[發(fā)明專利]基于同心度與垂直度測(cè)量的航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子裝配方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410052148.X
• 申請(qǐng)日: 2014-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN103791816A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚久彬;孫傳智;王雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B7/30
• 分類號(hào): G01B7/30;G01B7/305;G01B7/312
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于同心度與垂直度測(cè)量的航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子裝配方法，其特征在于該測(cè)量方法是：將被測(cè)轉(zhuǎn)子放置于調(diào)心調(diào)傾工作臺(tái)上固定；將測(cè)量軸向安裝基準(zhǔn)面的伸縮式電感傳感器與被測(cè)轉(zhuǎn)子的軸向安裝基準(zhǔn)面接觸，用于調(diào)傾；測(cè)量徑向安裝基準(zhǔn)面的杠桿式電感傳感器與徑向安裝基準(zhǔn)面接觸，用于調(diào)心；氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)經(jīng)調(diào)心調(diào)傾工作臺(tái)帶動(dòng)被測(cè)轉(zhuǎn)子以6～10r／min的速度勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)量軸向安裝基準(zhǔn)面的伸縮式電感傳感器在被測(cè)轉(zhuǎn)子的軸向安裝基準(zhǔn)面上進(jìn)行等間隔采樣，測(cè)量徑向安裝基準(zhǔn)面的杠桿式電感傳感器在被測(cè)轉(zhuǎn)子的徑向安裝基準(zhǔn)面上進(jìn)行等間隔采樣；采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)滿足每圈1000～2000個(gè)點(diǎn)；將被測(cè)轉(zhuǎn)子的徑向安裝基準(zhǔn)面上的采樣數(shù)據(jù)通過最小二乘圓擬合，評(píng)定出偏心量，將被測(cè)轉(zhuǎn)子的軸向安裝基準(zhǔn)面上采樣數(shù)據(jù)通過最小二乘平面擬合，評(píng)定出傾斜量；根據(jù)偏心量的大小和角度，調(diào)節(jié)調(diào)心調(diào)傾工作臺(tái)的調(diào)心旋鈕；根據(jù)傾斜量的大小和角度，調(diào)節(jié)調(diào)心調(diào)傾工作臺(tái)的調(diào)傾旋鈕，直至調(diào)心調(diào)傾工作臺(tái)滿足徑向基準(zhǔn)面偏心量的大小在0～3μm范圍內(nèi)，軸向基準(zhǔn)面傾斜量的大小在0～2范圍內(nèi)；將測(cè)量軸向安裝測(cè)量面的伸縮式電感傳感器與被測(cè)轉(zhuǎn)子的軸向安裝測(cè)量面接觸，測(cè)量徑向安裝測(cè)量面的杠桿式電感傳感器與被測(cè)轉(zhuǎn)子的徑向安裝測(cè)量面接觸；氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)以6～10r／min的速度勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)量軸向安裝測(cè)量面的伸縮式電感傳感器在被測(cè)轉(zhuǎn)子的軸向安裝測(cè)量面上等間隔采樣，測(cè)量徑向安裝測(cè)量面的杠桿式電感傳感器分別在徑向安裝測(cè)量面上等間隔采樣；采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)滿足每圈1000～2000個(gè)點(diǎn)；將測(cè)量徑向安裝測(cè)量面的杠桿式電感傳感器在被測(cè)轉(zhuǎn)子的徑向安裝測(cè)量面上采樣的數(shù)據(jù)通過最小二乘圓擬合并評(píng)定出同心度；將測(cè)量軸向安裝測(cè)量面的伸縮式電感傳感器在被測(cè)轉(zhuǎn)子的軸向安裝測(cè)量面上采樣的數(shù)據(jù)通過最小二乘平面擬合并評(píng)定出垂直度；結(jié)合軸向安裝測(cè)量面的半徑和該被測(cè)轉(zhuǎn)子與最終裝配轉(zhuǎn)子的高度差，得到該轉(zhuǎn)子對(duì)裝配后轉(zhuǎn)子同軸度的影響權(quán)值；分別測(cè)量裝配所需的全部轉(zhuǎn)子，得到各轉(zhuǎn)子對(duì)裝配后轉(zhuǎn)子同軸度的影響權(quán)值；將各轉(zhuǎn)子的權(quán)值采用遺傳算法進(jìn)行矢量優(yōu)化，得到各轉(zhuǎn)子的裝配角度，轉(zhuǎn)子同軸度的影響權(quán)值的計(jì)算方式為：

式中：C表示被測(cè)轉(zhuǎn)子徑向安裝測(cè)量面的同心度，表示徑向安裝測(cè)量面擬合圓心的偏心角，H表示被測(cè)轉(zhuǎn)子與最終裝配轉(zhuǎn)子的高度差，R表示軸向安裝測(cè)量面的半徑，P表示被測(cè)轉(zhuǎn)子軸向安裝測(cè)量面的垂直度，θ表示軸向安裝測(cè)量面的擬合平面最高點(diǎn)所在的角度。

2.一種基于同心度與垂直度測(cè)量的航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子裝配裝置，其特征是氣浮軸系(2)嵌套在基座(1)中心位置上，所述氣浮軸系(2)由氣浮主軸(2a)、工作臺(tái)(2b)、氣浮軸上壓盤(2c)、氣浮軸下壓盤(2d)、光電編碼器(2e)和光電編碼器碼盤(2f)構(gòu)成，所述工作臺(tái)(2b)配置在氣浮軸上壓盤(2c)上端部上，氣浮軸上壓盤(2c)配置在氣浮主軸(2a)上端部上，氣浮主軸(2a)配置在氣浮軸下壓盤(2d)上端部上，光電編碼器碼盤(2f)嵌套在氣浮軸下壓盤(2d)外環(huán)上，光電編碼器(2e)固配在基座(1)中心位置內(nèi)側(cè)下部，且位于光電編碼器碼盤(2f)外部，調(diào)心調(diào)傾工作臺(tái)(3)配置在氣浮軸系(2)中心位置上，三爪氣動(dòng)卡盤(4)配置在調(diào)心調(diào)傾工作臺(tái)(3)中心位置上；門型左立柱(5a)和門型右立柱(5b)對(duì)稱分布在氣浮軸系(2)的兩側(cè)且固裝在基座(1)上，門型橫梁(5c)兩端與門型左立柱(5a)上端和門型右立柱(5b)上端固連；在門型左立柱(5a)上從上至下依次可移動(dòng)調(diào)節(jié)地套裝左上柱桿連接件(7c)和左下柱桿連接件(7a)，左上橫向測(cè)桿(6c)水平嵌套在左上柱桿連接件(7c)上，上杠桿式電感傳感器(8b)與左上橫向測(cè)桿(6c)固連；左下橫向測(cè)桿(6a)水平嵌套在左下柱桿連接件(7a)上，下杠桿式電感傳感器(8a)與左下橫向測(cè)桿(6a)固連；在門型右立柱(5b)上從上至下依次可移動(dòng)調(diào)節(jié)地套裝右上柱桿連接件(7d)和右下柱桿連接件(7b)，右上橫向測(cè)桿(6d)水平嵌套在右上柱桿連接件(7d)上，上伸縮式電感傳感器(9b)與右上橫向測(cè)桿(6d)固連；右下橫向測(cè)桿(6b)水平嵌套在右下柱桿連接件(7b)上，下伸縮式電感傳感器(9a)與右下橫向測(cè)桿(6b)固連。