王 啸 罗 雁 苑振宇

1 故障状况

某国产军机在外场地面试车检查时，发现组合传动发电机工作频率不稳定，稳态频率为403.4 Hz，产品出厂频率要求为（402±0.5）Hz。检查产品外部调频蜗杆保险完好，未发现人为调整现象。

2 故障原因分析

2.1 故障检查

故障发电机返回后上试验台进行了性能试验，在试验过程中发现当输入转速在（5 000～9 000）r/min 变化时，输出频率从一开始的403.4 Hz 缓慢降低，最终稳定在402.6 Hz，符合组合传动发电机正常工作频率（400±4）Hz，但不满足工艺规定的调频点（402±0.5）Hz 要求，同时与出厂调定的频率401.6 Hz，有较大的差异。

为进一步查明故障原因，根据频率调整工艺验证组合传动发电机频率调整工作性能。通过调整产品外部频率调整螺杆，当顺时针旋转，观察频率呈线性降低，逆时针旋转，频率呈线性升高，初步判定调节器功能良好，调频蜗杆啮合可靠。

为排除产品内部运动部件的影响，进行了组合传动发电机分解检查。检查泵马达部件马达轴、泵轴转动顺畅，耳圈斜盘组合运动灵活，随动活塞运动无阻塞。再分解泵马达部件，检查随动活塞、耳圈组件、泵斜盘、摇臂、驱动销等零组件均完好，未见异常。离心调节器进行单独试验，包括滞回试验、启动点试验、重复性检查，均符合工艺。分解离心调节器部件，检查阀芯、旋转阀套、安装座等零组件均完好。

分解检查各个部件未见异常，因此将组合传动发电机重新装配，查找装配过程可能导致频率变化的原因。在装配调频螺杆时，发现调频螺杆存在一定的轴向串动量。调频螺杆由旁边的螺钉和垫片限位，并没有完全固定。并且由于调节螺杆工作时需要旋转调整发电机输出频率，因此在设计时便预留了一定的活动间隙。

将组合传动发电机重新装配进行性能试验，首先将发电机输出频率调整为401.5 Hz，将调频螺杆向外拉至极限位置，观察发电机输出频率升至402.1 Hz。证实了调频螺杆轴向串动会影响发电机输出频率的推测。再将调频螺杆重新推回原位置，但发电机输出频率仍为402.1 Hz，并未立即恢复到初始状态。继续进行负载冲击、加减速试验，发电机输出频率始终为402.1 Hz 左右。将组合传动发电机停止运行，重新启动，当转速达到5 000 r/min 时，发电机输出频率降低到401.9 Hz。继续进行负载冲击、加减速等试验，发现发电机输出频率逐渐降低，最终稳定在401.5 Hz 左右。

2.2 故障分析

调频螺杆与离心调节器调整齿轮啮合（图1），通过旋转调频螺杆带动调整齿轮转动，以调整离心调节器的输出控制压力，进而调整组合传动发电机的输出频率。调频螺杆轴向串动会直接影响离心调节器的输出控制压力，而影响组合传动发电机的输出频率。

图1 调频螺杆啮合关系

通过测量，发现调频螺杆串动量约为0.4 mm，螺杆螺纹螺距为1 mm，线数为2，轴向串动0.4 mm 相当于调频螺杆旋转0.4*1/2=0.2 圈。根据调节螺杆旋转一圈频率变化2 Hz，因此调频螺杆旋转0.2 圈频率约变化0.4 Hz。

经过试验验证，调频螺杆轴向拉出再次复位后，频率并不会立即恢复，而在重新启动后频率由高缓慢降低，最终达到稳定状态，这就是该组合传动发电机返厂检查频率从403.4 Hz 缓慢降低到402.6 Hz 的原因。

2.3 故障定位

产品修理工艺中规定，在设定温度条件下，输入转速（5000±50）r/min 时，给组合传动发电机加负载（5±1）KW，此时，组合传动发电机的输出频率f=（402±0.5）Hz，如果输出频率不符合，应旋转调整螺杆进行调整，顺时针旋转降低频率，逆时针旋转增加频率，每一圈改变2 Hz，调整合格后，给调速器调整螺杆打好保险丝，再进行后续试验。工艺注明：给调速器调整螺杆打保险丝时，注意不要使调整螺杆转动。

图2 调频螺杆装配示意图

针对本次频率超差故障，问题原因：一是频率检查合格后打保险时，意外转动了调频螺杆，使频率发生变化；二是后续试验检查时需要拆除保险，重新调整或打保险时，调频螺杆拉出未能恢复到调定的位置，而最终打完保险后没有对频率进行检查和确认。

3 改进措施

（1）在工艺中细化调频螺杆保险要求，规定频率调整合格后，在试验台上给调频螺杆打上保险，并在打完保险后对输出频率重新检查。

（2）规定只要动过调频螺杆保险，必须打完保险后对频率重新检查。

4 结论

本文针对组合传动发电机工作频率不稳定故障进行了分析和验证，从故障查处、分析及排除过程进行阐述，为同类产品故障分析提供参考。