航空工业的振动和平衡解决方案

在整个商业和军用航空工业中，喷气发动机振动是一项日常关注的，作为全球的维护，维修和大修人员负责监控飞机发动机振动，以确保飞行安全和高效的服务。

然而，整体燃气轮机发动机振动是从发动机内的各种移动部件的振动贡献的求和。维护工程师利用振动分析和修剪均衡工具，以与特定发动机部件的起源相关的振动幅度，这些元件从发动机内提供具有振动的各个来源的工程师。

先进的涡轮振动分析仪/平衡系统

现代涡轮发动机通常有两到三个同心轴，这些同心轴被称为“轴”，包括压缩机、风扇和涡轮机。轴是空气动力学耦合，以确保他们在一个可变的比率。因此，每个阀芯包含转速表，以确保转速和阀芯旋转角度可以测量。

振动传感器还可以安装在发动机箱的一个或多个位置，以测量物理震动的强度。这些内置的转速表和振动传感器提供了一种方法来测量转速和振动发生时，发动机运行。由于这些信号通常噪声很大，可靠地检测它们的振幅并不是一项困难的任务。但是，需要注意的是，不同的发动机具有不同的信号类型。

这MTI Instruments PBS-4100它有两种不同的型号，是一种适用于所有发动机的涡轮振动分析仪/平衡系统。测试单元版本(PBS-4100R+)设计用于生产或大修设施，而轻型系统(PBS-4100+)用于地面安装的发动机。两个系统都配备了专有的转速表信号调理技术以及类似的操作原理。

它是如何工作的

PBS-4100涡轮振动分析仪/平衡系统为用户提供了检查发动机的振动幅度的能力，以及在必要时通过一系列板载数字机来平衡发动机，这些数字旨在精确测量转速每个线轴，以及振动的大小。嵌入式逻辑评估每个发动机线轴的12点钟位置，以进一步确定线轴内不平衡的确切位置。

一系列可配置的“跟踪滤波器”，它是一种专用计算机算法，用于测量给定阀芯的旋转速度，然后过滤窄带窄带外的振动内容，将振动与线轴相关联。狭窄的兴趣带是围绕每个线轴的旋转速度的振动的特征频率。通过利用每个速度的跟踪滤波器，可以分离每个阀芯的振动的贡献。可以测量由于发动机速度而导致的振动中的任何差异，从中存储并呈现在振动与速度趋势图中的获取数据。

进行涡轮发动机振动调查

为了在发动机内测试振动，操作员将对涡轮发动机执行振动调查，这基本上是发动机速度速度循环到最大值的速度，然后再次回到空闲。在此过程中，PBS-4100测量每个线轴的振动贡献，并在一系列地块上记录其发现。在此过程中还绘制了发动机的整体振动。如果达到发动机的预定限制，PBS-4100会通知用户。

在振动调查的最后，总结了振动剖面，以便与OEM的建议进行比较。如果任何给定线轴的振动超过了允许的极限，就可以向发动机添加补偿重量，使线轴恢复平衡，就像汽车机械师在不平衡的轮胎上添加铅重量一样。

由于振动幅度和角度位置在阀芯上是已知的，因此可以通过利用PBS-4100内的一系列高度进化的算法来计算解决方案，其可以潜在地将一个或多个精确定义的重物添加到指定位置/角位置上线轴。

快速配置，易于使用

在其初次使用之前，用户的用户PBS-4100.被要求识别引擎类型和任何可追溯性信息，例如其识别号码，然后是系统的检索，对发动机的必要操作特性和设置。通过向用户提供有关余额解决方案的信息，它们能够更好地操作和执行发动机振动调查。对操作员的指导执行发动机振动调查。

振动和平衡系统必须能够识别给定发动机的转速和振动相位，以便技术人员确定应该在发动机上添加平衡重的准确位置。

MTI PBS-4100 +模型（左）和PBS-4100R +模型（右）。

TSC-4800A：所有发动机类型的现代信号调节器

虽然一些飞机发动机MRO不需要采集振动数据和平衡，但仍然需要转速计信号调节功能。在这些情况下，MTI的TSC-4800A信号调节单元是理想的解决方案，因为该系统的转速表调节技术与PBS-4100中使用的转速计调节技术相同。与PBS-4100一样，TSC-4800A可以容纳所有发动机速度信号。

另外，TSC-4800A允许用户用嵌入N1信号中的长齿或短齿的用长齿或短齿进行测试发动机，例如具有新的高压转速器发生器或具有新型偏移齿设计的发动机的发动机。TSC-4800A还可以被配置为通过将信道A，B或C可以分配给不同的发动机速度信号并单独地控制和编程每个信道来条件以条件不同类型的速度信号来配置为多达三个单独的速度信号。由于许多引擎具有初级和次级速度信号，因此TSC-4800A还为每个通道提供多个输入源。

总之，MTI的TSC-4800A提供来自所有类型的输入的有用输出信号，其中与输入信号重合的脉冲，与1 /旋转信号和原始模拟信号重合的脉冲与输入信号成比例。TSC-4800A还可以根据发动机FADEC系统或其他仪器调节信号。这些信号可以是由磁，光学或激光传感器产生的方波信号，三角波和短持续时间脉冲型信号。

TSC-4800A的高级信号处理

TSC-4800A的每个通道采用专用高速信号处理器，独立采样速度信号每秒2000万次，以确保系统的最高精度和性能。因此，该处理器允许TSC-4800A可靠地检测转速信号的临界振幅和定时变化，保持输出脉冲的准确相位，以及跟踪发动机的快速速度变化。

以太网控制界面

TSC-4800A具有一个完整的以太网控制接口，允许配置，控制和测试单元。这种web风格的界面为用户提供了从任何一台运行网络浏览器程序的计算机轻松访问设备的功能。该系统还允许其他计算机直接控制TSC-4800A使用一个简单，但完整的机器接口语言。

进一步增强TSC-4800A用户体验的其他功能包括:

• 预定义的调节器设置允许快速配置
• 自动电动自检，以确保系统可靠运行
• 基于固件的设计，以便轻松升级
• 可选的缓冲输出卡，为用户提供每个输入通道的额外20个输出信号

MTI的TSC-4800A。

喷气发动机测试中的便携性的未来

涡轮振动的早期和快速分析可以快速识别问题，从而节省用户大量的时间和金钱，这通常与去除喷气式发动机有关。然而，重要的是要意识到，实施这些类型的故障排除技术可能很难实现，因为发动机罩下的机械约束，加上飞机线束设计的复杂性，可能会使加速度计的安装，充电放大器和电缆是一个耗时且容易出错的过程。

MTI的PBS-4100 +是一个便携式振动分析和发动机配平平衡仪器，直接连接到发动机内置传感器读取必要的信号。加上飞机专用配件(AVM系统)，该仪器简化了几乎所有喷气发动机的平衡和振动测试。

类似于较大的测试单元格版本，便携式PBS-4100 +利用一系列板载数字器和可配置的跟踪滤波器，可允许操作员同时对涡轮发动机同时执行类似的振动调查，这是一个测量数据的曲线图每个线轴的振动贡献，以及发动机的整体振动。

与当前的测试程序相比，便携式PBS-4100 +振动分析和发动机装饰余仪速度快速配置且易于使用。该系统与来自所有主要制造商的发动机兼容GE，Pratt＆Whitney，Rolls-Royce和Honeywell。

该信息来源于MTI Instruments Inc.提供的材料，并经审查和改编。亚博网站下载

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