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CFM56-7风扇叶片的平衡
概述
1、MM给定的CFM56-7发动机最大振动指示为4.0,如果振动指示为3.0到4.0之间,由航空公司的政策决定需要采取何种措施来对振动进行识别和排除。如果低压转子振动指示4.0以上,或高压转子振动指示3.0以上,就必须采取措施来对发动机排故。
2、发动机可能振动的原因有:燕尾榫头压力面涂层(CU-NI-IN)过早脱落;风扇叶片的轴向移动;风扇盘的磨损;等等。厂家不建议进行频繁的叶片拆装,这样容易损坏燕尾榫头压力面涂层,造成掾板定位衬套脱出。因此,拆装叶片的程序中加入了检查叶片根部、风扇盘磨损和掾板定位衬套的工序。
3、故障隔离参考FIM71-05TASK808,包括目视检查(FOD、油滤、磁堵……)、孔探检查(高压转子)、测试检查(传感器、接头、导线)、润滑叶片叶根/风扇盘榫槽、以及厂家下SB改装。
4、AMM71-00-00/501 14A和14B。AMM71-00-00/501 14A为三元平衡法的程序,需进行5次试车,用矢量图得到不平衡的矢量,用这种方法可将振动级别降低到1.8;AMM71-00-00/501 14B为机载AVM配平法的程序,该方法方便简单,效果明显,仅需0-2次试车。
5、机载AVM配平法只适用于安装了新型AVM的飞机,即除B-2641飞机以外的所有737-800飞机。
机载AVM配平法
1、AVM的作用:记录最后6个航段的不平衡数据、显示现有的配平螺钉类型和位置、修改配平螺钉类型、对风扇叶片进行平衡计算。
2、平衡的方法:
1)读取不平衡数据,确定是否有发动机振动指示大的记录。如果没有不平衡数据的记录,则无法进行平衡计算。
2)逆时针记录发动机后整流锥上36个配平螺钉件号,共有7种配平螺钉,件号为9111M35P01-P07。
3)读取现有的配平螺钉构型,如果实际配重和AVM记录的数据不一致,则无法进行平衡计算。必须先修改AVM内存中配平螺钉构型,使配平螺钉件号与实际安装的件号一致,再重新进行振动指示试车,让AVM记录新的不平衡数据,根据新的数据进行平衡计算。
4)使用AVM对风扇叶片进行平衡计算。
5)根据计算的结果更换相应的配平螺钉。
6)作振动试车。
AVM的操作
1、 读取不平衡数据:按ON/OFF:SELF TEST?→按3次NO:BALANCE→按YES:AIRLINE GENERIC AXX(XX=01-99)→按YES:BAL FOR ENGINE1?
按YES 按NO
IMBAL DATA READ? BAL FOR ENGINE2?
X FLIGHT DISPLAY?(X=1-6)(或NO IMBAL DATA)
按YES
FLIGHT X?(X=0-5)
按上或下箭头选择航段→按YES即可
AVM FRONT PANEL DISPLAY
E 1 X X . X %
N . N N/ Y Y Y
M . M M/ Z Z Z
XXX---N1转速
NNN---风扇的不平衡量(MILS)
MMM--- LPT的不平衡量(MILS)
YYY--- -风扇的不平衡量的相位角(度)
ZZZ----LPT的不平衡量的相位角(度)
2、读取现有配平螺钉构型: IMBAL DATA READ?按NO:HOLE CONFIG
按YES:READ CONFG DATA?
按YES:READ CONFIG:显示孔的位置和对应的件号
按NO: RESET ACTUAL CONFIG?
按YES:SAVE NEW CONFIG?
按YES:将所有的的配平螺钉构型改为P07。
3、修改AVM内存中配平螺钉构型:READ CONFIG
按NO: RESET ACTUAL CONFIG?
按NO:MODIFY ACTUAL CONFIG?
按YES:HOLE XX POX MODIFY?
按YES:HOLE XX MOD POX SAVE?(用上下箭头更改)
按YES:保存新的构型,并显示是否需更改下一孔。
4、使用AVM对风扇叶片进行平衡计算:IMBAL DATA READ?
按2次NO: BALANCE 1 PLANE COMPUTE?
按YES:X FLIGHTS DISPLAY?
按YES:BALANCE IN PROGRESS
SOLUTION FOUNG DISPLAY? 按YES:得出平衡结果
AVM FRONT PANEL DISPLAY
E 1 H O L E X X
REM P 0 X
INST P 0 Y
XX---孔的位置号 1-36
P0X---需要拆除的配平螺钉
P0Y---需要安装的配平螺钉
三点平衡法
1、三点平衡法的基本原理适用于CFM56-3、CFM56-5、CFM56-7、PW4000、JT9D等发动机。由于B-2641飞机振动监控组件(AVM)选用的是与737-300飞机相同的组件,该组件只能记录FFCCV和1号轴承的最大振动指示及相应的N1、N2转速,不能记录不平衡量的相位角,故只能用三点法对风扇叶片进行平衡。
2、AMM71-00-00/501中14A关于CFM56-7B的三点平衡法采用的数据点比较多,计算复杂。具体思路为:
1)全部采用P07配平螺钉,做振动指示试车,按6个不同的速度推油门,在AVM上分别读取初始的不平衡量,包括FFCCV和1号轴承的最大振动数据,及其相应的转速。
2)分别在0゜、120゜、240゜加装3个P05螺钉,做3次试车,按6个不同的速度推油门,在AVM上分别读取初始的不平衡量包括FFCCV和1号轴承的最大振动数据,及其相应的转速。
3)在以上每次试车得出的数据中,选出3个最大的FFCCV和3个最大的1号轴承的最大振动数据。
4)将选出的数据记录在AMM71-00-00/P588表中,并用圆规在AMM71-00-00/501FIG519中作图,得出矢量R及其相位角X,并根据以上数据计算出矢量W6及其灵敏度S。
5)用上述方法的6个矢量W6在AMM71-00-00/501FIG519中作图,最终计算出最后的不平衡矢量W7。矢量W7就可告诉我们在什么位置加多少什么件号的配平螺钉。
3、也可以采用类似于CFM56-3发动机的简易方法用三点平衡法进行配平。简易法直接在驾驶舱主发动机页面采用最大的振动指示数据,这样不需要在电子舱反复记录不同转速下的FFCCV和1号轴承的最大振动数据,也不需要复杂的计算来获取精确的W7。具体方法是:
1)全部采用P07配平螺钉,先推油门到N1 80%稳定3分钟,再收回到慢车。
2)做振动试车,推油门到接近极限N1,记录最大的初始振动指示U0。
3)分别在0゜、120゜、240゜加装3个P05螺钉,做3次振动指示试车,每次推油门到接近极限N1,分别记录最大的振动指示U1、U2、U3。
注意:A、每次改变P05螺钉的位置后,都要先推油门到N1 80%稳定3分钟,再收回到慢车,再做振动指示试车,推油门到接近极限N1,记录最大的振动指示,这样得出的振动数据才准确;
B、试车时一定遵循AMM手册中相关的安全事项,试车前必须先根据现场外界气温在CDU上查出极限N1的数值,推油门时不能超过极限转速;
C、0゜的3个P05螺钉安装在1#、2#、36#位置,120゜的3个P05螺钉安装在24#、25#、26#位置,240゜的3个P05螺钉安装在12#、13#、14#位置。当3个角度中某一个角度安装了3个P05螺钉,其余的位置就恢复为P07螺钉;
D、U0、U1、U2、U3的单位为:UNIT。U0、U1、U2、U3的长度见AMM71-00-00/501FIG519图中的刻度,最大为5 UNITS。
4)在AMM71-00-00/501FIG519中作图,以圆心为原点,以U0为半径画圆;以所画圆与0゜线相交的点为原点,以U1为半径画圆弧;以所画圆与120゜线相交的点为原点,以U2为半径画圆弧;以所画圆与240゜线相交的点为原点,以U3为半径画圆弧。三段圆弧可能相交于一点,也可能构成一个或两个三角形。
5)三段圆弧的相交点,或者构成的最小一个三角形的重心,就是所得的矢量W7的端点。连接圆心到W7的端点,就得到最终矢量W7。矢量W7的长度为R1,单位为UNIT,角度为逆时针方向到0゜线。
6)目标平衡重量的计算公式:
W=3*WP05*U0/R1
注:W----目标平衡的重量,单位为:克-厘米(GRAM-CM)
WP05----件号为P05配平螺钉的重量,单位为:克-厘米(GRAM-CM)
根据AMM71-00-00/501FIG516中,WP05=280.1 GRAM-CM
U0----初始振动指示U0,单位为:UNIT
R1----最终矢量W7的长度,单位为:UNIT
3----指3个件号为P05的配平螺钉的重量
根据得出的目标平衡重量W,在AMM71-00-00/501FIG527或528中即可找出需要在什么位置安装什么件号的配平螺钉。图527是矢量W7刚好在某一配平螺钉的位置上,图528是矢量W7在两配平螺钉位置之间。
4、注意两点:
一、在AMM71-00-00/501 14A程序中给出的计算公式为:W=831.8*U0/R1,它采用的参数为831.8,计算结果相差不大。在为737-300发动机CFM5-3进行配平时,如果采用3个P05配平螺钉,计算公式为:W=3*WP05*U0/R1;如果采用2个P06配平螺钉,计算公式为:W=2*WP06*U0/R1。
二、如果三段圆弧的相交构成两个大小接近的三角形,可以采取目测的方法粗略判断一下更接近哪一种情况。
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