[發明專利]基于氣動抓卡的航空發動機轉子裝配方法與裝置

有效

• 申請號: 201410052201.6
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103791859B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 譚久彬;王雷;金國良;楊文國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01B7/30;G01B7/305;G01B7/312
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于光柵測角的氣動抓卡式航空發動機轉子裝配方法，其特征在于該測量方法是：將被測轉子放置于調心調傾工作臺上固定；將測量軸向安裝基準面的伸縮式電感傳感器與被測轉子的軸向安裝基準面接觸，用于調傾；測量徑向安裝基準面的杠桿式電感傳感器與徑向安裝基準面接觸，用于調心；回轉轉臺經調心調傾工作臺帶動被測轉子以6～10r/min的速度勻速旋轉，測量軸向安裝基準面的伸縮式電感傳感器在被測轉子的軸向安裝基準面上進行等間隔采樣，測量徑向安裝基準面的杠桿式電感傳感器在被測轉子的徑向安裝基準面上進行等間隔采樣；采樣點數應滿足每圈1000～2000個點；將被測轉子的徑向安裝基準面上的采樣數據通過最小二乘圓擬合，評定出偏心量，將被測轉子的軸向安裝基準面上采樣數據通過最小二乘平面擬合，評定出傾斜量；根據偏心量的大小和角度，調節調心調傾工作臺的調心旋鈕；根據傾斜量的大小和角度，調節調心調傾工作臺的調傾旋鈕，直至調心調傾工作臺滿足徑向基準面偏心量的大小在0～3μm范圍內，軸向基準面傾斜量的大小在0～2″范圍內；將測量軸向安裝測量面的伸縮式電感傳感器與被測轉子的軸向安裝測量面接觸，測量徑向安裝測量面的杠桿式電感傳感器與被測轉子的徑向安裝測量面接觸；回轉轉臺以6～10r/min的速度勻速旋轉，測量軸向安裝測量面的伸縮式電感傳感器在被測轉子的軸向安裝測量面上等間隔采樣，測量徑向安裝測量面的杠桿式電感傳感器分別在徑向安裝測量面上等間隔采樣；采樣點數應滿足每圈1000～2000個點；將測量徑向安裝測量面的杠桿式電感傳感器在被測轉子的徑向安裝測量面上采樣的數據通過最小二乘圓擬合并評定出同心度；將測量軸向安裝測量面的伸縮式電感傳感器在被測轉子的軸向安裝測量面上采樣的數據通過最小二乘平面擬合并評定出垂直度；結合軸向安裝測量面的半徑和該被測轉子與最終裝配轉子的高度差，得到該轉子對裝配后轉子同軸度的影響權值；分別測量裝配所需的全部轉子，得到各轉子對裝配后轉子同軸度的影響權值；將各轉子的權值采用遺傳算法進行矢量優化，得到各轉子的裝配角度，轉子同軸度的影響權值的計算方式為：

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

2.一種基于光柵測角的氣動抓卡式航空發動機轉子裝配裝置，其特征是回轉軸系(2)嵌套在基座(1)中心位置上，所述回轉軸系(2)由回轉主軸(2a)、工作臺(2b)、回轉軸上壓盤(2c)、回轉軸下壓盤(2d)、光柵尺讀數頭(2e)、光柵尺(2f)、永磁體(2g)和線圈(2h)構成，所述工作臺(2b)配置在回轉軸上壓盤(2c)上端部上，回轉軸上壓盤(2c)配置在回轉主軸(2a)上端部上，回轉主軸(2a)配置在回轉軸下壓盤(2d)上端部上，光柵尺(2f)嵌套在回轉軸下壓盤(2d)外環上，光柵尺讀數頭(2e)固配在基座(1)中心位置內側下部，且位于光柵尺(2f)外部；永磁體(2g)套在回轉主軸(2a)外環上，并固定在回轉軸下壓盤(2d)上端部，線圈(2h)套在回轉主軸(2a)外環上，并固定在基座(1)內部，距永磁體(2g)上方5-10cm處；調心調傾工作臺(3)配置在回轉軸系(2)中心位置上，三爪氣動卡盤(4)配置在調心調傾工作臺(3)中心位置上；左運動導軌(10a)和右運動導軌(10b)對稱分布在回轉軸系(2)兩側的基座(1)上，左立柱(5a)安裝在左運動導軌(10a)上，右立柱(5b)安裝在右運動導軌(10b)上，在左立柱(5a)上從上至下依次可移動調節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)與左上橫向測桿(6c)固連；左下橫向測桿(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)與左下橫向測桿(6a)固連；在右立柱(5b)上從上至下依次可移動調節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)與右上橫向測桿(6d)固連；右下橫向測桿(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)與右下橫向測桿(6b)固連。