曹西征 李旺

摘 要：某型發(fā)動(dòng)機(jī)金屬屑末檢測(cè)信號(hào)器從外場返回故障件出現(xiàn)不報(bào)警問題，本文首先對(duì)金屬屑末檢測(cè)信號(hào)器的工作原理進(jìn)行介紹，對(duì)故障進(jìn)行分析，建立故障樹，從設(shè)計(jì)不足、制造缺陷、應(yīng)力過大以及外來異物等方面對(duì)故障樹底事件逐一排查，確定了大接線片與檢測(cè)頭端面接觸不良是不報(bào)警原因，提出改進(jìn)措施并試驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)有效。

關(guān)鍵詞：金屬屑末檢測(cè)信號(hào)器;不報(bào)警;故障分析

中圖分類號(hào)：V263.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）10-0100-02

某型發(fā)動(dòng)機(jī)金屬屑末檢測(cè)信號(hào)器（以下簡稱信號(hào)器）安裝于附件機(jī)匣組件上，位于總回油路上，檢查滑油系統(tǒng)回油中金屬顆粒的情況。當(dāng)金屬顆粒積累在信號(hào)器的檢測(cè)頭上，使兩極導(dǎo)通時(shí)，指示燈報(bào)警，以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承以及摩擦對(duì)偶件的磨損情況[1-2]。

信號(hào)器的工作原理如圖1所示，靠檢測(cè)頭兩磁極間隙吸附金屬屑末，前導(dǎo)套形成電路的一極（正極），后導(dǎo)套及殼體形成電路的另一極（負(fù)極），當(dāng)金屬屑末積累到一定程度將磁極間隙導(dǎo)通時(shí)，信號(hào)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

本文針對(duì)信號(hào)器出現(xiàn)不報(bào)警問題，對(duì)故障進(jìn)行分析，建立故障樹，逐一排查故障樹底事件，確定了不報(bào)警原因，提出改進(jìn)措施，試驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)措施的有效性。

1故障現(xiàn)象

某型發(fā)動(dòng)機(jī)從外場返回信號(hào)器故障件，反映故障為不報(bào)警（即產(chǎn)品短路通電后，指示燈不亮）。對(duì)故障件復(fù)查性能，檢查產(chǎn)品的通電性時(shí)，當(dāng)磁極間隙用鐵磁物質(zhì)短路后，對(duì)產(chǎn)品通以工作電壓，發(fā)現(xiàn)指示燈不亮，產(chǎn)品不報(bào)警。

2故障分析與排查

根據(jù)故障現(xiàn)象和信號(hào)器工作原理，建立信號(hào)器不報(bào)警故障樹，從設(shè)計(jì)不足、制造缺陷、應(yīng)力過大以及外來異物等方面對(duì)故障樹底事件逐一排查。

2.1 故障樹

用微電阻測(cè)試儀檢查各零件的導(dǎo)通性時(shí)，發(fā)現(xiàn)插座第1針與檢測(cè)體不通，即插針1導(dǎo)通功能失效。根據(jù)故障現(xiàn)象，產(chǎn)品缺陷部位在檢測(cè)頭組件中與插針1有導(dǎo)通要求的零件上。根據(jù)故障現(xiàn)象和信號(hào)器工作原理，通過產(chǎn)品不報(bào)警故障，針對(duì)插座插針1導(dǎo)通功能失效現(xiàn)象，分析可能導(dǎo)致插針1導(dǎo)通功能失效的因素，建立了故障樹。以“插針1導(dǎo)通功能失效”為頂事件，從設(shè)計(jì)、制造、使用、材料分析等方面開展分析和排查工作，共建立了8項(xiàng)底事件，具體見圖2。根據(jù)故障樹的分析方法對(duì)每個(gè)底事件進(jìn)行逐個(gè)排查。

2.2 故障排查

與插針1導(dǎo)通性相關(guān)的零件有后導(dǎo)套、檢測(cè)體和大接線片，裝配后插針1與插座殼體之間的導(dǎo)通電阻需不大于20MΩ。經(jīng)分析后導(dǎo)套材料、檢測(cè)體材料和大接線片材料其導(dǎo)電性能滿足使用要求。底事件X1“材料選擇不當(dāng)”可以排除。

只要保證焊接質(zhì)量和螺母的緊固力，完全能保證插針1與后導(dǎo)套的良好導(dǎo)通性。底事件X2“結(jié)構(gòu)不合理”可以排除。

材料表面處理后均可保證零件的導(dǎo)電性。因此可排除因零件表面處理方式不當(dāng)而導(dǎo)致的導(dǎo)通功能失效故障。底事件X3“表處方式不當(dāng)”可以排除。

經(jīng)制造復(fù)查，后導(dǎo)套、大接線片和檢測(cè)體材料均未有代料，符合圖樣要求。故障件材料合格，底事件X4“材料不合格”可以排除。

故障件表面處理質(zhì)量合格，底事件X5“表面處理質(zhì)量缺陷”可以排除。

經(jīng)檢查故障件導(dǎo)線與插針1、大接線片的焊接質(zhì)量，焊接牢固，無虛焊，用微電阻測(cè)試儀檢查兩處的焊后導(dǎo)通電阻均小于5MΩ。底事件X6“焊接質(zhì)量缺陷”可以排除。

通過分解檢查情況，可判定外界振動(dòng)環(huán)境不會(huì)造成各零件松動(dòng)，產(chǎn)品能承受較大的振動(dòng)應(yīng)力。底事件X7“振動(dòng)應(yīng)力過大”可以排除。

對(duì)故障件進(jìn)一步分解檢查，發(fā)現(xiàn)大接線片與檢測(cè)頭端面接觸處有托馬斯膠。信號(hào)器內(nèi)部灌注了托馬斯膠液，因托馬斯膠液不導(dǎo)電，導(dǎo)致大接線片與檢測(cè)頭端面接觸不良，兩零件之間導(dǎo)電性下降甚至不導(dǎo)電，當(dāng)磁極間隙短路時(shí)，產(chǎn)品不報(bào)警。底事件X8“異物進(jìn)入大接線片與檢測(cè)體端面之間”不能排除。

2.3 故障原因

通過排查插座插針1導(dǎo)通功能失效故障的8個(gè)底事件，導(dǎo)致產(chǎn)品不報(bào)警的故障原因?yàn)椋喊l(fā)現(xiàn)大接線片與檢測(cè)頭端面接觸處有固化后的非金屬物，通過材料分析后確定該物質(zhì)為托馬斯膠。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品內(nèi)部灌注了托馬斯膠液，因托馬斯膠液不導(dǎo)電，導(dǎo)致大接線片與檢測(cè)頭端面接觸不良，兩零件之間導(dǎo)電性下降甚至不導(dǎo)電，當(dāng)磁極間隙短路時(shí)，產(chǎn)品不報(bào)警。檢測(cè)頭組件結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。

2.4機(jī)理分析

根據(jù)檢測(cè)頭組件結(jié)構(gòu)，為保證產(chǎn)品的可靠報(bào)警，必須在結(jié)構(gòu)上保證下面幾處零件之間的導(dǎo)電性：（1）前導(dǎo)套、螺桿與連接頭之間的導(dǎo)電性;（2）后導(dǎo)套與檢測(cè)頭之間的導(dǎo)電性;（3）大接線片與檢測(cè)頭之間的導(dǎo)電性;（4）小接線片與螺桿之間的導(dǎo)電性。從檢測(cè)頭組件結(jié)構(gòu)來看，螺桿與連接頭通過螺紋連接;小接線片與螺桿之間、后導(dǎo)套與檢測(cè)頭之間以及大接線片與檢測(cè)頭之間都是通過螺母擰在螺桿上進(jìn)行固緊的，因此從結(jié)構(gòu)上來看，完全能保證這四處零件之間的導(dǎo)電性。

由于檢測(cè)頭內(nèi)部灌注了托馬斯膠液，灌注時(shí)少量膠液會(huì)流入大接線片和檢測(cè)體端面之間，當(dāng)產(chǎn)品工作一段時(shí)間后壓緊螺母緊固力會(huì)降低，造成大接線片與檢測(cè)頭端面接觸不良，產(chǎn)品導(dǎo)通功能失效，產(chǎn)品不報(bào)警。

2.5問題復(fù)現(xiàn)

為復(fù)現(xiàn)故障，裝配了一件試驗(yàn)件，裝配時(shí)涂了少許膠液在大接線片上，擰緊螺母后，產(chǎn)品導(dǎo)通功能正常，插針1與檢測(cè)體的導(dǎo)通電阻為18MΩ。膠液固化后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了振動(dòng)試驗(yàn)，振動(dòng)試驗(yàn)后檢查產(chǎn)品的導(dǎo)通性能，雖然導(dǎo)通性能正常，但其導(dǎo)通電阻明顯增大，導(dǎo)通電阻為50MΩ，由于無法完全模擬外部環(huán)境條件，所以插針1導(dǎo)通功能失效故障未能完全復(fù)現(xiàn)，產(chǎn)品不報(bào)警故障也不能復(fù)現(xiàn)。

3改進(jìn)措施及驗(yàn)證情況

3.1改進(jìn)措施

為解決因托馬斯膠液浸入大接線片與檢測(cè)頭端面間隙處導(dǎo)致兩者之間不導(dǎo)通的故障，同時(shí)為提高接地線與檢測(cè)頭的導(dǎo)電性，采取了以下改進(jìn)措施：（1）取消灌注托馬斯膠液。（2）增加保護(hù)焊點(diǎn)。（3）在工藝上增加了對(duì)螺母在不同溫度下的安裝力矩。

3.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證改進(jìn)措施的有效性，對(duì)改進(jìn)后的產(chǎn)品進(jìn)行了廠內(nèi)驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目有：功能性能試驗(yàn)、高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、加速度試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)后檢查產(chǎn)品性能合格。

4結(jié)論

信號(hào)器不報(bào)警故障進(jìn)行了改進(jìn)，經(jīng)廠內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證和裝機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，改進(jìn)后的產(chǎn)品未再出現(xiàn)不報(bào)警故障，產(chǎn)品改進(jìn)措施有效。

參考文獻(xiàn)

[1] 《航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》總編委會(huì).航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)：傳動(dòng)及潤滑系統(tǒng)：第12冊(cè)[M].北京：航空工業(yè)出版社，2001.

[2] 林基恕.航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：航空工業(yè)出版社，2005.