[发明专利]一种应用高能X射线获得篦齿蜂窝间隙的数据修正方法

说明书

本申请属于航空发动机设计领域，为一种应用高能X射线获得篦齿蜂窝间隙的数据修正方法，通过高能X射线和打烊膏分别对相同的篦齿蜂窝结构进行测量，获得两种不同测量方式的篦齿蜂窝数据，形成两种蜂窝形貌。而后，以高能X射线测量结果为主，结合打烊膏测量结果对高能X射线测量结果进行修正，获得修正系数，并应用修正系数来完成对高能X射线测量结果的修正和校准；利用修正后的数据，获得了某型发动机试车过程中和停车后的篦齿蜂窝间隙变化规律，优化了篦齿蜂窝结构设计，解决了发动机停车后因篦齿蜂窝间隙过小引起的转子卡滞问题，极大地提高了某型发动机外场执行率。

技术领域

本申请属于航空发动机设计领域，特别涉及一种应用高能X射线获得篦齿蜂窝间隙的数据修正方法。

背景技术

掌握航空发动机实际运行过程中转静子封严间隙的变化规律，能够提高封严结构设计结果，对提高发动机的安全性和性能保持能力十分重要。受到零部件结构形式、空间和发动机工作中内部环境的限制，发动机篦齿蜂窝部位的间隙无法通过探头式的传感器获取。

高能X射线数字成像技术作为先进的无损检测技术之一，已经应用于国外航空发动机研制中。该技术打破了传统思路，在不破坏发动机内部流场、不需安装测量探头、不受发动机零组件工作温度和测量可达性等限制的条件下，观察和测量发动机任何部位、任何状态的内部零组件工作情况，掌握发动机内部零组件实时工作间隙，为间隙设计和改进提供数据支撑，使发动机在安全性和经济性上进一步提升。

目前，国内采用高能X射线测量装置，稳态测量精度为0.2mm，与篦齿蜂窝间隙(一般在0.1mm～0.4mm范围内)处于同一量级，不能满足篦齿蜂窝间隙变化规律分析需求，需对其测量结果的数据进行修正和校准。因此，本文提出了一种应用高能X射线测量篦齿蜂窝间隙的数据修正方法，以提高数据准确度和有效性，满足实际工程应用要求。

发明内容

本申请的目的是提供了一种应用高能X射线获得篦齿蜂窝间隙的数据修正方法，以解决现有技术中X射线测量装置不能满足篦齿蜂窝间隙变化规律分析要求的问题。

本申请的技术方案是：一种应用高能X射线获得篦齿蜂窝间隙的数据修正方法，包括：通过高能X射线进行篦齿蜂窝间隙测量，基于高能X射线测量结果获得多处篦齿封严结构的间隙数据，获得篦齿相对于蜂窝的运动轨迹和实测的间隙结果；通过打烊膏测量蜂窝磨痕形貌，基于打烊膏测量结果，获得发动机分解后的多次蜂窝磨痕形貌和尺寸数据；在同一结构上分别应用高能X射线和打烊膏两种测量方式，获得各处篦齿蜂窝间隙结果和蜂窝磨痕在径向、轴向的尺寸差别。应用对应结构的打样膏磨痕测量结果，分别校准高能X射线测量的各处篦齿(6)蜂窝间隙结果，对测量结果进行修正，确定修正公式；提出并通过发动机停车后卡滞问题分析和试车验证，进行修正公式有效性的校准。

优选地，所述高能X射线和打烊膏的测量结果修正的方法包括：设定篦齿、蜂窝之间的径向和轴向相对位置数值分别为H，L；篦齿、蜂窝在发动机装配后的径向、轴向相对位置数值分别为H₀，L₀；篦齿、蜂窝在发动机工作过程中的径向、轴向相对位置变化数值分别为H，L；高能X射线测得的篦齿、蜂窝的径向和轴向相对位置变化数值分别为H'，L'；高能X射线测得的蜂窝磨痕径向、轴向数值分别为ΔH，ΔL；打烊膏测得的蜂窝磨痕径向、轴向数值分别为Δh，Δl；根据打烊膏和高能X射线测得的数值确定篦齿蜂窝相对位置变化的真实数值；根据打烊膏测得的数据作为真实结果，修正高能X射线测量结果；建立高能X射线测量结果H'/L'与H/L的关系，得到高能X射线测量与打烊膏测量两种不同的蜂窝形貌；以两种形貌的轴向中线为基准点，轴向等分10点，对每一处封严结构的两种测量结果进行修正；利用高能X射线和打烊膏测得的蜂窝磨痕径向、轴向数值，建立高能X射线测量结果与实际的蜂窝磨痕测量结果之间的关系；

对蜂窝篦齿修正结果进行拟合，得到修正公式。

优选地，所述篦齿蜂窝相对位置变化的真实数值表达式为：

H＝Δh+H₀