一邊會瞬間接觸，使其導通，從而報故，當穩定后觸點重新斷開，故障消失。

3.4.3 襯套

襯套為膠木所制，如襯套破裂、掉塊，也會導致與其相連的零件松動，有可能使觸點接觸，從而報故，隨即再斷開，故障消失。

如絕緣性降低，有可能造成已經斷開的觸點電路，通過其電路瞬間接通，從而報故，但該故障為顯性、持續性發生。

3.4.4 螺母、螺桿

襯套、膜片、襯板等都是通過螺母和螺桿固定的，也是通過其進行起動壓力調整的。如螺母與螺桿之間松動，那么就會導致其他零件也隨之松動，有可能使觸點接觸，從而報故，隨即再斷開，故障消失。

4 預防措施

（1）加強注入產品內滑油污染度的控制，加強產品修理過程中的污染度防控，避免錯漏裝，造成產品內部磨損。

（2）加強注油濾濾芯的清洗和檢查力度，保證油液污染度的合格率以及外部系統的清潔。

（3）嚴格控制組合傳動發電機的加油量。

（4）加強壓力信號器內部零組件的檢查力度和修理深度，增加密封性試驗，完善修理方法。

5 結論

綜上所述，通過加強對這些故障點的控制以及對壓力信號器的深化修理，發生此類故障的故障件以及返修件的數量已逐漸減少，大大降低了故障發生率。此類故障可歸類為不顯性故障和偶發故障，很難排除。從排除過程中我們更加深刻地理解到故障梳理、統計、分析的重要性。

本文針對“斷開恒裝”故障進行了剖析和闡述，從飛機電源系統、產品結構和工作原理等方面進行了分析。從中也總結出排除不顯性和偶發故障的一些經驗，希望能夠借此為讀者在以后的產品修理中起到幫助作用。

【參考文獻】

[1]沈頌華.航空航天器供電系統[M].北京航天航空大學出版社.2005.

[2]張利平.液壓傳動系統設計要點[M].化學工業出版社.2015.

[3]沈興全，吳秀玲.液壓傳動與控制.第一版.國防工業出版社.2005.

[4]朱其順.機械故障分析及應對措施[J].礦業工程[J].2008-8，3（4）：46.

[5]劉亞雄，吉曉波，董乃峰.發電機故障分析方法研究[J].山西電力技術，1999-8，4：1-4.