图1  故障件状态
图2  螺母和发电机轴状态
2 故障分析
2.1 故障调查
从现场了解的信息和故障件拆检发现,2起发电机皮带轮脱落故障的相同点如下。
①柴油发动机均为不同编号的试验机。
②柴油发动机前端轮系为双发电机,前端轮系发电机速比为
5.0,皮带均为10楔(10PK)。
2.2 失效机理判断
根据以上分析可以判断,发电机皮带轮的失效机理为:发动机
在试验过程中的急减速工况,会在压紧螺母上产生一个反向松脱力矩,经过长时间的作用,使螺母缓慢松动,最终导致皮带轮从发电机轴上脱落。
2.3 故障原因分析思路
鉴于发电机皮带轮故障重复出现,且具有多处共同点,分析思路如下。①分析发电机设计关键点。目的是到存在风险的关键点,确
定分析方向。
②计算急减速试验时发电机皮带轮所受的反向扭矩。目的是分
析试验工况产生的反向扭矩对发电机皮带轮的影响。
③计算轮系所能提供给发电机的最大扭矩。目的是与②中的计算结果对比,判断皮带在试验中是否会打滑。
图3  常用多楔带推荐使用的最小包角
(2)发电机皮带轮直径和速比
故障发电机皮带轮直径为54 mm,大于45 mm,满足设计要求。
发电机的实际速比为5.0,比常用速比大,存在设计风险,有可能为故障原因,后续进行重点分析。
3.2 计算发电机带轮所受的反向扭矩
奇瑞柴油发动机图6  轮系布置图
图7  皮带变形与拉力关系曲线