[发明专利]一种航空发动机叶尖间隙测量方法及装置

说明书

本发明提供了一种航空发动机叶尖间隙测量方法，涉及航空发动机装配技术领域，所述方法包括：对所述待装配零件进行预装配，并构建预装配机匣模型。获取所述叶片的叶尖轮廓数据，构建所述叶尖轮廓的三维模型，获得叶尖轮廓模型。对所述预装配机匣进行正式装配，获得正式装配机匣模型。根据所述预装配机匣模型以及所述正式装配机匣模型，使用有限元分析方法，计算位置偏移数据。根据所述叶尖轮廓模型以及所述位置偏移数据，获得多个所述叶片的叶尖间隙的预测数据。解决了现有技术存在的无法在航空发动机装配过程实现精确的叶尖间隙测量的问题，保证了航空发动机装配后处于最佳运行状态，对航空发动机的性能以及结构安全有重要意义。

技术领域

本发明涉及航空发动机装配技术领域，具体涉及一种航空发动机叶尖间隙测量方法及装置。

背景技术

叶尖间隙是航空发动机设计过程中的一项基本参数，叶尖间隙大小对航空发动机的性能和结构安全影响很大。一般认为，叶尖间隙越小，航空发动机燃油消耗率越低，使用寿命越长，同时航空发动机性能也可以得到有效提升。但过小的叶尖间隙也容易导致航空发动机的转子叶尖与机匣的碰摩，造成一定的安全隐患。由于航空发动机叶尖间隙小，运行环境恶劣，很难在运行过程中实现叶尖间隙的准确测量与分析评估。

因此，现有技术存在的问题是：如何在航空发动机装配过程中，提供一种叶尖间隙的测量方法，以实现精确的叶尖间隙测量来保证航空发动机处于最佳运行状态。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种航空发动机叶尖间隙测量方法及装置，以解决现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提供了一种航空发动机叶尖间隙测量方法，应用于航空发动机的待装配零件，所述待装配零件包括多个叶片以及机闸，所述方法包括：对所述待装配零件进行预装配，并构建预装配机匣模型。获取所述叶片的叶尖轮廓数据，构建所述叶尖轮廓的三维模型，获得叶尖轮廓模型。对所述预装配机匣进行正式装配，获得正式装配机匣模型。根据所述预装配机匣模型以及所述正式装配机匣模型，使用有限元分析方法，计算位置偏移数据。根据所述叶尖轮廓模型以及所述位置偏移数据，获得多个所述叶片的叶尖间隙的预测数据。

根据本公开的一种具体实现方式，所述待装配零件包括轴承和机匣，所述对所述待装配零件进行预装配，并构建预装配机匣模型的步骤包括：对所述待装配零件进行预装配获得预装配机匣，所述预装配为将所述待装配零件进行堆叠。获取所述待装配零件的所述机匣与所述轴承之间的同心度。根据所述同心度，构建所述叶尖轮廓的三维模型，获得所述预装配机匣模型。

根据本公开的一种具体实现方式，所述根据所述叶尖轮廓模型以及所述位置偏移数据，获得所述叶尖间隙的预测数据的步骤包括：根据所述同心度、叶尖轮廓模型以及所述位置偏移数据，获得所述叶尖间隙的预测数据。

根据本公开的一种具体实现方式，所述机闸包括法兰、止口、内壁以及外壁等特征，所述对所述待装配零件进行预装配，并构建预装配机匣模型的步骤，包括：对所述待装配零件进行预装配，获得预装配机匣。获取所述预装配机匣的法兰、止口、内壁以及外壁的尺寸特征数据。根据所述尺寸特征数据，获得预装配机匣模型。

根据本公开的一种具体实现方式，所述待装配零件还包括转子，所述获取所述叶片的叶尖轮廓数据，构建所述叶尖轮廓的三维模型，获得叶尖轮廓模型的步骤，包括：以所述转子与所述轴承配合的端面为基准，测量所述叶片的叶尖轮廓数据。根据所述叶尖轮廓数据，构建所述叶尖轮廓的三维模型，获得叶尖轮廓模型。

根据本公开的一种具体实现方式，所述根据所述预装配机匣模型以及所述正式装配机匣模型，使用有限元分析方法，计算位置偏移数据步骤，包括：建立所述待装配零件的有限元模型。设置所述有限元模型的分析边界条件。根据所述有限元模型、分析边界条件、预装配机匣模型以及所述正式装配机匣模型，使用有限元分析方法，计算所述位置偏移数据。