[发明专利]一种航空发动机转子装配质量的评价控制方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机转子装配质量的评价控制方法及装置，获取转子组件中每级转子零件在约束状态下两端的径向跳动数据组；根据径向跳动数据组确定对应的转子零件的实际转动中心线；将转子组件中的每级转子零件的实际转动中心线进行逐级拟合，得到转子组件的实际转动中心线；计算每级转子零件与转子组件的实际转动中心线的跳动偏差；根据每级转子零件对应的跳动偏差确定转子组件的平直度；本发明通过测量约束状态下转子零件的跳动数据，可以提升转子零件测量数据的准确性，再根据跳动数据组生成每个转子零件的实际转动中心线，并将各级转子转动中心线逐级拟合，可以得到精确度更高的转子组件的实际转动中心线，可以提升转子组件的装配质量。

技术领域

本发明属于航空发动机转子装配技术领域，尤其涉及一种航空发动机转子装配质量的评价控制方法。

背景技术

航空发动机转子是航空发动机的重要部件，其装配质量的好坏直接影响到航空发动机的工作效率。航空发动机转子包括多级转子零件，即多级转子零件装配到一起。航空发动机转子零件在制造过程中存在几何跳动、偏心和倾斜等偏差情况。如果转子装配不当、平衡欠缺等会导致偏差累积成倍增大。当发动机工作时，转子及连接处承受着巨大的惯性力、气动载荷、热负荷和振动载荷，整个转子部件出现偏摆和倾斜，出现整机振动超标问题。因此，航空发动机转子系统装配质量对发动机整机振动及性能有着较为显著的影响。

目前，转子装配质量评价和控制的具体指标包括：转子几何跳动、初始不平衡量和剩余不平衡量。国内转子装配前进行检测，如图1所示，均采用在转子零件上测量四点，即两个端面测头、两个径向测头，分别用于测量转子零件的两个端面和两个径向圆柱面。通过上述方法测量转子组件的所有转子零件后，对各级转子零件进行优化和匹配，包括转子中心偏差优化和转子端面高低点相位优化，最终得出转子零件最佳装配的结果。而且，目前国内转子装配时，整个转子组件中心线主要是通过第1级转子零件的中心线确定的，即第1级转子零件中心线确定为整个转子的中心线。在安装第2，3，…，n级转子零件时，根据单个零件的测量结果和确定的中心线，与第1级零件转子中心线(即转子组件的中心线)进行优化，保证中心线偏差或者端面偏差最小。

但是，由于转子零件在组件状态下存在相互之间的配合约束关系，仅仅在自由状态下进行测量时，对装配结果存在较大误差影响。而且，现有的转子装配方法不考虑每级盘的实际中心线的位置，导致每级盘的中心线远离转子的实际中心线，离轴颈位置越远。对转子不平衡的控制，是通过相邻盘的高点错位180°来降低由于质量分布不平衡所造成的转子不平衡量，这会导致转子装配后是弯弓型的，且装配结果不可重复。因此，仅仅通过转子几何跳动、初始不平衡量和剩余不平衡量等评价指标不能完整评价转子的装配质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空发动机转子装配质量的评价控制方法，在约束状态下对转子零件进行测量，并将转子组件中各个转子零件相互关联，以提升转子组件装配质量的测量精度。

本发明采用以下技术方案：一种航空发动机转子装配质量的评价控制方法，包括以下步骤：

获取转子组件中每级转子零件在约束状态下两端的径向跳动数据组；

根据径向跳动数据组确定对应的转子零件的实际转动中心线；

将转子组件中的每级转子零件的实际转动中心线进行逐级拟合，得到转子组件的实际转动中心线；

计算每级转子零件与转子组件的实际转动中心线的跳动偏差；

在每级转子零件对应的跳动偏差中选择最大值，作为转子组件的平直度。

进一步地，根据径向跳动数据组确定对应的转子零件的实际转动中心线包括：

对转子零件两端的径向跳动数据组分别进行最小二乘圆拟合，得到每个径向跳动数据组对应的截面圆心坐标值；

根据两个截面圆心坐标值生成转子零件的实际转动中心线。