某型航空发动机台架试车异常振动故障诊断

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1、万方数据某型航空发动机台架试车异常振动故障诊断81文章编号：1006．1355(2010)04-0081-04秦海勤1，徐可君1，刘忠华2，王永旗3(1．海军航空工程学院青岛分院航空机械系，山东青岛266041；2．西安航空发动机(集团)有限公司，西安710021；3．92514部队，山东烟台264007)摘要：基于某型航空发动机机匣实测振动信号的分析和该型发动机结构特点的剖析，对该型发动机某次试车振动异常现象进行了研究。研究结果表明，低压涡轮支承间隙和偏心量差是引起异常振动的主要故障原因。同时表明，结合现代信号处理技术和正确的分

2、析思路，能够较为快速准确地定位故障，避免盲目的分解检查。关键词：振动与波；航空发动机；故障诊断；结构系统；振动信号分析中图分类号：THl7；THl33文献标识码：ADOI编码：10．3969／j．issn．1006—1355．2010．04．022FaultDiagnosisofAbnormalVibrationinAeroEngineBenchTestQmHai．qinl，XUge-junl，LIUZhong—hua2，WANGYong．qi3(1．DepartmentofAviationMechanism，QingdaoBra

3、nchofNavalAviationEngineeringInstitute，QingdaoShandong266041，China；2．Xi’anAeroEngine(Group)Ltd，Xi’an710021，China；3．92514Army，YantaiShandong264007，China)Abstract：Basedontheanaly8isofvibrationsignaameasuredinanaero—engine'scagetestingandtheanalysisofthestructuralcharact

4、eristicsoftheaero—engine，theabnormalvibrationinbenchtestisstudied．Theresultshowsthattheclearanceandeccentricityofthebearingsystemofthelow-pressureturbinearethemaincontributiontotheabnormalvibration．Italsoshowsthatcombiningmodemsignalprocesstechniquewithpertinentanalys

5、ismethod，thefaultinaero—engineCanbelocatedquicklyandac-curately．Keywords：vibrationandwave；aeroen西ne；faultdiagnosis；structuralsystem；vibrationsignalanalysis由于航空发动机结构系统的复杂性和工作环境的恶劣性，振动故障时有发生。过大的振动不但存在故障隐患，影响飞行安全，而且降低发动机的振动品质，影响使用寿命。某型航空发动机生产制造时尽管采取了严格的振动预防措施。但在调整试车时发生了三

6、起相似振动异常事故。大大推迟了生产计划进度，同时由于分解检查费用高昂造成了巨大的经济损失。本文基于机匣实测振动信号的分析和该型发动机结构特点的剖析，研究了该型发动机异常振动收稿日期：2009—09—21：修改日期：2009—10—14作者简介：秦海勤(1981一)，男，博士研究生，主要研究方向为航空发动机振动监测，信号处理，故障诊断。E·mail：．q_h_q124@tom．嗍的故障原因。研究结果表明，综合现代信号分析处理技术和正确的分析思路，能够较为快速准确地定位故障，避免了盲目的分解检查。1振动传感器布局及故障现象描述为提高某

7、型航空发动机振动监测和故障诊断的精度，基于该型发动机安装空间的可达性，在台架测试时安装有三个测振点，分为前测点、中测点和后测点。其中前测点位于低压压气机机匣前安装边右侧；中测点位于安装在扩散机匣上的点火燃油喷嘴支架上部；后测点通过低压涡轮轴承座振动传感器组件安装在7号轴承支座的下部[1]。在某次台架测试时，后支点振动过大，但未达到报警值。同时前、中、后三个测点振动阶次谱中存在幅值很大的次谐波分量，振动异常。另外两台万方数据2010年8月噪声与振动控制第4期发动机在台架测试时出现类似的情况，且次谐波分量在从高压转速Nn=54％加速到

8、％=97％的过程中随转速增加而增大。2振动信号的分析为了判明振动异常的故障原因，利用台架采集的各台发动机三个测点信号首先进行了详细分析。在采集时，以相对于高压转速的整周期进行采样，每周期采集128个点，共采集16个周期。图l一3为某台发动机高压转速