[发明专利]航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡装置及方法

权利要求书

1.航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡装置，其特征在于：包括底部的转动夹具，所述转动夹具内夹持有燃气发生器转子组件，所述燃气发生器转子组件上套接有径向检测组件，所述径向检测组件上安装有轴向检测组件；

所述径向检测组件包括底座，所述底座的内部固定有环形板，所述环形板内壁上均匀固定有喷嘴，所述喷嘴位于燃气发生器转子组件的外侧，所述底座的侧壁上开设有空气进口和空气出口，所述空气出口与环形板连通形成排气通道，所述底座与环形板之间形成环形通道，所述底座的上端固定有法兰，法兰的上端固定有盖板，所述喷嘴的内侧安装有气压传感器，所述环形板的内部固定有网片，所述网片位于气压传感器内侧。

2.根据权利要求1所述的航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡装置，其特征在于：所述燃气发生器转子组件的上下端分别连接有上工装和下工装，所述上工装与径向检测组件连接，下工装与转动夹具连接。

3.根据权利要求1所述的航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡装置，其特征在于：所述转动夹具包括壳体，所述壳体的内部固定有节流器，所述壳体的外壁上开设有与节流器连通的进气口，所述节流器的内侧设置有轴套，节流器的上侧在轴套上固定有顶板，所述顶部和轴套与节流器之间存在气膜通道，所述进气口与气膜通道连接，所述轴套和壳体的底端之间固定有电机，电机包括转子和定子，所述转子固定在轴套的外壁上，定子固定在壳体的内壁上，所述转子的底部固定有光栅。

4.根据权利要求3所述的航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡装置，其特征在于：所述节流器内开设有空气通道，所述空气通道与进气口连通，空气通道还与节流器外侧的气膜通道连通。

5.根据权利要求1所述的航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡装置，其特征在于：所述轴向检测组件包括支架，所述支架的下端固定有拉力传感器，所述拉力传感器的下端通过弹簧连接有配重块，所述配重块位于燃气发生器转子组件的上端。

6.根据权利要求5所述的航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡装置，其特征在于：所述拉力传感器的数量至少有两个，且一个固定在燃气发生器转子组件外缘的上方，一个固定在燃气发生器转子组件的转轴中心的上方，所述配重块的数量与拉力传感器的数量对应。

7.航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡方法，其特征在于：包括带静子部件的燃气发生器转子组件和权利要求1至6所述的航空发动机用带静子部件的燃气发生器转子平衡装置，所述燃气发生器转子组件包括依次设置的叶轮外罩、压气机转子、燃气涡轮转子、双联篦齿和轴承，所述燃气涡轮转子的外端固定有燃气涡轮导向器，所述燃气涡轮导向器的一侧在压气机转子的外侧依次固定有扩压器和压气机机匣，所述压气机机匣的一端固定有进气机匣；

所述燃气发生器转子平衡装置用于将燃气发生器转子组件夹持进行径向和轴向的检测。

8.根据权利要求7所述的航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡方法，其特征在于：平衡步骤如下：

S1、通过转动夹具将燃气发生器转子组件一侧的工装夹持，再在燃气发生器转子组件的上端工装套接径向检测组件，径向检测组件上连接轴向检测组件；

S2、在转动夹具的进气口和径向检测组件的进口通入压缩空气，接通电源使转动夹具和径向检测组件能够高速旋转；

S3、通过气压传感器检测喷嘴的实时气压，根据气压的变化幅度确定燃气发生器转子组件的径向跳动，当转子径向偏移靠近喷嘴处时，喷嘴的气压会发生变化；

S4、通过配重块在燃气发生器转子组件的上端跟随燃气发生器转子组件进行轴向的跳动，这样配重块会在上下跳动，从而影响拉力传感器的拉力，根据拉力大小的变化幅度能够确定燃气发生器转子组件轴向的跳动。

9.根据权利要求8所述的航空发动机带静子部件的燃气发生器转子平衡方法，其特征在于：在S3中，先关闭出口，向进口通入压缩空气，使环形板与底座之间存在一定的气压，再调小进口的流量并打开出口，使环形板与底座之间的气压和环形板内的气压保持恒定，当燃气发生器转子组件发生径向跳动，燃气发生器转子组件会靠近气压传感器，这样气压传感器的气压会变化；

气压传感器的气压值实时记录，根据气压值的变化时间点和转子的转速能够确定转子的径向不平衡点在转子上的位置；

在S4中，通过拉力传感器检测燃气发生器转子组件上的配重块的重量变化，根据重量的变化能够确定轴向的跳动幅度，同时能够根据燃气发生器转子组件边缘和中心的跳动幅度确定轴向跳动的位置。