CFM56-7B发动机风扇叶片配平工作指南

壮志凌云top_gun · 发表于 2022-7-5 12:07:45

CFM56-7B发动机风扇叶片配平工作在发动机日常维护中比较常见，但如果配平方案选取不当，会导致配平效果不佳，甚至会因为错误操作导致配平后振动值变大，本文将详细介绍配平方案的选取及配平工作中的注意事项，供大家参考。

风扇叶片配平常用的方法有三元法和利用AAVM进行配平两种方法，三元法是通过矢量平行四边形法则来计算不平衡点，比较麻烦；利用AAVM进行配平比较简便，因此在航线维护中多利用AAVM进行风扇叶片的配平。

AAVM系统及原理介绍：

CFM/GE的发动机装有两个传感器，根据发动机型号不同，传感器安装的位置也不同，具体安装位置见图一：所有发动机的前传感器都在1号轴承处，而后传感器根据发动机型号不同，所处的位置有很大区别，对于CFM56-7B发动机，后振动传感器安装在风扇机匣处，每个振动传感器都可以监控N1振动和N2振动，因此，每台发动机共有4个振动值，这4个振动值在不同的系统命名都不一样，理清它们之间的关系才能为下一步排故做好准备，下表一为它们之间的关系。前传感器（1号轴承传感器）是风扇（N1）振动的主传感器，后传感器（风扇机匣传感器）是核心机（N2）振动的主传感器。

图一：不同型号发动机振动传感器位置

振动	传感器	AVM	CFM	ACMS
N1	1号轴承传感器（前）	FAN	ZVB1F:FAN VIB FWD	VIBN1C
N1	风扇机匣传感器（后）	LPT	ZVB1F:FAN VIB Rear	VIBN1T
N2	1号轴承传感器（前）	HPC	ZVB2F:Core VIB FWD	VIBN2C
N2	风扇机匣传感器（后）	HPT	ZVB2F:Core VIB Rear	VIBN2T

表一

AAVM将N1、N2转速传感器传输过来的转速信号，通过公式：频率（HZ）=转速（RPM）/60，转换为频率，AAVM再将振动传感器中与频率匹配的振动值提取出来，得到发动机不同转速下的振动值，最后通过DEU将每台发动机4个振动值中的最大值显示在驾驶舱的DU上，所以，如果N1或N2转速传感器的转速信号丢失，相应发动机的振动值将无法显示。

AAVM通过接收N1、N2转速传感器和振动传感器传输过来的信号，计算出N1转子和N2转子的最大振动值以及振动最大时的相位角，AAVM再通过内部逻辑计算出风扇叶片配平方案，AAVM最多可以提供6套配平方案。按照AAVM提供的方案去执行风扇叶片配平工作并不难，难的是如何从这6套方案里面选出最佳方案，如果方案选取不当，配平后的效果不明显，甚至出现配平螺钉实际位置与AAVM内部存储的位置不一致而直接给风扇叶片配平，导致发动机振动值越配越大的案例。下文将对发动机风扇叶片配平工作的注意事项及方案选取做了详细介绍，希望能对大家日后的工作有所帮助。

1，在需要配平的发动机上记录下配平螺钉的件号的最后三位（P01-P07或P08-P14），CFM56-7B发动机有36个配平螺钉，配平螺钉的位置按照从前往后看逆时针方向（发动机转动的方向，如图二）数，叶台上小凹坑对应的配平螺钉是1号。

图二：平衡螺钉位置图

2，在AAVM上读取AAVM内部存储的配平螺钉的布局，并与步骤1所记录的发动机上配平螺钉的实际布局相比较，如果一致，则继续以下步骤；如果不一致，则应在AAVM上输入实际的布局后再进行以下步骤。

NOTE:如果先在AAVM上读取配平螺钉的件号，再去发动机上确认会更快捷，因为有些配平螺钉的件号字迹不是很清楚，难以辨认。

3， AAVM有两种平衡计算模式：一种是单平面配平模式——1-plane balance，即只对风扇进行配平，所以又叫风扇配平模式Fan Trim Balance；另一种是双平面配平模式——Two-Plane Trim Balance，这种模式下计算出的平衡方案既包括对风扇部分的配平也包括低压涡轮4级叶片（LPT 4）的配平，在航线维护中无法对低压涡轮部分进行配平，所以选择第一种平衡计算模式——1-plane balance（手册参考：AMM TASK 71-00-00-750-803-F0015：Test 14B Fan Trim Balance）。

4，选取配平方案：
在AAVM的“X FLIGHTS DISPLAY?”目录下读取最近6个航段的配平方案（显示方式如图三），读取数据如图四，去掉其中的无效值（无效值定义：指相位值相差较大的一组配平数据），如图四中F5航段与其它方案的相位值相差较大，故删除这个方案不采用，计算出剩下的其它五个方案相位角的平均值为2°，对比五组数据，F3航段数据最接近平均值，最接近发动机的真实振动情况，故选取F3航段的配平方案较合适。

图三：配平方案显示模式

图四：AAVM读取配平方案

5，在AAVM上进入所选取的配平方案并记录下来，如果决定实施配平，则将配平后的配平螺钉布局保存在AAVM内，也可以在配平后再将配平螺钉的实际布局输入到AAVM内；如果决定不配平，则不保存。

6，按照配平方案安装发动机风扇配平螺钉。

7，如果配平前振动值超过4.0配平后需要对发动机进行振动测试（TEST 7）检查配平的实际效果。

配平过程中需要注意的事项如下：

Ø 配平螺钉的位置一定要按照发动机转动的方向来识别（请参见图二）。

Ø P01-P07是配平螺钉老的件号，P08-P14是新的件号，它们之间的关系如下：

Ø 用内六角扳手来拆装配平螺钉，如果配平螺钉上的内六角孔被拧圆了，没法拆下时，可以将发动机前整流锥拆下，用大力钳夹住配平螺钉的光杆部分将它拧松，然后拆下；对于P07的配平螺钉只能叫金工处理了。

Ø 当飞机上刚装了一个新的AAVM或AAVM内的不平衡数据丢失以后，可以通过地面试车TEST 7来使AAVM获得不平衡数据，以便进行风扇叶片配平。

Ø 安装配平螺钉时应该在螺纹上涂上防咬剂（Molykote G-n Plus lubricant, D50019[CP2444] 或Lubricant, D50308 [CP 2171]），配平螺钉的安装力矩是67.5 in-lb (7.6 N·m) – 74.5 in-lb (8.4 N·m)

Ø 在发动机上查看配平螺钉的实际布局时，如果发现在转动风扇叶片时整流锥内有异常声响，应该拆下整流锥，检查风扇法兰盘的固定螺栓有无松动或脱落，如果有螺栓松动或脱落也会引起振动变大，在实际工作中曾经发生过类似事件！

Ø 在遇到AAVM内存储的配平螺钉的布局与发动机上的实际布局不一致时，应该在AAVM内重新输入配平螺钉的布局，输完后可以直接计算配平方案，没有必要先试车再计算，因为发动机的振动与AAVM内存储的配平螺钉的布局无关，它是由发动机本身引起的，与发动机上的配平螺钉的实际布局有关。在AAVM内进行计算时，配平螺钉的布局必须正确，这样才能得到正确的配平方案。

通过风扇叶片配平可以减少发动机低压转子部分的振动值，有时一次配平就可以将振动值减少到可接受范围值内，有时要多次配平才行。在多次配平都不能减少振动值的情况下，应该对发动机做进一步的工作，如风扇叶片的润滑，低压涡轮部分的孔探等。