[发明专利]平衡组件、转子系统、燃气轮机以及平衡方法

说明书

本发明涉及燃气轮机、转子系统以及用于平衡转子系统的平衡组件以及平衡方法，上述平衡组件包括用于沿周向连接转子系统的进气锥后支撑环的平衡螺钉，所述平衡螺钉具有从其头部端开设向其尾端延伸的凹槽，所述凹槽包括凹槽头部以及从凹槽头部延伸的凹槽身部，所述凹槽身部容纳有第一质量平衡件。

技术领域

本发明特别涉及一种平衡组件、转子系统、燃气轮机以及平衡方法。

背景技术

轴流航空发动机由高压和低压双转子共同组成，其中低压转子由风扇增压级和低压涡轮组成，高压转子由高压压气机和高压涡轮组成。双转子结构对航空发动机的平衡工艺提出更高的要求.在航空发动机的设计和制造过程中，由于材料材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中时产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得发动机在正常运转时，各转动件离心惯性力不能相互抵消，通过轴承作用到其他零部件上，引起振动，产生噪音，加速了轴承的磨损，缩短了发动机服役寿命，严重时可能会造成机毁人亡的破坏性事故。因此必须对发动机的转子进行平衡，使其达到允许的平衡等级，使机械振动振幅在允许的范围内。

目前在发动机制造或者维修过程中，都需要对转子进行动平衡。

这种动平衡方法是通过在转子上去重或配重来改变转子的质量分布，从而将轴承上的动载荷减小到允许范围内，以达到发动机平稳运行的目的。目前对于零件的平衡大多数情况下是采用去重方式进行平衡，当零件完成装配组成组件或部件进行平衡时，多采用配重方式，通过调整配重量，使转子达到要求的平衡范围内。

具体地平衡结构通常包括在进气锥周向不同位置安装不同重量的平衡螺钉来进行平衡或者在风扇盘上安装不同大小的平衡块来对风扇转子进行动平衡。用于配重的平衡块/平衡螺钉均采用相似的结构设计，通过增加或减少某个特征上的尺寸，改变平衡块/平衡螺钉的高度、长度或厚度，从而改变其重量，这种方法需要多次拆装更换，有时无法达到所需要的平衡量，同时还需要对平衡块/平衡螺钉进行现场修磨，大大影响平衡效率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于平衡燃气轮机的转子系统的平衡组件。

本发明的另一个目的是提供一种燃气轮机的转子系统。

本发明的又一个目的是提供一种燃气轮机。

本发明的再一个目的是提供一种用于燃气轮机的转子系统的平衡方法。

根据本发明一个方面的一种平衡组件，用于平衡燃气轮机的转子系统，包括用于沿周向连接转子系统的进气锥后支撑环的平衡螺钉，所述平衡螺钉具有从其头部端开设向其尾端延伸的凹槽，所述凹槽包括凹槽头部以及从凹槽头部延伸的凹槽身部，所述凹槽身部容纳有第一质量平衡件。

在所述平衡组件的实施例中，所述凹槽身部的侧壁包括内螺纹结构，所述第一质量平衡件包括外螺纹件，通过所述外螺纹件与所述内螺纹结构螺纹连接紧固于所述凹槽。

在所述平衡组件的实施例中，所述外螺纹件的尾端距离所述平衡螺钉的尾端的距离大于8mm。

在所述平衡组件的实施例中，所述第一质量平衡件包括填充剂，容纳于所述凹槽身部内部。

在所述平衡组件的实施例中，所述第一质量平衡件包括销，所述销通过与所述凹槽身部的过盈配合连接紧固于所述凹槽。

根据本发明一个方面的一种平衡组件，用于平衡燃气轮机的转子系统，包括用于设置在所述转子系统的风扇盘的平衡块部，所述平衡块部包括平衡块本体，其开设有连接孔以及平衡孔，所述连接孔用于紧固所述平衡块本体与风扇盘的连接件，所述平衡孔用于在其内部设置第二质量平衡件。

在所述平衡组件的实施例中，所述第二质量平衡件包括螺钉或销，所述销与所述平衡孔过盈配合连接。

根据本发明另一个方面的一种燃气轮机的转子系统，包括以上任意一项所述的平衡组件。