摘要：E190（CF34-10E）飞机航线维护过程中，时常需要进行风扇转子叶片润滑和配平工作，防止或排除发动机振动值高故障。本文主要介绍CF34-10E发动机风扇转子叶片润滑和配平方法，对国产ARJ21(CF34-10A)飞机的维护工作有一定的借鉴意义。
关键词：E190;CF34-10E发动机；风扇叶片润滑；配平
作者：广西北部湾航空维修工程部 刘顿
引言
发动机风扇转子叶片润滑和配平工作往往一起进行，本文按先润滑再配平的顺序对整个过程进行介绍。
二、E190（CF34-10E）发动机风扇转子叶片润滑步骤。大致分为三步：拆下风扇叶片、清洁润滑叶片及组件、安装风扇叶片。具体流程为：
- 拆卸叶片前用纸胶带给风扇叶片做好标记。在风扇整流锥上有一个凹点，该凹点对应的风扇叶片是第23号叶片，从后向前，顺时针方向，依次是第24片，第1片，第2片，依次类推。如图1 所示。
图1叶片编号
- 拆下螺钉，取下整流锥。在整流锥支架上用记号笔写上对应的叶片号，这是为了方便安装时能够将叶片恢复至原位。
- 在六点钟位置拆下风扇叶片，这是为了防止叶片卡簧和止挡块取下后叶片根部的橡胶封严在重力作用下和风扇盘发生挤压损坏封严（如图2），所有叶片都到要在六点钟位置拆装。先用叶片拆卸工具拆掉叶片簧片，取出止挡块，再将叶片慢慢取出。将拆下的同一位置叶片簧片、止挡块、叶片放在一起，防止弄乱。然后，将风扇盘转180度在六点钟位置拆下对角处的叶片（例如拆完1号叶片后再拆13号叶片），这是为了使风扇不发生严重偏转影响拆装。注意要完整的拆下一组叶片卡簧、止挡块、叶片后再拆下一组，不能将松动的叶片单独留在榫槽内。如果遇到制动块拆不下来，先将叶片卡簧装回以固定叶片，再用WD40浸泡。
图2叶片根部封严受压迫
- 将叶片上的shim片取下，用异丙醇将叶片、叶片簧片、止挡块、shim片以及风扇盘清洗干净，去除部件上残留的润滑脂。
- 检查shim片，如果shim片涂层脱落严重需更换新的shim片（如图3）。
图3 shim片表面涂层脱落
- 用润滑脂对所有风扇转组件和风扇盘的接触面，特别是压力面进行润滑。需要润滑的部件位置为：
(1) 风扇叶片隼接头的压力面及后表面。
(2) 所有风扇叶片SHIM的内外表面及压力面。
(3) 所有与风扇叶片接触到的法兰盘相关区域：
(4) 风扇叶片簧片（spacers）的Y区域
(5) 风扇叶片止挡块的Y区域
6.润滑脂的航材类型有两种：膏状型、喷雾型。选择不同类型的润滑脂，施工方法略有不同，两者不能混用。膏状型要放在不吸水的材料上，防止干燥，涂抹要均匀。喷雾型要对部件表面喷涂三次，每次喷涂充分干燥后再喷下一次，最终使润滑厚度为0.0006-0.0012 inch (0.016-0.030 mm)，否则需将润滑脂清除后重新润滑。注意润滑脂不能喷涂到风扇叶片的气动表面及TRV封严，可用塑料胶带(C10-021)进行保护。
7.将shim片装回叶片上。安装shim 片时须注意：
（1）将shim 片沿轴向贴合榫头的压力面。
（2）安装shim 片时，旋转shim 片将其压入榫头凹槽内。禁止从榫头一侧，沿轴向插入shim片。
（3）shim片与榫头配合应牢固无间隙，如安装后出现间隙或晃动，更换shim 片。严禁从用外力弯曲。
8.在六点钟位置安装风扇叶片。先将叶片放入对应的榫槽内，放入止挡块，插入叶片卡簧，用橡胶锤，轻轻将卡簧砸进去。然后，将风扇盘转180度在六点钟位置安装对角处的叶片。注意放入叶片时用手托住叶片，防止风扇叶片与风扇盘榫槽发生刮碰；安装完叶片后，应及时清理多余的润滑脂。
9.装完所有叶片后将整流锥装好，整流锥上的凹点对应支架前法兰上的OS标识。如图4所示。
图4定位凹坑与OS标识对齐
- 将整流锥上所有配平钉换成P01构型。注意配平钉上涂点防咬剂，打上力矩，力矩为60-70磅寸。
三、E190（CF34-10E）发动机风扇转子配平方法。润滑完叶片后试车进行低压振动值测试，振动值高则需要进行配平。
- 振动值标准
发动机风扇润滑完之后进行试车，如果低压振动值峰值小于2.0units为正常，如果超过2.0uints需要进行排故。实际工作中振动值越小越好，如果大于1.5units就要进行配平。
- 配平原理
风扇转子组件配平是通过调整发动机风扇整流锥上的配平钉重量来实现的。CF34-10E发动机配平钉构型一共有十三种，重量依次增加，如图5所示。
图5十三种配平钉
而整流锥上的配平钉孔一共有三十六个，整流锥定位凹点对应的是1号孔，在飞机系统上对应的遍码为B 00。逆时针方向依次为2、3、4…36号孔，在系统上的编码依次为B 01、B 02、B 03…B 35。如图6所示。
图6整流锥上的配平钉
- 配平方法
进行配平工作时，会遇到两种形式配平方案选择：IEVM 配平（注：IEVM为发动机振动监控组件）和三元法配平，三元法配平虽然精度最高，但是程序复杂并且需要多次试车，平时工作过程中是不用的，这里不做具体介绍。IEVM 配平又分标准配平，冷配平。冷配平，配平后不需要试车，但是只用于振动值小于2.0的配平，配平精度低，所以不用。IEVM标准配平简单，正常只需要进行一次试车，所以航线配平都采用此种配平方法。IEVM标准配平可以采用发动机运行的历史数据进行配平，也可以通过试车，采集数据进行配平。利用试车记录的振动值进行配平，常用于润滑叶片后试车振动值较大需要进行配平，具体步骤如下：
- 在MCDU中的T/O DATASET页面设置TO TEMP参数。启动双发，将所要配平的发动机的N1转速推至93.3%，将另一侧发动机N1推至55%左右，防止两边推力相差过大。
- 试车时需将所要配平的发动机N1在下表中的数值上保持一分钟，使IEVM（发动机振动监控组件）能够记录数据，方便后续配平。
图7 N1要求转速
- 试车结束后，在飞机静止并且发动机停止转动的情况下，进入CMC系统诊断页面·77 - ENGINE INDICATING·31 - ENGINE VIBRATION MONITORING·BALANCING PROCESS。
- 选择需要配平的发动机，“YES”为左发，“NO”为右发。
- 点进去之后，页面会显示试车时前后加速度传感器分别在6个推力段记录的12个振动值数据。选择LEG NBR 1进行计算，LEG NBR 1为最近一次发动机运转时记录的振动值数据，点击 FWD。
- 接下来的界面是对单平面配平和双平面配平的选择。“1 PLANE”为单平面配平，“2 PLANES”为双平面配平。单平面只计算出风扇配平方案，双平面配平同时会计算出低压涡轮的配平方案。低压涡轮配平要安装配平夹，航线做不了，就只介绍单平面配平。
点击 YES 开始进行单平面配平的计算，点击 NO 进行双平面配平的计算。在此我们点击YES。
- 等待10S后，点击“CONFIRM”。
- 得出配平方案，如下图。图中方案数据含义：从所选航段 1的数据计算出的结果是风扇的136°位置 有 1.86 重量矩的不平衡，解决办法是分别在 B 14 的孔和 B 13的孔增加重量矩为 11.90 的配重。
图8配平方案
- 再任意选取一个航段计算出另一套配平方案，只要两种配平方案不一致便可采用LEG NBR 1的数据产生的配平方案进行配平。
- 依据方案安装配平螺钉，并点击 CONFIM。 安装螺钉时螺钉螺纹要涂防咬剂，力矩为 60-70 磅寸。IEVM 给出的配平数据是附加值，即不考虑已经安装的配平钉。由于润滑叶片后所有配平钉都换成P01钉（该钉无重量矩），只需将配平方案中给出位置的配平钉孔上的P01钉替换成方案中所需配重重量相同的配平钉。如图8中配平方案，就是将B 14 和 B 31 的孔直接用P13（前面介绍过P13的重量为11.90gm）钉替换掉原来的P01钉即可。
- 安装完成后，进行试车，确认振动值在限制范围内。
- 如果试车后振动值依然较高，则需要再次配平。重复（1）到（9）部得出配平方案。因为上次配平完成后配平钉孔上的配平钉已经不是全部都为P01了，所以如果需要增加配重的孔安装的钉不是 P01，则需进行附加计算，如下表 1；如果需要增加的配重超过了P13，则需要采用两个配平钉进行等效配重，如下表 2。
表1为直接配重替换表，表中竖列表示EVM方案配重，横列表示现有配重，两者相交就是附加计算后的配重。如果得出的配重不超过P13，则用这个配重的配平钉替换原来的配平钉即可。
表2为配重拆分表，如果附加计算后的配重超过P13，则把EVM方案配重拆分 -1/ -2/ -3/ -4/ -5/ -6孔位置两个相同的配平钉，例如将图8配平方案给出的P13的钉等效替换成 -1孔位置两个P08的钉。
- 结束语
发动机风扇叶片的润滑和配平是航线工作中耗时较长的工作。叶片润滑质量高可以降低振动值，再次配平要合理选取平配平钉，根据经验来看需要增加的配重没有超过P13也可以选择表2进行等效替代，最终使更换后的配平钉重量越小分布越均匀，配平效果越好。由于运行成本的原因，笔者所在公司的E190飞机马上要退出公司机队。在E190退出之前，笔者根据航线工作经验，参考手册、MT、TA和公司工程师编写的技术资料写下此文，希望对国产支线飞机ARJ21的运行工作有所帮助，愿国产飞机的蓝天之路越走越远！
参考文献
AMM2 72-21-05-640-801 FAN BLADES - LUBRICATION
AMM2 72-21-00-750-801 ENGINE N1 ROTOR BALANCE (IEVM METHOD)
LMM 72-21-00-800-802 FAN TRIM BALANCE - IEVM METHOD
SNL190-72-0002 EMBRAER 190/195 ENGINE FAN (N1) VIBRATION - GENERAL INFORMATION
