[B737] 怎样使用AVM排除发动机振动值大故障

怎样使用AVM排除发动机振动值大故障

导致振动值高的原因：
振动值高的根本原因在于两个转子不平衡。在正常使用过程中，随着轴承和叶片等机械部件的磨损，燃烧室以及高低压涡轮部分灰尘的积累，可能导致发动机的振动值会慢慢变大；还有发动机内部损伤和外来物损伤（如鸟击等），也会导致振动值将会突然增大。

航线振动值高的判断方法：
航线上如果机组报告振动值高，应该按照FIM 71-05 TASK 808. Engine Vibration, Vibration High - Fault Isolation 来处理。
我们来看一下FIM给我们提供的排故思路：
首先去AVM上查看Fault History菜单查看有无故障，和Flight History菜单查看最近32个航段的最大振动值及当时的转数。如果故障历史里有故障代码，则根据代码排故。下面是我在停场飞机B-5513上的AVM Flight History菜单中记录6 个最近航段的数据：

FO    E2   FAN   0.54   HPC   0.03	F1    E2   FAN   0.61   HPC   0.02	F2    E2   FAN   0.68   HPC   0.06
N1    54%   N2    79%   T     0.8h	N1    51%   N2    79%   T     0.6h	N1    54%   N2    80%   T     0.7h
FO    E2   LPT   0.37   HPT   0.15	F1    E2   LPT   0.54   HPT   0.09	F2    E2   LPT   0.35   HPT   0.11
N1    94%   N2    94%   T     0.2h	N1    95%   N2    94%   T     0.1h	N1    93%   N2    93%   T     0.1h
F3    E2   FAN   0.69   HPC   0.05	F4    E2   FAN   0.56   HPC   0.03	F5    E2   FAN   0.51   HPC   0.01
N1    49%   N2    79%   T     0.8h	N1    57%   N2    82%   T     1.4h	N1    57%   N2    85%   T     1.1h
F3    E2   LPT   0.35   HPT   0.07	F4    E2   LPT   0.44   HPT   0.20	F5    E2   LPT   0.42   HPT   0.23
N1    95%   N2    94%   T     0.2h	N1    97%   N2    98%   T     0.2h	N1    98%   N2    99%   T     0.4h

现在拿FO的数据来解释一下：

FO    E2   FAN   0.54   HPC   0.03

N1    54%   N2    79%   T     0.8h

FO    E2   LPT   0.37   HPT   0.15

N1    94%   N2    94%   T     0.2h

    F0是指0航段，即最近的航段，每个航段是这样定义的：双发关车后为本航段的结束， 关车后任意发动机N2>45%，则开始一个新的航段，实际上AVM里的航段指的是发动机的循环，注意这与EEC中航段的定义是不一样的。
    E2 指2号发动机，0航段中风扇的最大值是0.54，当时的HPC的振动值是 0.03，当时的N1为54%，N2为79%,从启动到发生最大振动值的时间为0.8小时,这组数据由1号轴承振动传感器测出。LPT振动的最大值为0.37,此时HPT为0.15, 从启动到发生最大振动值的时间为0.2小时,这组数据由风扇机匣振动传感器测出.                                                  
    由以上数据我们可以看出，最近的6个航段内，B-5531飞机右发风扇的振动值基本稳定在0.6左右，发生最大振动时的N1基本在54%左右，N2基本上在80%左右。由此我们可以判断为真实的发动机振动，而非AVM系统故障造成的指示问题。发动机真实振动时，最大的振动值往往发生在某个特定的转数，比如本例，相反AVM系统故障引起的指示问题，往往独立于转数。
   本人认为经验丰富的机组和地面试车人员，也可能根据飞机的振动和噪音状况来判断是真实的振动还是指示问题。
   如果是AVM系统引起的指示问题，如果是FAN和HPC振动值高，则很可能是一号轴承振动传感器和AVM的问题。
   如果是AVM系统引起的指示问题，如果是HPT和LPT振动值高，则很可能是风扇机匣动传感器和AVM的问题。

发动机振动大的处理方法：
  对于发动机振动值高，FIM 71-05 TASK 808 的思路是：
   1. (a) 检查进气和排气部位有无鸟击，外来物或内部损伤的痕迹。
     (b) 用手转动风扇，看转动，噪音情况有无异常。
     (c) 检查磁堵。
   2. 对于低压轴的振动值高
    （a）检查风扇平台的胶条有无分离或丢失。
    （b）孔探低压压气机叶片和低压涡轮叶片。
    （c）风扇配平。如果还高，拆下叶片，离位检查平台封严，润滑叶片，再次进行风扇配平。
   3. 对于高压轴的振动高，振动值大于等于3。
    （a）孔探高压压气机和高压涡轮叶片，有损伤则换发。
最后做Test 7 - Vibration Survey，验证故障排除。

我公司机队外场处理经验：
查询MES,可以发现我公司的飞机振动值高的故障大都是通过更换损坏的平台封严和风扇配平排除的，高压轴振动值高的情况还未发生。不管从FIM还是从经验来看，平台封严损坏是低压轴振动值高的首要原因。其它由非明显的部件损伤引起的低压转子的不平衡通过风扇配平得以解决。值得一提的是：FIM给出的第一次检查平台封严是在平台在位检查，而在位的时候平台封严的损坏不容易被发现，因此技术支援室写了维修提示，提示外场排故人员在检查平台封严时拆下来离位检查，拆下来的叶片也要进行润滑，以避免根源没找到，反复配平（比如前段时间的B-5321）。

定检过程中振动值高的处理方法：
    定检风扇叶片润滑完后，试车时可能会遇到发动机振动值高的情况。这种情况往往是飞机进场时不高，由于做了叶片润滑后变高( 通过FLIGHT HISTORY菜单看，或译码看也行）。
   本人认为可能的原因有：
   1. 由于润滑前后，润滑剂二硫化钼的分布改变导致的不平衡。
   2. 由于安装错误或叶片或平台的位置改变引起（由于叶片润滑为常见例行工作，工作人员较熟练，可能性较小）。
   3. 定检发现平台损坏，更换新的平台封严，如果之前做过配平，更换新平台后可能导致更换后不平衡，需要重新配平（虽然写了维修提示，航线上拆装风扇叶片和叶片润滑，压力还是很大的，可能首选还是先配平）。
基于以上分析，如果在定检中发现发动机振动高的情况（FIM 的标准为大于3，我们可以严格到大于2），在确保不是由于错误安装造成的后，则应对风扇进行配平。

如何进行风扇配平：
风扇配平是利用在后锥上安装不同重量的配平螺钉来使低压轴平衡，我们的NG飞机都有AVM,使用AVM对风扇进行配平十分方便。AVM会记录6个最近航段的不平衡的数据，每个航段会记录6组数据。 这6组数据是在不同的6个N1范围内记录的，N1在某个范围内停留5秒，在这个范围内记录的不平衡数据才有效（所以对于每个航段来说，有效的不平衡数据可能少于6组，）。AVM在计算平衡方案时，会根据你选择的那个航段的不平衡数据计算出不平衡解决方案，然后根据AVM里记录的当前的配平螺钉的情况，给出配平螺钉的调整方案，即告诉你在哪些地方换上什么型号的配平螺钉来使转子平衡。
    由于定检很少接触这个工作，如果碰到这个工作做起来在理解上可能有一定的困难。
具体步骤依据TASK 71-00-00-750-803-F00Test 14B - Fan Trim Balance (On Board Procedure- Vibro-meter AVM S360N021-113, S360N021-114, and Universal AVM S362A001-1)，可以简单归结为：
    1. 确认发动机上的36颗配平螺钉与AVM记录的位置和种类一致，不一致则修改AVM的记录，以保证AVM记录的数据和发动机上是一致的。
    2. 从6个航段选择一个航段来作为不平衡数据的来源。
    3. AVM 根据你选择的那个航段的不平衡数据和AVM里记录的当前的配平螺钉的情况，给配平方案，如果确定要配平，按照配平方案，更换配平螺钉，并保存新计算出的配平螺钉构型。
    4.试车验证一下配平效果。




                AVM配平步骤（标为红色的步骤详细的解释）
    工卡中对菜单 IMBAL DATE READ ? 说明的不是很详细，现在我们来看一下：IMBAL DATA READ ?菜单。按压YES, 则会显示AVM储存的用于计算的最近6个航段的不平衡数据(只记录风扇和低压涡轮的数据)，每个航段最多纪录6组有效数据(风扇在某个转速范围停留5秒,在这个范围内记录的数据才有效)。下面我们看下B-5513航段0，1, 2 纪录的数据。

FLISHT   0    E2   --.-% -.--/--- -.--/---	FLISHT   1   E2   --.-% -.--/---     -.--/---	FLISHT   3    E2   --.-% -.--/---     -.--/---
E2   94.7% 0.63/270 0.82/293	E2  94.2% 0.80/261 1.03/291	E2  94.8% 0.54/262 0.62/279
E2   93.6% 0.68/263     0.76/290	E2  93.6% 0.84/245 0.86/282	E2  93.1% 0.65/249 0.66/275
E2   86.9% 0.43/241 0.49/268	E2  89.3% 0.51/231 0.51/252	E2  88.8% 0.43/226 0.38/258
E2   --.-% -.--/---     -.--/---	E2   --.-% -.--/---     -.--/---	E2   --.-% -.--/---     -.--/---
E2  57.3%    0.96/161    0.18/96	E2   --.-% -.--/---     -.--/---	E2   --.-% -.--/---     -.--/---

   以0航段的第二组数据为例，解释一下：
   E2  94.7%
   0.63/270
   0.82/293
   E2 为右发，N1转数为 94.7% 时，风扇的位移为0.61 mils (mil 为千分之一英寸)，相位角270度，低压涡轮的位移位0.82 mils,相位角为293度。我们在实际配平过程中，显示菜单 IMBAL DATE READ ? 可以按NO键不去读这些数据，这对配平结果没有影响。


   如图，当我们看到 BALANCE 1 PLANE COMPUTE? 按压YES 键来选择1个平面配平计算（航线上只能一个平面配平），进入 XXXXXX GENERIC COEFFS ? 按压YES 即选择了对应CFM56-7B这个型号的默认的配平用到的特定系数，不要更改这个系数。然后看到 6 FLIGHT DISPLAY?菜单。 看到6 FLIGHT DISPLAY? 菜单后按压↓ ↑ 键可以依次显示最近的6个航段不平衡的解决方案，我们再看看B-5513 的最近三个航段不平衡解决方案的数据：

108/247     4/6  F0

170/247 3/6   F1

122/243 3/6   F2

    以0航段的解决方案为例进行解释：
108/247

4/6  F0
    F0  意为：根据0航段的不平衡数据，计算的不平衡方案是：平衡配重108（克-厘米），角度247，4/6 F0 代表0航段用于计算的6组数据中有4组数据为有效数据。由上面的数据可知，0航段的第1组和第5组数据显示--，为无效的数据。
按压↓ ↑ 键选择一个航段的不平衡的解决方案，注意在航线上配平可以选择任意一个，对于定检过程中，由于润滑叶片造成的振动值高，应该选0航段的，因为0航段以前的数据是在润滑之前采集的。
选择一个不平衡解决方案，按压YES，等待一会,AVM便会给出配平螺钉的调整方案，比较容易理解，不再赘述。
    还是以B-5513右发的数据为例，看看对于0，1,2 三个航段给出的配平方案各是什么：
      0航段              1航段               2航段

E2   LOC.2    REMOVE P09    INSTALL P14	E2   LOC.2    REMOVE P09    INSTALL P14	E2   LOC.2    REMOVE P09    INSTALL P14
E2   LOC.9    REMOVE P14    INSTALL P12	E2   LOC.13    REMOVE P14    INSTALL P12	E2   LOC.5    REMOVE P14    INSTALL P08
E2   LOC.28    REMOVE P09    INSTALL P14	E2   LOC.28    REMOVE P09    INSTALL P14	E2   LOC.28    REMOVE P09    INSTALL P14
E2   LOC.29    REMOVE P14    INSTALL P12	E2   LOC.33    REMOVE P14    INSTALL P12	E2   LOC.34    REMOVE P14    INSTALL P08

AVM中无不平衡数据的解决方法
   当飞机上刚装了一个新的AVM或AVM内的不平衡数据丢失以后，可以通过地面试车TEST  7来使AVM获得不平衡数据，以便进行风扇叶片配平。具体步骤如下：
（1）根据场温场压查表的静态起飞N1目标值
（2）按正常程序起动发动机
（3）稳定在慢车至少5分钟
（4）将皮托加温开关A或B打开（防止EEC工作在备用方式）
（5）前推油门至80+/-2%N1，至少稳定7分钟
（6）回收油门至50+/-2%N1，稳定30秒
（7）缓慢前推油门，并在以下几个N1值处停留至少30秒（注意不能超过静态起飞N1目标值）:
      (a) 65.0%N1
      (b) 70.0%N1
      (c) 80.0%N1
      (d) 85.0%N1
      (e) 90.0%N1
      (f) 92.5 - 97.0%N1