一種發動機振動值變化故障排除的方法
2023-10-09 22:43:59 2
專利名稱：一種發動機振動值變化故障排除的方法
技術領域：
本發明涉及發動機修理領域，具體提供一種航空發動機振動變化故障排除的方法。
背景技術：
航空發動機在修理完成後，需要進行試車考核，在試車考核中振動值一直是發動機重點考核的指標之一。振動作為轉子的固有特性之一，是無法消除的，只能通過各種方法減少振動的激振源，避開轉子的諧振頻率。振動故障通常有振動大和振動值變化兩種，針對振動值變化故障發動機，每次排除時都需要對發動機進行大分解，檢查轉子的剩餘不平衡量，制定相應的排故方案，這樣不僅周期長而且成本高。通過圖I可以看出，如果出現振動故障,則需要將發動機的15個大組件分開，然後再檢查高壓壓氣機轉子、低壓壓氣機轉子、低壓渦輪轉子、高壓渦輪轉子的剩餘不平衡量，再根據不平衡量值的大小來調整高壓轉子的最終不平衡量，以改善與彈性減振的匹配性。這樣的分解深度大，排故檢查項目多，排故周期也就相應很長。
發明內容
本發明的目的在於提供一種發動機振動值變化故障排除的方法，該方法作用於使用彈性油膜減振形式的發動機，通過很少的分解深度，就可以有效的排除振動故障，使發動機的振動值符合工作要求，同時能夠縮短發動機排振周期、降低發動機的排故成本並且減少操作者的勞動強度。通過對航空發動機多年的振動研究發現，高壓轉子的不平衡量對振動值變化有較大影響，進一步分析得知，這種振動變化是轉子不平衡量與彈性減振動的匹配性關係造成的，通過調整高壓轉子的殘餘不平衡量，以適應彈性減振環境則可以排除振動變化故障。本發明具體提供了一種發動機振動值變化故障排除的方法，其特徵在於通過調整高壓壓氣一級轉子葉片質量的方法來改變高壓轉子的剩餘不平衡量，從而排除振動故障；其中，高壓壓氣一級轉子葉片的調整方案為按照發動機試車前平衡量的相位，調整高壓轉子I級輕重點葉片的質量差，得到要增加的不平衡量；要調整的葉片質量=要增加的不平衡量大小除以高壓壓氣一級轉子葉片質心旋轉半徑。本發明還提供了所述發動機振動值變化故障排除方法的具體工藝步驟，其特徵在於(I)、對發動機進行局部分解分下外涵道下半段、高壓靜子機匣前半段，露出高壓壓氣機轉子；(2)、調整高壓壓氣一級轉子的不平衡量查詢該臺發動機其試車前的高壓壓氣機轉子平衡數據，通過平衡數據所顯示的輕點位置，找出高壓壓氣機轉子的實際輕點位置，然
3後按照高壓壓氣一級轉子葉片的調整方案來更換高壓壓氣一級轉子葉片，以調整該處的葉片重量，從而調整高壓轉子的不平衡量，使其改變與彈性減振的匹配性，避免振動值發生變化；(3)、恢復發動機裝配，並進行檢驗試車。本發明所述發動機振動值變化故障排除的方法，其特徵在於所述發動機為使用彈性油膜減振形式的發動機。由於現有測試條件的限制，在整機試車時無法完成發動機高壓轉子組合平衡量的測試工作，因而無法得到準確的平衡量，包括平衡量的數值及相位。在對振動發動機的統計過程中，發現多數發動機不同次試車後，高壓轉子的不平衡量的相位變化很小，基於這個分布規律，可以對振動的發動機按照試車前的相位進行平衡量的調整工作。本發明提供的發動機振動值變化故障排除方法，已應用於多臺發動機的排振工作，並成功排除其振動變化故障，取得了較高的經濟效益，並大大縮短了排故周期，同時節約修理成本約22. 4萬。
圖I發動機基本結構圖(I、低壓壓氣機；2、中央錐型傳動裝置；3、中介機匣；4、高壓壓氣機；5、外涵道；6、主燃燒室；7、空氣換熱器；8、高壓渦輪；9、低壓渦輪；10、混合器；11、加力燃燒室輸油圈；12、加力燃燒室穩定器；13、加力燃燒室；14、噴管；15、渦輪軸承座；)。
具體實施例方式實施例針對出現振動變化故障的發動機，採用本發明提供的振動值變化故障排除的方法，具體工藝步驟如下(I)、對發動機進行局部分解分下外涵道下半段、高壓靜子機匣前半段，露出高壓壓氣機轉子；(2)、查詢平衡數據查詢該臺發動機其試車前的高壓壓氣機轉子平衡數據，見表1，通過平衡數據所顯示的輕點位置，找出高壓壓氣機轉子的實際輕點位置；表I :試車前平衡數據
實施序號高壓轉子不平衡量值(g. cm)輕點相位角度(° )I68. 9347280. 7111351. 420(3)、調整高壓壓氣一級轉子的不平衡量按照高壓壓氣一級轉子葉片的調整方案來計算需更換的高壓壓氣一級轉子葉片重量，具體數值見表2 表2:計算的葉片質量
權利要求
1.一種發動機振動值變化故障排除的方法，其特徵在於通過調整高壓壓氣一級轉子葉片質量的方法來改變高壓轉子的剩餘不平衡量，從而排除振動故障；其中，高壓壓氣一級轉子葉片的調整方案為 按照發動機試車前平衡量的相位，調整高壓轉子I級輕重點葉片的質量差，得到要增加的不平衡量； 要調整的葉片質量=要增加的不平衡量大小除以高壓壓氣一級轉子葉片質心旋轉半徑。
2.按照權利要求I所述發動機振動值變化故障排除的方法，其特徵在於具體工藝步驟為 (1)、對發動機進行局部分解分下外涵道下半段、高壓靜子機匣前半段，露出高壓壓氣機轉子； (2)、調整高壓壓氣一級轉子的不平衡量查詢該臺發動機其試車前的高壓壓氣機轉子平衡數據，通過平衡數據所顯示的輕點位置，找出高壓壓氣機轉子的實際輕點位置，然後按照高壓壓氣一級轉子葉片的調整方案來更換高壓壓氣一級轉子葉片，以調整該處的葉片重量，從而調整高壓轉子的不平衡量，使其改變與彈性減振的匹配性，避免振動值發生變化； (3 )、恢復發動機裝配，並進行檢驗試車。
3.按照權利要求I或2所述發動機振動值變化故障排除的方法，其特徵在於所述發動機為使用彈性油膜減振形式的發動機。
全文摘要
本發明提供了一種發動機振動值變化故障排除的方法，其特徵在於通過調整高壓壓氣一級轉子葉片質量的方法來改變高壓轉子的剩餘不平衡量，從而排除振動故障；其中，高壓壓氣一級轉子葉片的調整方案為按照發動機試車前平衡量的相位，調整高壓轉子I級輕重點葉片的質量差，得到要增加的不平衡量；要調整的葉片質量=要增加的不平衡量大小除以高壓壓氣一級轉子葉片質心旋轉半徑。該方法作用於使用彈性油膜減振形式的發動機，通過很少的分解深度，就可以有效的排除振動故障，使發動機的振動值符合工作要求，同時能夠縮短發動機排振周期、降低發動機的排故成本並且減少操作者的勞動強度。
文檔編號G01M1/32GK102928161SQ20121041450
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者李明, 孫汕民, 耿旭, 宋揚 申請人:瀋陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司