发动机振动平衡

技术原理,调查,产品和应用

当你飞回家的时候,在3万英尺的高空巡航,酒刚上完,你会怎么想?

我们的工程师考虑的是玻璃上的波纹。波纹信号振动,表明发动机可能需要一个平衡。

MTII的PBS-4100+系列涡轮振动分析仪/平衡系统是为了确保涡轮发动机尽可能高效地运转而开发的。过度振动有害的原因有很多:

  • 用于有用输出的能量被消耗在振动上
  • 振动表现为声能(噪声),再次浪费了本来有用的能量
  • 过大的振动会缩短涡轮发动机本身的寿命

直接机械耦合的振动损坏结构和轴承的发动机。声学耦合进一步缩短了发动机和机身的寿命。

PBS-4100+被设计成两种不同的型号。一个轻量级的系统(PBS-4100+)用于地面安装发动机和测试单元版本(PBS-4100R+)用于生产或检修设施。这两种系统的工作原理是相同的。

发动机振动分析仪

一个现代涡轮发动机通常包含2-3个同心轴,包含压缩机、风扇和涡轮机。这些轴通常被称为“轴”。在大多数情况下,每个阀芯都是空气动力学耦合的;这意味着每个线轴的转动速率与其他线轴的转动速率是不同的。因此,每个阀芯都包含一个速度传感器或“转速表”,这样就可以知道阀芯的转速和旋转角度。此外,振动传感器被固定在发动机外壳上的一个或多个位置,测量物理震动的大小。因此,速度和振动可以在发动机运行时测量。

PBS-4100+的策略是将振动幅度与发动机内特定运动部件相关联。这样,不同的振动内容是“匹配”各自的线轴。发动机的整体振动可以被认为是发动机内每个运动部件的振动贡献的总和。将给定的旋转与发动机内部的每个运动部件联系起来变得至关重要,因为这样就可以确定并纠正振动的来源。

振动平衡图表

PBS-4100+采用一系列车载数字化仪来测量振动的幅度和每个线轴的转速。先进的逻辑集成,以评估每个发动机阀芯的12点位置,以了解阀芯上的不平衡可能位于何处。振动与线轴相关,使用一系列可配置的“跟踪滤波器”。“跟踪滤波器”是一系列专门的计算机算法,它测量给定线轴的转速,然后滤除感兴趣窄带以外的振动内容。窄带感兴趣的是围绕每个阀芯转速的振动特征频率。

利用跟踪滤波器对每个转速进行跟踪,分离了每个阀芯的振动贡献。由于振动随着发动机转速的变化而变化,测量结果是“趋势”的。

振动测量

在测试发动机时,操作者将对涡轮发动机进行振动测试。调查是一个缓慢的循环,发动机转速从怠速到最大,然后回到怠速。当这种情况发生时,PBS-4100+将测量每个线轴的振动贡献,并将其结果绘制在一系列图上(最显著的是“速度与振动”图。此外,还绘制了整体振动图。

如果超过预先定义的振动限度,操作人员将受到警告。通过振动调查的结论,总结出振动剖面,并与OEM建议进行比较。如果某个阀芯的振动超过了允许的限度,可以通过增加配重来平衡阀芯,类似于汽车机械师在不平衡的轮胎上增加铅重。

因为在阀芯上已知振动幅度和角度位置;解决方案可以通过使用PBS-4100+中高度进化的算法的各种技术来计算。这种解决方案将在线轴上的指定位置/角度位置上增加一个或多个精确定义的权重。

PBS-4100+系列的优雅在于简单用户界面背后隐藏的科学。要求最终用户识别引擎类型和任何可追溯性信息(ID号码等)。然后,PBS-4100+检索引擎的工作特性和设置,并为操作人员提供指导,以执行引擎振动调查。随后,根据需要,将报告和平衡解决方案一起提供给操作员。

引擎连接接口

现在引擎已调好,请坐好,享受飞行。你们的地勤人员给你们配备了MTII的PBS4100+。

产品用于发动机振动分析