[发明专利]一种航空发动机振动测试值限定方法及振动故障判断方法

说明书

本申请属于航空发动机振动测试技术领域，特别涉及一种航空发动机振动测试值限定方法及振动故障判断方法。航空发动机振动测试值限定方法，包括预设第一限制值、第二限制值以及第三限制值；所述第一限制值具有第一频带阈值，其中，最大的第一频带值小于工频幅值；所述第二限制值具有第二频带值，所述第二频带值为工频幅值；所述第三限制值具有第三频带阈值，其中，最小第三频带值大于所述工频幅值。本申请的航空发动机振动测试值限定方法及振动故障判断方法，既能准确判断发动机实际运行过程中的振动表现，避免误报警和出现危险不报警，也能实时判断发动机振动超过限定值时可能存在的振动故障。

技术领域

本申请属于航空发动机振动测试技术领域，特别涉及一种航空发动机振动测试值限定方法及振动故障判断方法。

背景技术

安装在飞机或台架上的航空发动机，都不可避免会遇到整机振动问题。因航空发动机结构复杂，工作条件苛刻，能够产生和影响发动机整机振动的因素很多，部分因素会引起较大的振动，甚至会产生机械故障，因而在发动机运转过程中需进行整机振动监测，并利用测试值与确定的数值(限制值)对振动危害性进行判断，以保障发动机运行安全。

现行航空发动机振动测试值限制方法可以分成两种，一种是振动总量限制，一种是振动分量限制。振动总量限制是在一定带通滤波情况下(如涡喷-6、涡喷-7使用的测振仪带通为70～200Hz，斯贝MK202为45～400Hz)，计算振动的总能量，并依据不同型号发动机确定一个数值进行告警判断。振动分量限制是指将所测到的发动机振动信号先进行付利叶变换，将时域信号转换成离散的频率后，根据发动机转速确定工频，并依据工频的振动能量确定一个数值进行告警判断。

振动总量方法一般应用于涡喷发动机。在频率测试带宽内，任意单一或多个频率成分下幅值的变化，都能够引起振动总量值的变化。但由于其变化只是反映到数值的改变上，监控者无法判断具体频率的变化，从而无法诊断可能的振动故障形式。另外，为了追求最佳的间隙，转子与封严结构的接触磨合成为一种常用的技术手段。这种磨合不算振动故障，但在测试频谱中会出现比较丰富的与工频有关的振动频率，如2倍、3倍等转子工频的频率成分，这些频率下振动幅值的累积也会导致振动总量超过限制值，从而影响发动机的正常试验。

振动分量方法一般应用于涡扇发动机。这种测试方法只关注于来自转子系统并能引起转速工频幅值明显变化的振动源，对表现特征偏离工频的振动故障不具有判断和告警能力，比如发动机腔内积液故障，其振动特征为工频的0.9倍左右，尽管其可能已经表现非常明显，但由于转子工频的幅值未发生明显的变化，离限制值还有很大的裕度，按照振动分量幅值限制，允许继续试车，则可能出现无法预知的后果。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种航空发动机振动测试值限定方法及振动故障判断方法。

第一方面，本申请公开了一种航空发动机振动测试值限定方法，包括预设第一限制值、第二限制值以及第三限制值，其中

所述第一限制值具有第一频带阈值，其中，最大的第一频带值小于工频幅值；

所述第二限制值具有第二频带值，所述第二频带值为工频幅值；

所述第三限制值具有第三频带阈值，其中，最小第三频带值大于所述工频幅值。

根据本申请的至少一个实施方式，所述第一频带阈值为大于等于0.2倍工频幅值，小于1倍工频幅值；

所述第三频带阈值为大于1倍工频幅值，小于等于3倍工频幅值。

第二方面，本申请还公开了一种航空发动机振动故障判断方法，包括如下步骤：

步骤一、按照上述第一方面任一项所述的航空发动机振动测试值限定方法对航空发动机进行振动测试，得到三个测试值；

步骤二、将得到的三个测试值之间的变化与预设的振动故障特征频率变化情况表进行比对；