[发明专利]机匣装配质量检查方法和机匣前后支点同轴度计算方法

说明书

本发明提供一种机匣装配质量检查方法和机匣前后支点同轴度计算方法。机匣装配质量检查方法包括：在每一级静子机匣各贴至少三个靶标点；测量所有靶标点在假装和正式装配状态的坐标；计算其中一级静子机匣的正式装配与假装状态的位置和姿态矩阵；计算其余各级静子机匣的相对位置和姿态变化量齐次矩阵；比较齐次矩阵与单位矩阵判断装配质量。机匣前后支点同轴度计算方法包括：得到假装状态下的前后支点同轴度；在第一级机匣和最后一级机匣各贴至少三个靶标点；测量所有靶标点在假装和正式装配状态的坐标；计算第一级机匣的正式装配与假装状态的位置和姿态矩阵；计算最后一级机匣的相对位置和姿态变化量齐次矩阵；计算正式装配状态的前后支点同轴度。

技术领域

本发明涉及航空发动机机装配技术领域，具体涉及一种机匣装配质量检查方法和机匣前后支点同轴度计算方法。

背景技术

航空发动机高压转子的转动状态除了由转子自身装配性能决定外，还与高压转子支点轴承所在的轴承安装座的同轴度有关，因此，在航空发动机装配领域，为了得到前后支点轴承座的同轴度，需要对静子机匣在无转子的情况下进行单独装配，称之为发动机假装，测量假装状态下的前后支点轴承座的同轴度，但是，在静子机匣与转子等零部件进行总装装配，即正式装配的过程中，没有任何检测手段检测发动机正式装配状态与假装状态的同轴度差异和各级静子机匣的相对位置和姿态差异，进而得到正式装配状态下的前后支点同轴度和检查静子机匣的总装装配质量。目前通常采用的手法是进行两次静子机匣假装和同轴度测量，根据测量重复性来证明正式装配与假装状态的一致性，但这种方法无法反映正式装配状态下前后支点同轴度的真实状态和静子机匣的总装装配质量，在进行高压转子转动状态及动力学分析时缺少有效的数据输入。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种机匣装配质量检查方法，可以从位置和姿态双重角度检查静子机匣总装装配质量。

为实现所述目的的机匣装配质量检查方法，包括以下步骤：将各级静子机匣进行假装；在每一级所述静子机匣上分别贴至少三个靶标点，其中每一级所述静子机匣上的任意三个所述靶标点不共线；测量所有所述靶标点在假装状态下的坐标；将所述各级静子机匣进行正式装配；测量所有所述靶标点在正式装配状态下的坐标；计算其中一级所述静子机匣的所述正式装配状态与所述假装状态的位置和姿态矩阵；计算其余各级所述静子机匣在所述正式装配状态下和所述假装状态下与所述其中一级静子机匣的相对位置和姿态变化量齐次矩阵，包括：当所述位置和姿态矩阵为所述其中一级静子机匣的所述正式装配状态相对于所述假装状态的位置和姿态矩阵时，利用所述位置和姿态矩阵将其余各级所述静子机匣的所述靶标点在所述假装状态下的坐标转换为正式装配坐标系下的转换坐标，再利用所述转换坐标与其余各级所述静子机匣的所述靶标点在所述正式装配状态下的坐标计算所述相对位置和姿态变化量齐次矩阵；当所述位置和姿态矩阵为所述其中一级静子机匣的所述假装状态相对于所述正式装配状态的位置和姿态矩阵时，利用所述位置和姿态矩阵将其余各级所述静子机匣的所述靶标点在所述正式装配状态下的坐标转换为假装坐标系下的转换坐标，再利用所述转换坐标与其余各级所述静子机匣的所述靶标点在所述假装状态下的坐标计算所述相对位置和姿态变化量齐次矩阵；通过比较所述齐次矩阵与单位矩阵判断所述正式装配的装配质量。

在所述的机匣装配质量检查方法的一个或多个实施方式中，所述各级静子机匣包括风扇机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、高压涡轮机匣和级间机匣。

本发明的机匣装配质量检查方法通过在发动机假装状态和正式装配状态增加靶标点检测的手段，根据两种状态下靶标点坐标的改变，可以准确获得假装状态下与正式装配状态下各级静子机匣的相对位置和姿态变化，从位置和姿态双重角度判断正式装配状态下的静子机匣总装装配质量，确定正式装配时影响位置和姿态差异的环节，打破现有技术中只能依靠重复性测量判断静子机匣正式装配质量的禁锢，提高发动机的装配质量，仅需进行一次静子机匣假装和测量，节省装配和测量的时间，提高装配效率，并可为高压转子转动状态及动力学分析等发动机数据分析提供有效的数据输入。

本发明的另一个目的是提供一种机匣前后支点同轴度计算方法，可以准确获得总装装配状态下的前后支点同轴度。