[发明专利]高压转子篦齿盘心对接算法

权利要求书

1.一种高压转子篦齿盘心对接算法，其特征在于，所述高压转子篦齿盘心对接算法采用高压转子篦齿盘心跳动检测装置，所述高压转子篦齿盘心跳动检测装置包括驱动机构、执行机构、测量头和接收器，所述驱动机构安装在所述执行机构的外侧端，所述测量头和所述接收器安装在所述执行机构的内侧端，通过所述驱动机构驱动所述执行机构从高压涡轮的后轴颈伸入，由所述测量头进行测量，并由所述接收器获得数据；

所述高压转子篦齿盘心跳动检测装置还包括定位环，所述定位环与高压涡轮的后轴颈连接；所述测量头为激光发射头，所述接收器为激光接收器；所述激光发射头和所述激光接收器通过所述定位环进行定位；

所述高压转子篦齿盘心对接算法具体包括：高压转子的最优对接位置计算，以及在两种状态下测量篦齿盘盘心的双截面；

所述高压转子的最优对接位置计算包括以下步骤：

首先，以高压压气机转子的前轴颈为基准，测量后端篦齿盘后端面和柱面的跳动；根据篦齿盘后端面的跳动拟合出后端面的倾斜的大小和角度，根据篦齿盘后柱面的跳动拟合出后柱面的偏心的大小和角度，根据所述偏心和所述倾斜的大小求出所述篦齿盘后端面相对于基准的平移矩阵和旋转矩阵，根据篦齿盘后柱面的偏心和倾斜得到篦齿盘的平移量[XC1,YC1,ZC1]，则平移矩阵为PK1；

其次，根据篦齿盘后端面的倾斜大小和角度，计算出篦齿盘的倾斜角度，得到所述篦齿盘的旋转矩阵PR1；

接着，以所述高压涡轮的前端柱面、前端端面为基准，计算所述高压涡轮的后端端面的跳动和后端柱面的跳动，通过端面拟合获得所述高压涡轮的后端端面的倾斜的大小和角度；根据所述高压涡轮的后端端面的倾斜的大小和角度计算出所述篦齿盘端面绕X轴旋转的角度和绕Y轴旋转的角度，以此获得所述高压涡轮的旋转矩阵PR2；

根据所述高压涡轮的后端柱面的跳动数据，根据最小二乘法可以得到所述后端柱面的偏心大小和角度，根据所述后端柱面的偏心大小和角度计算出所述高压涡轮后端柱面的平移量，根据所述高压涡轮后端柱面的轴向距离计算出Z轴方向高压涡轮平移距离，得到所述高压涡轮的平移矩阵PK2；

接着，根据所述高压压气机转子带有所述篦齿盘的平移矩阵PK1、旋转矩阵PR1，所述高压涡轮转子的平移矩阵PK2、旋转矩阵PR2，得出所述高压压气机转子的前端到所述高压涡轮转子的后端的平移旋转矩阵PK1·PR1·PK2·PR2；

最后，根据所述高压涡轮转子的后端到所述高压压气机转子的前端的平移旋转矩阵，得出最优的高压涡轮相对高压压气机的装配相位处篦齿盘绕Z轴旋转的角度。

2.如权利要求1所述的高压转子篦齿盘心对接算法，其特征在于，所述执行机构为测量杆。

3.如权利要求1所述的高压转子篦齿盘心对接算法，其特征在于，所述在两种状态下测量篦齿盘盘心的双截面具体包括以下步骤：

首先，采用所述高压转子篦齿盘心跳动检测装置测量出所述高压涡轮转子的篦齿盘盘心的跳动测量截面和辅助测量截面的跳动，根据跳动的数据通过最小二乘法拟合出所述跳动测量截面和所述辅助测量截面对应的偏心和角度；

其次，以所述篦齿盘盘心的跳动测量截面的圆心为圆点，[XC1-XC2,YC1-YC2,ZC1-ZC2]方向向量为Z轴，建立坐标系E；以所述高压压气机转子的前轴颈基准柱面和前轴颈基准端面建立坐标系A，得到所述坐标系A到坐标系AE的坐标变换的平移矩阵P_AE；

接着，根据所述坐标系E的轴向向量[XC1-XC2,YC1-YC2,ZC1-ZC2]，计算出所述坐标系A到所述坐标系E的旋转坐标，以及所述坐标系A到所述坐标系E的坐标；

接着，计算所述篦齿盘盘心的辅助测量截面的偏心大小和相位，所述篦齿盘盘心的跳动测量截面的偏心大小和相位，根据所述篦齿盘盘心的跳动测量截面的圆周读数，得出所述跳动测量截面的跳动大小和高点角度。

4.如权利要求1所述的高压转子篦齿盘心对接算法，其特征在于，所述高压转子篦齿盘心对接算法还包括测量篦齿盘盘心的单截面。

5.如权利要求4所述的高压转子篦齿盘心对接算法，其特征在于，所述测量篦齿盘盘心的单截面中具体包括以下步骤：

首先，以高压压气机转子的前端为基准，测量篦齿盘的安装边的跳动，和所述篦齿盘盘心的跳动测量截面和辅助测量截面中任意一个截面的跳动，计算出所述高压压气机转子的后端面对面的旋转平移矩阵PKR1；

其次，以高压涡轮转子的前端为基准，测量高压涡轮轴颈的后端端面和后端柱面的跳动，计算出所述高压涡轮前端到所述高压涡轮后端的旋转平移矩阵PKR2；

最后，在所述高压压气机转子和所述高压涡轮转子处于组合转子状态时，计算出所述篦齿盘心在联合基准下的跳动。