[发明专利]一种微小型涡轮喷气发动机转子涡动控制方法

摘要

本发明公开了一种微小型涡轮喷气发动机转子涡动控制方法，主要是通过轴向预紧力或波形垫片压缩量、波形垫片刚度、转子转速、转子质量以及不平衡量信息在标量系统中利用能量相等原理，精确计算衰减涡动需要的库仑阻尼垫片厚度、数量以及安装形式，结合阻尼橡胶，对转子的阻尼进行调节并装配结构，从而精确控制发动机转子的涡动以达到微小型涡轮喷气发动机在较高转速下稳定工作的要求。其优点主要有：库伦阻尼计算精确，涡动衰减控制精确；采用的阻尼结构简单，质量轻且调节方便；适用范围广，针对微小型发动机不同形式的涡动以及各频率下的涡动均有效。

主权项

1、一种微小型涡轮喷气发动机转子涡动控制方法，其特征在于，步骤一、通过进行阻尼计算，确定平垫片的个数：根据公式(1)计算转子系统涡动能量WW，计算公式如下：WW＝t3×mR×R×(0.4×2πn/60)2/2+t4×WQ (1)其中，n为发动机转子转速，m为不平衡质量，R为不平衡质量半径，WQ为气隙力造成的涡动功，t3、t4分别为调整参数，0.8＜t3＜1.2，0.8＜t4＜1.2；测量轴承座套(11)以及轴(12)的对应两轴肩长度，算出转子轴向的初始垫片压缩空间，再根据轴向预紧力要求得出波形垫片初始压缩量x，得出平垫片总厚度，利用如下公式计算垫片阻尼耗散功WH：$W_H=t_1\×\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i\left[K(x-a)\right]S_i+t_2\×W_D---\left(2\right)$其中，fi为摩擦系数，Si为摩擦接触面积，WD为橡胶阻尼耗散功，K为波形垫片静刚度，x为波形垫片初始压缩量，a为发动机运转时轴向位移量，t1、t2分别为调整参数，并且有0.8＜t1＜1.2，0.8＜t2＜1.2，N为摩擦接触面个数；在标量系统中根据阻尼耗散功WH与涡动能量WW相等，即WW＝WH，计算出摩擦接触面个数N；单独一个平垫片产生两个摩擦接触面，而两个平垫片相接触则有三个摩擦接触面，由此确定平垫片个数；针对最后确定的平垫片个数对应不同的摩擦系数，以此判断各垫片的安装次序；步骤二、根据步骤一中的平垫片个数进行结构安装。