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V2500发动机振动配平简析
作者：董勤唐正幂来源：《科技视界》2014年第01期
【摘要】航空燃气涡轮发动机是一种高速旋转机械，转子虽然经过严格的平衡，但工作时依然存在振动现象。在发动机正常使用过程中，随着轴承和叶片的磨损，燃烧室以及高低压压气机、涡轮叶片灰尘的积累，发动机的振动值会慢慢变大，因此需要配平。但在实际工作中，工作者依然对配平程序表示不解和困惑，一方面相对于发动机配平常见的三圆平衡法，IAE使用的是三矢平衡法；另一方面，通过机载计算机程序仅仅是简单的输入数据，甚至仅需要按动数个按键，不能对配平方法有一个完整、连贯的认识。本文将介绍V2500发动机振动监控系统及三矢平衡法的原理，并简要分析V2500发动机配平两种方法的实现方法。
【关键词】振动；平衡；三矢法；V2500
0引言
V2500发动机是IAE公司推出的一款市场占有率较高的双转子、轴流式，高涵道比单通道推力级别、单通道推力级别涡轮风扇发动机。V2500除了采用避免有害振动的结构设计外，还配备了一套完整的机载振动监控和故障诊断设备，为一线维护及发动机趋势、性能监控提供了支持。此外，AMM中还提供了纠正发动机振动值偏离的相关程序，借助机载计算机程序即可完成发动机配平的计算工作。
1V2500的振动监视系统及三矢平衡法
现实中的振动现象很复杂的，发动机振动是其结构受到激振力作用后的响应。如气体流经发动机的通道、燃烧不均匀形成的气体激振力，转子不平衡、风扇、齿轮传动及轴承振动等引起的机械激振力，以及声学激振等。这些激振力综合作用的结果，使发动机产生了一种随机性的振动现象。这种振动现象很难用理论计算方法进行分析，而需要采用一个完整的监控系统实现对振动的监控与故障诊断。
V2500发动机的振动监控系统包括采集和分析两大部分，采集部分包括安装在风扇机匣左上方将振动转化为电信号的压电晶体传感器，以及将N1、N2转速转换为频率的相关转速传感器；EVMU作为分析部分收集自压电晶体的振动频率信号，以及来自转速传感器的N1、N2转速频率信号。在EVMU中，左右侧发动机的模拟信号通过通道模块完成滤波，并将加速度及N1转速信号传输给平衡模块完成不平衡位置和幅值的计算，最后通过数据生成模块接受发送来自诸如CFDS的数字信号。
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通过振动监控系统，实现了V2500振动值的实时监控、不平衡数据、频率及咨询等级的计算、分析、存储，并通过CFDS系统完成振动值的航段报告、r