摘要:隨著近幾年通用航空的迅猛發(fā)展,通航所屬的飛行訓練學校、企業(yè)劇增,飛機數量和訓練量成倍增長。而通用航空中直升機的使用率也逐漸提升,這就對直升機隊的維護保障提出了更高的要求。相比固定翼飛機,振動是直升機的固有特性,它對飛行的安全以及乘坐的舒適性都有較重要的影響。本文通過對某型直升機的結構大修發(fā)現,在進行進氣風扇振動校驗時存在測量點發(fā)生漂移的現象。給出在振動校驗時的測量思路,以及遇到相似故障時的解決辦法,提供一些有效的排故思路。
關鍵詞:進氣風扇;振動;漂移
1緒論
振動為一種快速的振蕩運動,可能時由于旋轉部件因為失去平衡,或者是由于空氣動力這樣的外力作用下產生。這樣的振蕩運動可以表述為:位移或振幅的大小,頻率的快慢,比如振動次數每分鐘。
直升機承受的振動可能來自很多方面,比如槳葉,傳動機構,發(fā)動機,這些振動可以對機體結構產生應力甚至損壞,縮短部件的使用壽命,并會給飛行員以及乘客造成不舒適的乘坐感覺。
轉動部件的振動頻率一般與部件的轉動速度有關,而直升機上部件的轉動速度各不相同,因此振動頻率是識別振動來源的一個主要依據。振動按頻率分為三類:
(1)低頻振動,主要來源于主槳系統(tǒng)。
(2)中頻振動,主要來源于尾槳系統(tǒng)。
(3)高頻振動,主要來源于發(fā)動機和高速傳動軸。
高頻振動是由高速轉動部件產生。一般情況下認為是由發(fā)動機引起的。而進氣風扇就是連接在發(fā)動機傳動軸上的部件,因此對進氣風扇的振動值必須密切監(jiān)控。
2校驗過程
通過某型直升機的AMM手冊我們可以找到某型直升機風扇配平的步驟和方法。手冊中推薦使用型號為192-或8500-系列或等效設備的動態(tài)平衡儀。使用時查閱設備特殊操作說明。
(1)將加速計導線安裝到風扇軸軸承上,參考圖一。加速計應尖頭向下。一個適當的支架可由兩個加速表支架結合在一起組成,也可以專門制造。
(2)在風扇的一個葉片邊緣貼一個靶標(反光條),如下圖。
(3)將頻閃觀測器的頻閃方式至于B位置,將平衡箱轉動范圍置于*10速率,將平衡箱轉速刻度表至于270。
(4)起動發(fā)動機,齒合旋翼系統(tǒng),打開調速器開關,調整旋翼轉速RPM至102%。準備進行進氣風扇振動值測量。
(5)將頻閃觀測器指向風扇軸螺帽然后拉扳機。注意靶標的時鐘角。
(6)按壓平衡箱上的調諧按鈕,注意靶標時鐘角的變化,在壓住調諧按鈕的同時,調整轉速表盤,使靶標回到第“5”步驟看到的時鐘角。如果當壓下或松開按鈕時靶標的時鐘角不變化,則平衡箱已調至風扇轉速。
(7)平衡箱調諧時要注意靶標時鐘角的變化。
(8)注意平衡箱上“IPS”表指示的振動讀數。
(9)關閉發(fā)動機。
(10)如果平衡讀數超過0.2IPS,必須改變墊片以平衡散熱風扇。改變該位置的墊片重量,或是各把一半重量分別加到鄰近的兩個螺帽下。
在校驗中,我們使用的是Honeywell公司的VIBREX2000PLUS動態(tài)平衡儀。
啟動發(fā)動機以后,連接儀器進行振動數據的采集。如下表,第一次當轉速2713RPM時,振動值達到0.71IPS,不滿足要求,需要加配重片進行調整。振動測試儀顯示在10:51方向增加配重25.5g。我們嘗試性的在該方向增加配重片14.6g,振動值不降反增,達到0.97IPS。所以我們恢復到初始狀態(tài)。進行第二次測量。轉速在2716RPM時,振動值依舊達0.65IPS,不滿足要求。振動測試儀顯示在11:21方向增加配重22.2g。
隨后,考慮到光電傳感器測量是否有延時,我們決定在其他方向增加配重片。
第三次數據在01:00方向增加配重片9.7g。啟動發(fā)動機測量,當轉速達到2723RPM時,振動值為0.41IPS。觀察到振動值較之前有降低。這時振動測量儀顯示在10:47方向增加配重16.4g。
第四次數據在02:00方向再增加配重9.7g。啟動發(fā)動機測量數據,當轉速2723RPM時,振動值為0.10IPS。振動值滿足要求。
3校驗分析與總結
根據我們的實測數據可以發(fā)現。當在01:00和02:00方向各加9.7g配重片時,根據手冊得知,等效于在01:30方向加了19.4g配重片。
由于進氣風扇是沿順時針方向轉動,而光電傳感器到反光條之間有一定距離,導致信號傳遞到光電傳感器接收的時候可能具有延時性,使得測試儀顯示的實測值延后。由于振動測量儀顯示在11:21方向增加配重,而實際我們在01:30方向增加了配重,所以我們猜想振動測試儀顯示的測量點沿順時針方向發(fā)生了漂移,漂移約2個小時(從11:21漂移到01:30)。
在使用振動測試儀進行直升機振動測試時,無論是主槳系統(tǒng),尾槳系統(tǒng),還是發(fā)動進氣風扇的振動值,如果按照振動測試儀顯示的配重添加方向和重量添加后,振動值依然沒有減小,那么我們可以考慮顯示測量點與實際測量點產生漂移而導致。
參考文獻:
[1]中國民航飛行學院.R44系列直升機培訓教材.
[2]RobinsonR44MaintainanceManual.
作者簡介:劉航(1991-),男,四川什邡人,本科,助理工程師,研究方向為航空器維修與適航。