CESSNA525飛機(jī)起動發(fā)電機(jī)故障研究

柳昌齡

摘 要：塞斯納525飛機(jī)的電源系統(tǒng)是一個(gè)直流電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過一些電氣部件實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)電能的產(chǎn)生、調(diào)節(jié)、控制與指示。獎狀飛機(jī)安裝了兩臺起動機(jī)發(fā)電機(jī)，它是飛機(jī)電源系統(tǒng)的核心部件。我分院的4架獎狀飛機(jī)已經(jīng)發(fā)生過8次起動發(fā)電機(jī)的故障。起動發(fā)電機(jī)故障對于飛機(jī)飛行安全有重要影響。因此通過對起動發(fā)電機(jī)故障的研究，對飛機(jī)電源系統(tǒng)可靠性的提升有重要作用。

關(guān)鍵詞：起動發(fā)電機(jī)；滲油；松動；老齡化

1 獎狀飛機(jī)直流起動發(fā)電機(jī)介紹

獎狀飛機(jī)的直流電源主要是由兩臺發(fā)動機(jī)驅(qū)動的直流發(fā)電機(jī)提供的，這兩臺發(fā)電機(jī)為風(fēng)冷式，29V、300A的直流起動發(fā)電機(jī)，它們分別安裝在發(fā)動機(jī)附件齒輪箱的左、右兩側(cè)，它的安裝位置如圖1所示。每臺發(fā)電機(jī)系統(tǒng)都是獨(dú)立運(yùn)行的，除非在有故障情況的下，否則兩臺發(fā)電機(jī)都是通過電源分配系統(tǒng)進(jìn)行并聯(lián)供電，并通過兩發(fā)電機(jī)控制組件的均衡連接實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

2 獎狀飛機(jī)起動發(fā)電機(jī)故障情況

由表1看出，2016年和2017年起動發(fā)電機(jī)故障有所增長，故障主要表現(xiàn)為接線片松動，起動發(fā)電機(jī)不能脫開起動，起動發(fā)電機(jī)滲油。這些故障會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不能輸出。

（1）起動發(fā)電機(jī)不能脫開，發(fā)電機(jī)故障。

由于目前我們沒有獎狀起動發(fā)電機(jī)的翻修資質(zhì)，對于其內(nèi)部故障如不能脫開啟動、發(fā)電機(jī)不工作等故障只能拆下送廠修理。下一步還是應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對翻修單位翻修質(zhì)量的評估，盡量將部件送到翻修后使用時(shí)間長的單位維修。

（2）起動發(fā)電機(jī)滲油。

因?yàn)槊看尾鹧b更換發(fā)電機(jī)都需要更換膠圈，起動發(fā)電機(jī)的滲油故障，應(yīng)當(dāng)是膠圈質(zhì)量或者是安裝的問題，與老齡化無關(guān)。對于這個(gè)問題可以通過加強(qiáng)航材溫濕度管理，防止庫存橡膠件老化，還有就是加強(qiáng)人員培訓(xùn)來解決。

（3）起動發(fā)電機(jī)接線片松動。

部件進(jìn)入老齡化后最大的問題就是松動、腐蝕、磨損。因此接線片松動應(yīng)是我們研究的重點(diǎn)。

2017年1月和3月，B-3650發(fā)生的兩次故障其實(shí)都是一臺發(fā)電機(jī)，最后檢查發(fā)現(xiàn)是由于正線接線片松動，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不能輸出。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，接線片不能壓緊的原因應(yīng)該是安裝螺帽的摩擦力矩過大。獎狀飛機(jī)的正負(fù)接線片螺帽安裝力矩要求為115 ± 10.0英寸·磅。而我們在安裝螺帽過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)螺帽還沒有貼近接線片時(shí)，其旋轉(zhuǎn)的摩擦力矩已經(jīng)達(dá)到了90寸·磅，也就是說，如果我們再按照115寸·磅對螺帽打力矩，剩余用于壓緊接線片的力矩只有25寸·磅，該力矩不能滿足壓緊接線片的需要，正線接線片自然會出現(xiàn)松動。但是螺帽的安裝力矩不能超過125寸·磅，因?yàn)檫^大的力矩會損壞接線柱。

造成摩擦力矩過大的原因可能有兩個(gè)：①螺帽損壞；②接線柱螺紋損傷。處理方法也是兩個(gè)，更換螺帽或者是更換起動發(fā)電機(jī)。由于螺帽內(nèi)部以及螺桿螺紋很難進(jìn)行目視檢查，我們就需要確定一個(gè)摩擦力矩的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)摩擦力矩超過這個(gè)設(shè)定值則表示螺帽或者接線柱螺紋損壞，需要更換。由于塞斯納飛機(jī)手冊和發(fā)電機(jī)部件手冊均沒有這個(gè)力矩要求，我們只能通過統(tǒng)計(jì)目前我們的發(fā)電機(jī)接線柱摩擦力矩，來初步設(shè)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

通過對四臺發(fā)電機(jī)正負(fù)接線柱的安裝螺帽摩擦力矩測量發(fā)現(xiàn)，其正常力矩都沒有超過60英寸·磅，從壓緊接線片的角度來講，摩擦力矩應(yīng)當(dāng)是越小越好，因此可以暫定摩擦力矩標(biāo)準(zhǔn)為60英寸·磅，超過60英寸·磅則檢查螺帽和螺桿并視情更換。

我們在進(jìn)行測試的過程中，發(fā)現(xiàn)螺帽在擰緊過程中摩擦力矩可能發(fā)生變化，多數(shù)情況是螺帽剛帶上的初期力矩較大，螺帽在帶入螺桿一段行程之后力矩下降，因而測試時(shí)應(yīng)當(dāng)要求在螺帽接近接線片附近測量其摩擦力矩。還有就是發(fā)電機(jī)返修后都會更換新的螺帽，新螺帽經(jīng)常比較緊，而進(jìn)行一兩次拆裝以后摩擦力會下降一些，因此遇到新螺帽摩擦力較大時(shí)可以嘗試一兩次拆裝以后再測量。

3 維護(hù)建議

（1）起動發(fā)電機(jī)不能脫開。

我院沒有獎狀起動發(fā)電機(jī)的翻修資質(zhì)，只能拆下送廠修理。下一步還是應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對翻修單位翻修質(zhì)量的評估，盡量將部件送到翻修后使用時(shí)間長的單位維修。

（2）起動發(fā)電機(jī)滲油。

加強(qiáng)航材溫濕度管理，防止庫存橡膠件老化，還有就是加強(qiáng)人員培訓(xùn)。

（3）起動發(fā)電機(jī)接線片松動。

安裝起動發(fā)電機(jī)電源接線柱螺釘時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)擰緊力矩較大，測量擰緊時(shí)的摩擦力矩。如果摩擦力矩大于60英寸·磅，則檢查螺帽和螺桿并視情更換。摩擦力矩的測試應(yīng)當(dāng)在螺帽接近接線片附近進(jìn)行。新螺帽經(jīng)常比較緊，進(jìn)行一兩次拆裝以后摩擦力會下降一些，因此當(dāng)遇到新螺帽摩擦力較大時(shí)可以嘗試一兩次拆裝以后再測量。