[发明专利]基于公差调控的大型高速回转装备装配测量方法及装置

说明书

基于公差调控的大型高速回转装备装配测量方法及装置属于机械装配技术；大型高速回转装备固定在气浮转台上，下侧的下、上径向基准电感传感器测量大型高速回转装备径向基准面，确定两基准面的拟合圆心，以此为大型高速回转装备的几何轴线，调节大型高速回转装备使几何轴线与气浮转台轴线重合，上侧的径向测量和轴向测量电感传感器提取大型高速回转装备测量面轮廓数据，基于矩阵的平移与旋转实现对装配后同轴度的控制；本发明可有效的实现装配指导功能，提高大型高速回转装备装配质量，减轻振动，改善大型高速回转装备性能。

技术领域

本发明属于机械装配技术，主要涉及一种基于公差调控的大型高速回转装备装配测量方法。

背景技术

大型高速回转装备为机械领域中重要的特征部件，在各种领域中均有广泛应用，如随着航空事业的不断发展，各种军用、民用飞机研发技术水平不断提升，对涡轮发动机性能的要求也不断提高。发动机在追求更高推重比的同时，也需尽量减小自身振动对发动机性能和飞行安全的影响。

发动机振动是影响飞机安全的一个重要因素，也是反映发动机性能的一项重要指标。发动机涡轮部件转速高、质量大，是发动机的一个主要振源。为了降低此影响，除了在发动机动平衡测试过程中加以消除，还必须严格控制其装配过程，因为发动机装配是动平衡的前一步骤，由装配不合理，主要是装配后多级转子的同轴度误差较大，导致振动在高速运转时会放大100至1000倍，装配时消除偏摆可以很大程度上减小动平衡的压力。所以，作为提升航空发动机性能的关键技术，航空发动机装配测试技术越来越受到重视，并且成为研究的热点。

普惠公司提出一种方案(Axial balancing clip weight for rotor assemblyand method for balancing a rotor assembly。美国专利公开号：US2011027085A1)，主要通过调节安装平衡配重夹解决燃气涡轮发动机的装配平衡问题，该安装平衡配重夹主要包括配重部分、第一级法兰接合部分和第二级法兰接合部分。该方法存在的问题在于：通过施加配重来调节转子平衡，并未改善转子初始的不平衡量。

西安航空动力股份有限公司提出一种航空发动机燃烧室机匣轴承座同轴度测量装置(航空发动机燃烧室机匣轴承座同轴度测量装置。公开号：CN102865802A)。该装置主要包括定位套筒、前滚针轴承、前挡环、后滚针轴承、后挡环、端盖、端盖螺钉、支架、支架螺钉和百分表组成。解决了机匣试验中机匣结构件轴承座、安装边等直径尺寸与发动机转子的同轴度和跳动量的测量难题，保证了发动机转子的动平衡精度。该装置存在的问题在于：测量精度较低，而且未从发动机转子出发解决转子装配平衡问题。

西安交通大学提出一种判定可拆卸盘鼓型转子装配可靠度的方法(一种判定可拆卸盘鼓型转子装配可靠度的方法，公开号：CN102967452A)。首先对可拆卸盘鼓型转子进行台架敲击试验，采集其动态响应信号并进行特征提取，构造每种装配状态的特征矩阵，然后建立各状态特征矩阵的正交子空间，计算基准状态与未知状态正交子空间基向量的主夹角，并定义一种判定可拆卸盘鼓型转子装配质量的指标——主夹角余弦值，作为可拆卸盘鼓型转子装配质量的可靠度。该方法存在的问题在于：只提出一种检测装配质量可靠度的方法，但并没有解决转子指导装配问题。

中国南方航空工业(集团)有限公司提出一种发动机装配装置及装配方法(发动机装配装置及装配方法，公开号：CN103591878A)。发动机装配装置包括底座，底座上设置有在水平面内可转动的转盘；固定杆，沿竖直方向设置在底座上；测量杆，与固定杆相连接并与底座平行设置。发动机前机匣与转盘同轴固定，然后沿竖直方向依次安装压气机、燃烧室、涡轮、后支撑；通过测量杆测量压气机、燃烧室、涡轮、后支撑与所述转盘的同轴度。沿竖直方向装配两端支撑结构的发动机，使其所有零件的中心轴线与转盘中心轴线同轴，保证两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线可检测并且同轴。该装置及方法存在的问题：只能在装配的时候进行检测，未能在装配前进行检测，进而提高装配效率。

发明内容