王 嘯 羅 雁 苑振宇

1 故障狀況

某國(guó)產(chǎn)軍機(jī)在外場(chǎng)地面試車(chē)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)工作頻率不穩(wěn)定，穩(wěn)態(tài)頻率為403.4 Hz，產(chǎn)品出廠(chǎng)頻率要求為（402±0.5）Hz。檢查產(chǎn)品外部調(diào)頻蝸桿保險(xiǎn)完好，未發(fā)現(xiàn)人為調(diào)整現(xiàn)象。

2 故障原因分析

2.1 故障檢查

故障發(fā)電機(jī)返回后上試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了性能試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速在（5 000～9 000）r/min 變化時(shí)，輸出頻率從一開(kāi)始的403.4 Hz 緩慢降低，最終穩(wěn)定在402.6 Hz，符合組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)正常工作頻率（400±4）Hz，但不滿(mǎn)足工藝規(guī)定的調(diào)頻點(diǎn)（402±0.5）Hz 要求，同時(shí)與出廠(chǎng)調(diào)定的頻率401.6 Hz，有較大的差異。

為進(jìn)一步查明故障原因，根據(jù)頻率調(diào)整工藝驗(yàn)證組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)頻率調(diào)整工作性能。通過(guò)調(diào)整產(chǎn)品外部頻率調(diào)整螺桿，當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，觀(guān)察頻率呈線(xiàn)性降低，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，頻率呈線(xiàn)性升高，初步判定調(diào)節(jié)器功能良好，調(diào)頻蝸桿嚙合可靠。

為排除產(chǎn)品內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件的影響，進(jìn)行了組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)分解檢查。檢查泵馬達(dá)部件馬達(dá)軸、泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)順暢，耳圈斜盤(pán)組合運(yùn)動(dòng)靈活，隨動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)無(wú)阻塞。再分解泵馬達(dá)部件，檢查隨動(dòng)活塞、耳圈組件、泵斜盤(pán)、搖臂、驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)等零組件均完好，未見(jiàn)異常。離心調(diào)節(jié)器進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)，包括滯回試驗(yàn)、啟動(dòng)點(diǎn)試驗(yàn)、重復(fù)性檢查，均符合工藝。分解離心調(diào)節(jié)器部件，檢查閥芯、旋轉(zhuǎn)閥套、安裝座等零組件均完好。

分解檢查各個(gè)部件未見(jiàn)異常，因此將組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)重新裝配，查找裝配過(guò)程可能導(dǎo)致頻率變化的原因。在裝配調(diào)頻螺桿時(shí)，發(fā)現(xiàn)調(diào)頻螺桿存在一定的軸向串動(dòng)量。調(diào)頻螺桿由旁邊的螺釘和墊片限位，并沒(méi)有完全固定。并且由于調(diào)節(jié)螺桿工作時(shí)需要旋轉(zhuǎn)調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出頻率，因此在設(shè)計(jì)時(shí)便預(yù)留了一定的活動(dòng)間隙。

將組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)重新裝配進(jìn)行性能試驗(yàn)，首先將發(fā)電機(jī)輸出頻率調(diào)整為401.5 Hz，將調(diào)頻螺桿向外拉至極限位置，觀(guān)察發(fā)電機(jī)輸出頻率升至402.1 Hz。證實(shí)了調(diào)頻螺桿軸向串動(dòng)會(huì)影響發(fā)電機(jī)輸出頻率的推測(cè)。再將調(diào)頻螺桿重新推回原位置，但發(fā)電機(jī)輸出頻率仍為402.1 Hz，并未立即恢復(fù)到初始狀態(tài)。繼續(xù)進(jìn)行負(fù)載沖擊、加減速試驗(yàn)，發(fā)電機(jī)輸出頻率始終為402.1 Hz 左右。將組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)停止運(yùn)行，重新啟動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到5 000 r/min 時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出頻率降低到401.9 Hz。繼續(xù)進(jìn)行負(fù)載沖擊、加減速等試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出頻率逐漸降低，最終穩(wěn)定在401.5 Hz 左右。

2.2 故障分析

調(diào)頻螺桿與離心調(diào)節(jié)器調(diào)整齒輪嚙合（圖1），通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)頻螺桿帶動(dòng)調(diào)整齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整離心調(diào)節(jié)器的輸出控制壓力，進(jìn)而調(diào)整組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出頻率。調(diào)頻螺桿軸向串動(dòng)會(huì)直接影響離心調(diào)節(jié)器的輸出控制壓力，而影響組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出頻率。

圖1 調(diào)頻螺桿嚙合關(guān)系

通過(guò)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)調(diào)頻螺桿串動(dòng)量約為0.4 mm，螺桿螺紋螺距為1 mm，線(xiàn)數(shù)為2，軸向串動(dòng)0.4 mm 相當(dāng)于調(diào)頻螺桿旋轉(zhuǎn)0.4*1/2=0.2 圈。根據(jù)調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)一圈頻率變化2 Hz，因此調(diào)頻螺桿旋轉(zhuǎn)0.2 圈頻率約變化0.4 Hz。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，調(diào)頻螺桿軸向拉出再次復(fù)位后，頻率并不會(huì)立即恢復(fù)，而在重新啟動(dòng)后頻率由高緩慢降低，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這就是該組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)返廠(chǎng)檢查頻率從403.4 Hz 緩慢降低到402.6 Hz 的原因。

2.3 故障定位

產(chǎn)品修理工藝中規(guī)定，在設(shè)定溫度條件下，輸入轉(zhuǎn)速（5000±50）r/min 時(shí)，給組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)加負(fù)載（5±1）KW，此時(shí)，組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出頻率f=（402±0.5）Hz，如果輸出頻率不符合，應(yīng)旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿進(jìn)行調(diào)整，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)降低頻率，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)增加頻率，每一圈改變2 Hz，調(diào)整合格后，給調(diào)速器調(diào)整螺桿打好保險(xiǎn)絲，再進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。工藝注明：給調(diào)速器調(diào)整螺桿打保險(xiǎn)絲時(shí)，注意不要使調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖2 調(diào)頻螺桿裝配示意圖

針對(duì)本次頻率超差故障，問(wèn)題原因：一是頻率檢查合格后打保險(xiǎn)時(shí)，意外轉(zhuǎn)動(dòng)了調(diào)頻螺桿，使頻率發(fā)生變化；二是后續(xù)試驗(yàn)檢查時(shí)需要拆除保險(xiǎn)，重新調(diào)整或打保險(xiǎn)時(shí)，調(diào)頻螺桿拉出未能恢復(fù)到調(diào)定的位置，而最終打完保險(xiǎn)后沒(méi)有對(duì)頻率進(jìn)行檢查和確認(rèn)。

3 改進(jìn)措施

（1）在工藝中細(xì)化調(diào)頻螺桿保險(xiǎn)要求，規(guī)定頻率調(diào)整合格后，在試驗(yàn)臺(tái)上給調(diào)頻螺桿打上保險(xiǎn)，并在打完保險(xiǎn)后對(duì)輸出頻率重新檢查。

（2）規(guī)定只要?jiǎng)舆^(guò)調(diào)頻螺桿保險(xiǎn)，必須打完保險(xiǎn)后對(duì)頻率重新檢查。

4 結(jié)論

本文針對(duì)組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)工作頻率不穩(wěn)定故障進(jìn)行了分析和驗(yàn)證，從故障查處、分析及排除過(guò)程進(jìn)行闡述，為同類(lèi)產(chǎn)品故障分析提供參考。