直升机主减速器故障及其维修措施探讨

【摘 要】 直升机是依靠发动机驱动旋翼和尾桨，产生拉力而保持飞行的，发动机是安装在直升机上的由发动机驱动的一个相对独立的部件，它将一台或者很多台发动机的扭转力矩进行汇总，然后按照一定的比例传给旋翼和尾桨。主减速器由于自身结构比较复杂，尺寸和重量都比较大，出现故障的比例也比较大，加强对于直升机主减速器故障以及维修措施的探讨，对于保障飞机飞行安全具有很重要的意义。

【关键词】 直升机 主减速器 故障 维修

直升机主减速器是直升机传动系统的核心部件，针对主减速器可能出现的故障，比如发电机的工作状态、温度对主减速器的影响，滑油内部金属屑等对主减速器内部齿轮以及轴承的影响，此外对于主减速器振动波形的故障分析也很重要，通过对着一些列故障的预测和研究，进而提出更好的维修措施，对于降低飞行事故，保证飞行安全具有很重要的意义。

1 直升机主减速器的故障

1.1 动力传动系统故障

动力传动系统是直升机中最主要的机械系统，它直接决定了直升机的飞行寿命、机动性能以及飞行的安全性能，但是往往也比较容易发生故障，引起严重的后果。传动系统故障主要发生在行星齿轮系上，常见的齿轮故障形式主要包括齿面磨损、齿面胶合、齿面疲劳以及轮齿折断等，齿轮产生故障的原因有很多种，主要原因包括超载、操作失误、不良以及制造产生的误差等。在实际的应用中，直升机遇到的齿轮故障往往不是单一的故障形式，通常是多种故障形式同时出现，因而要根据故障的主要特征判断出现故障的主要原因，特别是对于齿轮折断这种情况，要引起足够的重视，避免重大事故的发生。同时齿轮故障会引起振动信号的变化，研究振动信号波形和齿轮状态时应该考虑旋转振动信号、速度信号、位移信号等等，利用时域分析方法和域频分析方法来解决相关的故障问题。

1.2 热故障

机械结构中有摩擦就会有发热的现象，这也就是常说的热故障，主要出现在轴承、齿轮、导轨等这些位置。直升机主减速器即使在良好的条件下正常工作，也会因为自身结构比较紧凑、体积小等设计特点，在高速和重载的情况下，使得整个主减速器系统产生比较大的温差，使温度急速上升，高温会对主减速器的正常工作产生不利的影响。例如，由于元件之间的摩擦以及油粘性的作用，使得轴承内部快速升温，当达到一定的温度，油的粘度就会下降，使轴承表面的材料过早地失效，出现胶合咬死的情况，影响了轴承的使用寿命。对于齿轮来说，温度的变化既能影响齿轮传动性能和功能，也能引起齿轮的变形，影响正常的运作。

1.3 滑油故障

滑油故障也是直升机主减速器中常出现的一类问题，首先滑油中容易出现金属屑，这是因为主减速器的齿轮以及轴承等零件是由合金材料制成的，在运行中由于磨损会出现一定量的金属屑，其次还会出现滑油渗漏，滑油渗漏一般是由于荷载、磨损、污染等原因使得密封件的密封性能下降，从而引起了滑油的渗漏。另外还会出现滑油压力异常的情况，滑油压力是主减速器的重要监控参数，一旦失去滑油压力，主减速器的机械部件就会严重损坏，直接影响了飞行的安全。滑油在为机械部件提供功能的同时，还能够起到冷却的作用，因而要严格控制滑油的温度。

2 主减速器的维修措施

2.1 加强故障诊断分析能力

对于直升机的状态监控系统中，主要采用波形分析来提高对故障的分析能力，其中时域分析、频域分析是最常见的波形分析方法。此外常运用应用遗传算法、BP神经网络以及SVP对于齿轮故障进行诊断，对于发电机的故障一般采用离散小波变换以及广义回归神经网络等进行诊断，同时也结合了小波包变换和小波神经网络对于直升机主减速器的故障进行诊断。加强对这些故障诊断技术和分析技术的掌握，对于提高诊断分析能力具有重要的作用。

2.2 提高故障预测能力

直升机主减速器的故障主要是由Kalman滤波、DWT以及神经网络相结合构成，具体来说是使用振动传感器采集直升机主减速器上的振动信号，在重新采样和去除噪音之后进行离散小波变换，然后进行Kalman滤波预算，从而达到对于主减速器故障进行提前预测的能力。目前来说，应该加强预测能力和诊断能力的一体化，充分运用诊断网络，实现对信号的故障进行预测的能力。对于故障进行预测可以避免因为过度维修造成资源的浪费，准确地预测故障是维修的前提，为维修提供了科学依据，还可以防止维修不足而导致事故的发生，降低事故的发生率。

2.3 进行定期检查维修

为了降低主减速器的故障的发生率，要加强对于主减速器的日常维修，要定期检查滑油的液面以及有无渗漏，保证滑油的油量符合要求，同时还要定期检查主减速器的磁堵油滤状况，保证滑油的清洁干净没有金属屑，对于滑油的散热装置也要进行定期检查，确保滑油冷却装置的正常工作。对于动力传动系统也要做到定期检查，确保齿轮能够运作正常，对于直升机主减速器系统进行传热节点划分，建立热传递的网络模型，对于主减速器的温度场进行分析，进而确保主减速器内部温度的稳定，尽量排除直升机主减速器的故障发生率，确保飞行安全。

3 结语

通过对于直升机主减速出现的一系列故障进行列举分析，从直升机动力传动系统、热系统以及滑油系统等方面进行探究，要加强对这些故障方面的检测和预测能力，同时还可以运用小波神经网络变换以及滤波预算等方面加强故障诊断、分析能力，最后维修人员要严格按照技术要求对直升机主减速器进行定期的检查和维护，确保直升机的飞行安全。

参考文献

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