引言：自从珠海摩天宇深度维修CFM56-7以来，N1震动高的问题一直苦恼着公司的TE60（试车部门），在比较乐观的情况下，CFM56-7的发动机需要三到四次的试车，才能达到手册的要求，甚至遇到很多次需要在车台做平衡八到十次之多的情况。这大大影响了公司的工作效率，不仅浪费了大量的人力，物力，还可能导致发动机不能按时交付给客户！
而另外一款机型V2500的发动机，经过公司的维修之后，基本上两次就能完成平衡的工作。有些情况甚至不需要增加任何的配重块，N1震动就非常好。
车台的同事针对这个问题，就产生了疑问——为什么V2500的N1震动好过CFM56-7的？是不是我们在维修CFM56-7的发动机维修过程中，哪里出了问题？我们是否可以在试车过程中达到跟V2500的发动机一样的震动效果？
一、CFM56-7B N1的维修流程
为了解决这个问题，我们首先介绍CFM56-7里和N1有关的单元体，以及手册对这些单元体在维修过程中针对平衡的要求：风机叶片、低压压气机单元组和LPT 单元组。
风机单元组：按照手册的子任务72-21-00-440的要求，维修完后都会根据手册的要求做叶片称重，并做静平衡。
子任务72-21-00-440-073-0给风机叶片做平衡
（1）按照电脑上显示的方式来为风机叶片做平衡。
（2）根据电脑显示的排布方式，从后往前看，按逆时针方向给风扇盘燕尾槽上的叶片从1-24进行编号。
（3）记录下每个扇叶的静平衡角度和剩余不不平衡量，以及其重量矩。
图：CFM56-7 风扇叶片的重力矩
低压压气机单元组：按照手册的子任务72-21-00的要求，经过维修之后做系统平衡。
子任务72-21-00-440-069-0给低压压气机转子做动平衡
（1）低压压气机转子必须保持平衡。
（2）以不低于700 RPM的转速运行平衡机。
按照以下步骤，对低压压气机转子的动平衡（2个平面的不平衡量）进行第一次检查：
（3）根据下面的顺序，分别记录平面R1和R2上的角度以及不平衡量。
（a）1 平面R1的向量L1。
2 平面R2的向量M1。
（b）停止平衡机。
LPT单元组：按照手册的子任务72-00-03的要求，经过维修之后做系统平衡。
子任务72-00-03-430-061-0平衡LPT单元体
（1）根据之前在LPT轴前段测量的残余不平衡量，在距离LPT轴前端12英寸（合300mm）至15英寸（合380mm）之间的外径上黏贴橡皮泥，以修正前轴的临时不平衡。
（2）在低压的环境下安装LPT 单元体。
（3）把LPT 单元组安装到平衡机上，并确保其顺利运行。
（4）给LPT单元组做平衡的准备工作已经完成。平衡半径分别为：
平面C1 = 10.43 英寸（265 mm）
平面C2 = 10.63 英寸（270，25 mm）
（5）以500 rpm的转速来运转平衡机。记录下平面C1和C2中测量出的不平衡量的角度以及大小。
（6）停止平衡机。
（7）将LPT轴相对于平衡机的驱动轴旋转180°，如下所示：
（a）将平衡传动器与平衡机的驱动轴拆分开来。
（b）将平衡机的驱动轴着其纵轴旋转180°。
（c）把平衡传动器装回平衡机。
（d）使平衡机的的初始角度基准点与[平衡夹件]中的一致。
（8）再次以500rpm的转速运转平衡机。
（9）分别记录下平面C1上的矢量L2与平面C2上的矢量M2的不平衡量的角度和大小。
（10）停止平衡机。
（11）根据平面C1与平面C2的不平衡力矩，找到配平方案。
（12）打开LPT单元组里的平衡装置前、后的检视盖。
图：平衡机
二、故障分析
跟V2500 N1有关的单元体：风扇单元组、LPC 单元组和LPT 单元组。通过比较两种机型的维修流程，我们发现最大的区别就是V2500 把风扇叶片和风扇盘组装成风扇单元组，再为其做系统平衡。而CFM56-7只有风扇叶片做了静平衡，在发动机运转过程中，无法完全消除风机叶片单元组所产生的动态不平衡量，从而导致震动过大。
由此我们推断这是造成CFM56-7 N1震动高的重要原因。为了验证我们的推断，我们利用逆向思维，用V2500 单元体模拟CFM56-7发动机的维修流程，只做叶片的静平衡，并在平衡机上来检测V2500单元体的震动情况。几次的实验数据都显示，V2500单元体的震动值很高。所以我们更加断定CFM56-7的N1震动是由于风扇叶片单元组动态不平衡造成的。
图：V2500 风扇单元组
三、排故方法的确定
既然我们发现了问题的所在，那么我们是否可以模仿V2500的维修流程，更改CFM56-7的维修流程呢？答案是否定的。否则我们需要更改很多流程，以及相关的工具。这样花费的成本太大，并且客户也不愿意接受这种维修方式。
对此问题，我们制定了我们公司自己的解决办法，我们把试车台当成一个大型的平衡机，用来平衡CFM56-7 的发动机，根据找到的N1产生的原因，我们可以把CFM56-7 的风扇叶片和风扇盘当成一个单元体，这样就组合成了CFM56-7 的风机单元组，当试车过程中出现震动值偏高的情况，我们就采用CFMI手册里面给LPT底盘做平衡的方法--更换叶片来抵消一部分动态不平衡量，甚至计算得好的话，可以不用加配重块就能达到手册要求。
子任务72-54-00-440组装2级LPT 底盘
对叶盘做平衡，步骤如下：
（a）以500 rpm以上的转速来运转平衡机。
（b）记录不平衡量的角度以及大小。
（c）如有必要就进行修正：更改2级叶片的，使不平衡量不超过20 g inch（50 g cm）
1 将平衡机上的叶盘组件移除。
2 将2级LPT底盘组件安装到[856A2750G01 叶片夹具]上，前端法轮朝下。
3 把杠杆安装到设备上，再调整工具，使其与叶片根部相接触。
4 转动手轮，用杠杆使叶片与叶盘分离，方法和组装时一样，然后将叶片从叶盘上拆除。
5 方向相反的两片叶片为一对，调整每对叶片的位置。
6 如果耐磨箔片[（10-080）]受到损害，要将其移除和弃置，并用新的箔片替换。
7 手动计算更换叶片所产生的剩余不平衡量。
8 根据计算结果，将二级叶片装回叶盘。
9 再用500 rpm 以上的转速来运转平衡机。查验残余不平衡量是否不超过20 g inch （50 g cm）
（d）记下叶片质量权重以及位置，并将最后的不平衡量和角度记录下来。
（e）用 [CP1039 丙酮] 和 [CP1041异丙稀] 将临时标记去除。
（f）把滚花螺母卸下来，放进平衡机底板的储放处。
（g）用提臂夹具将将叶盘从平衡机中拆卸下来。
四、试车验证
某一台CFM56-7的发动机，经过公司的大修后，在试车台试车，N1震动值很大，达到7 mil以上，哪怕经过10多个小时的排故，加装了6个最大的配重块，按照试车软件给出的位置进行平衡，就是没有办法消除震动值，达到手册的要求。这浪费了大量的人力，以及燃油，并且后面还有很多其他的发动机等着要试车。
图：震动测试
按照公司自己的办法，拆掉所有最大的配重块，找出对应角度上的一对叶片，经过计算后，找到合适的叶片，进行叶片180度对调，所用时间是1.5个小时，再次试车后最大N1震动值为2mil，基本上达到手册要求，还不需要加任何配重块。整个试车过程发动机震动水平良好，圆满地完成了试车任务。这证明我们的新的平衡方法在本次排故中起到超出预期的效果。（张勇/文）
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