[发明专利]一种测量挤压油膜阻尼器偏心量的组件

说明书

本发明涉及一种测量挤压油膜阻尼器偏心量的组件，包括测量环和测量尺，沿测量环圆周均布4个测量孔t和4个基准平面，每一基准平面对应一个测量孔。测量尺由主尺、游标、深度尺组成。测量尺与测量环配套使用，用于测量挤压油膜阻尼器的支承架的外表面至基准平面的最近距离。本发明测量环上的基准平面及测量孔可供深度尺从径向测量，降低了测量工作对空间的要求，使得实际操作更加便捷；测量孔固定测量位置，提高了测量精度；测量时，保证了油膜表面整洁及阻尼器工作安全；可以精确计算不同偏心量的数值，给发动机装配和调试提供了可靠的数据支撑。

技术领域

本发明属于航空发动机装配及装配测量技术领域，尤其是一种测量挤压油膜阻尼器偏心量的组件。

背景技术

挤压油膜阻尼器是航空发动机中重要的减振结构，广泛应用于以航空发动机为代表的各类燃气轮机中。挤压油膜阻尼器通常由鼠笼式弹性支承结构外表面提供内油膜面，由静止的阻尼器外环提供外油膜面，当鼠笼式弹性支承结构因发动机转子振动而发生位移时，内油膜面与外油膜面挤压间隙中的油膜使能量耗散，从而达到减振的目的。

挤压油膜阻尼器的减振效果受诸多因素的影响，包括阻尼器位置、油膜半径、油膜长度、油膜厚度、阻尼器端封形式、阻尼器预置偏心量等可控的设计因素，也有加工精度、装配精度等不可控因素，可控因素在设计阶段可以充分考虑得到计算中最优的结果，但在发动机装配完成之后，不可控因素会影响阻尼器的减振效果。理想情况下，阻尼器的预置偏心量可与转子因自重产生的弹性支承下沉量相互抵消，从而保证挤压油膜阻尼器内环与外环的不同心量为零，使阻尼器减振效果最优，但是由于计算误差、加工、装配等因素的影响，挤压油膜阻尼器可能总会存在偏心量，影响阻尼器减振效果。

《振动工程学报》期刊2019年8月，第32卷第04期，祝长生等人发表的“油膜内外环部分接触的同心型挤压油膜阻尼器减振特性试验研究”一文，研究了挤压油膜阻尼器油膜内外环在静态具有良好同心与存在部分接触条件下同心型挤压油膜阻尼器的减振特性。研究发现在相同工况下，油膜内外环之间的接触会导致转子系统的振动明显增大，甚至使转子难以通过其主共振转速区。为了提高同心型挤压油膜阻尼器的减振效果，需要对油膜内外环的同心状态进行仔细地调整，尽量保证油膜内外环处于同心状态。

《振动与冲击》期刊2020年2月，第33卷第01期，李岩等人发表的“挤压油膜阻尼器同心度及碰摩对转子振动特性的影响”一文，论述了挤压油膜阻尼器的不同心量对阻尼器减振效果的影响，主要体现在两方面，一是直接使得阻尼器油膜厚度分布不均匀，使发动机转子振动非线性增强，不利于转子振动控制；二是使得阻尼器油膜内、外环发生碰摩故障的风险增大，激起转子反进动固有频率，使转子工作情况更加恶劣。

中国发明专利CN109945775A，公开了“挤压油膜阻尼器厚度试验装置及其测试方法”，该发明专利是采用电容法与电阻法实现挤压油膜阻尼器全膜、部分膜油膜厚度综合测试，然而该试验装置结构复杂，无法在实际的发动机转子系统中应用。

中国发明专利CN113833749 A，公开了“偏心环、航空发动机以及航空发动机转子偏心量调节方法”，该发明专利设计了一个楔形偏心环，通过改变偏心环轴向位置来调节挤压油膜阻尼器内外环的同心度，但改变偏心环轴向位置需要配合不同厚度的垫片来实现，垫片厚度由安装偏心量决定，每次安装都需要加工不同厚度的垫片，调节挤压油膜阻尼器偏心量工作量大。

目前，在航空发动机转子系统实验、生产、装配过程中，常使用塞尺来测量挤压油膜阻尼器的偏心量。该测量方法存在以下不足：

阻尼器所处支点位置结构紧凑，空间狭小，塞尺的轴向操作不便；塞尺需人工移动，无法精确定位测量位置，产生测量误差；塞尺与内、外油膜面直接接触，容易给挤压油膜阻尼器油膜内部带入杂物，损伤油膜面；无法准确获得不同心量的数值，加大了发动机装配和调试的难度，对发动机装配数据的获取和实验、工作数据的处理非常不利。

发明内容