[发明专利]一种发动机高压涡轮间隙值修正方法

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机高压涡轮间隙测量分析技术领域，具体涉及一种 发动机高压涡轮间隙值修正方法。

背景技术

发动机涡轮间隙是指发动机涡轮叶片的叶尖与其相邻的外环块之间的距 离，由于发动机常年的运转，使得两者之间的间隙值将会发生变化，在发动机 快速加、减速的情况下,叶尖间隙的变化较大，为提高现代航空发动机的性能 和可靠性,国内外许多研究机构都先后开展了叶尖间隙控制技术方面的研究, 而进行叶尖间隙的数值分析是其中的重要内容之一。

目前，对航空发动机涡轮间隙的分析方法是：分别测量航空发动机高压涡 轮外环块直径和转子叶片叶尖直径并计算对应平均值，将静子与转子的平均值 差值作为高压涡轮间隙，分析过程中高压涡轮转子的偏心量采用转子前、后支 点最大偏心量，放大了转子的偏离情况，分析结果与真实结果存在差异。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种发动机高压涡轮间隙值修正方法， 用于确定并绘制任一高压涡轮转子叶片与高压涡轮外环块之间的间隙值，根据 高压涡轮转子中心在高压转子支点之间的比例位置其中心与高压涡轮外环中 心在空间的相对位置矢量，将转子与静子直径关联分析。计算结果更准确并且 可以直观的表现出发动机涡轮间隙的周向分布情况。

本发明发动机高压涡轮间隙值修正方法，主要包括以下步骤：

步骤一、获取发动机高压涡轮转子前、后支点在同一轴向投影面上的圆心 坐标O₁及O₂；

步骤二、测量发动机高压涡轮转子的轴向叶片中心分别与转子前支点的距 离L1，以及与后支点的距离L2，并结合所述前、后支点的圆心坐标O₁及O₂， 计算所述轴向叶片中心的圆心坐标O₃；

步骤三、测量所有高压涡轮叶片与高压涡轮外环块之间的间隙值，并计算 其平均值n1；

步骤四、获取高压涡轮外环块的圆心坐标O₄，所述高压涡轮外环块的圆心 坐标O₄是指所述由多个高压涡轮外环块围绕所形成的圆的圆心坐标；绘制所 有外环块跳动值相对于所述圆心坐标O₄的周向分布，所述外环块跳动值是指 任一高压涡轮叶片与高压涡轮外环块之间的间隙值与所述平均值n1的差值；

步骤五、做圆心坐标O₄到圆心坐标O₃的相对位置的空间矢量

步骤六、将步骤四中的相对于所述圆心坐标O₄的周向分布的外环块跳动值以所述空间矢量进行平移，获取修正后的发动机高压涡轮间隙值分布。

优选的是，所述获取发动机高压涡轮转子前支点圆心坐标O₁或后支点的 圆心坐标O_2、的步骤包括：

取前支点O₁和后支点O₂的沿周向方向的轴承外环跳动，并测量其相对于 发动机初始设计时的前支点O₁或后支点O₂的轴心之间的距离；

将上述任一轴承外环跳动点相对于发动机初始设计时的前支点O₁或后支 点O₂的轴心之间的距离在水平轴与垂直轴上分别投影，并计算出多个投影距 离，在水平轴与垂直轴上，分别将所述对应的投影距离取平均值，作为圆心坐 标O₁及O₂的x值与y值。

在上述方案中优选的是，所述测量发动机高压涡轮转子前支点圆心坐标 O₁或后支点的圆心坐标O₂的步骤还包括：

将前支点圆心坐标O₁的x值设置为0，同时，将前支点圆心坐标O₁的y 值及后支点的圆心坐标O₂进行等比例转换。

在上述方案中优选的是，所述前支点O₁或后支点O₂的轴承外环跳动点的 选取包括取前支点O₁或后支点O₂的沿周向方向的均匀的8个轴承外环跳动点。

在上述方案中优选的是，在所述步骤三中，所述平均值n1的计算步骤包 括：