[發(fā)明專利]基于四路電感傳感器測量的航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子裝配方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410052257.1
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103791831A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王雷;譚久彬;楊文國;金國良
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B7/312
• 分類號: G01B7/312
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于四路電感傳感器測量的航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子裝配方法，其特征在于該測量方法是：將被測轉(zhuǎn)子放置于調(diào)心調(diào)傾工作臺上固定；將測量軸向安裝基準(zhǔn)面的伸縮式電感傳感器與被測轉(zhuǎn)子的軸向安裝基準(zhǔn)面接觸，用于調(diào)傾；測量徑向安裝基準(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；磁浮轉(zhuǎn)臺經(jīng)調(diào)心調(diào)傾工作臺帶動被測轉(zhuǎn)子以6～10r/min的速度勻速旋轉(zhuǎn)，測量軸向安裝基準(zhǔn)面的伸縮式電感傳感器在被測轉(zhuǎn)子的軸向安裝基準(zhǔn)面上進(jìn)行等間隔采樣，測量徑向安裝基準(zhǔn)面的杠桿式電感傳感器在被測轉(zhuǎn)子的徑向安裝基準(zhǔn)面上進(jìn)行等間隔采樣；采樣點數(shù)應(yīng)滿足每圈1000～2000個點；將被測轉(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，評定出偏心量，將被測轉(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)傾工作臺的調(diào)傾旋鈕，直至調(diào)心調(diào)傾工作臺滿足徑向基準(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)；將測量軸向安裝測量面的伸縮式電感傳感器與被測轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的徑向安裝測量面接觸；磁浮轉(zhuǎn)臺以6～10r/min的速度勻速旋轉(zhuǎn)，測量軸向安裝測量面的伸縮式電感傳感器在被測轉(zhuǎn)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(shù)應(yīng)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(zhuǎn)子的徑向安裝測量面上采樣的數(shù)據(jù)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(zhuǎn)子的軸向安裝測量面上采樣的數(shù)據(jù)通過最小二乘平面擬合并評定出垂直度；結(jié)合軸向安裝測量面的半徑和該被測轉(zhuǎn)子與最終裝配轉(zhuǎn)子的高度差，得到該轉(zhuǎn)子對裝配后轉(zhuǎn)子同軸度的影響權(quán)值；分別測量裝配所需的全部轉(zhuǎn)子，得到各轉(zhuǎn)子對裝配后轉(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)值的計算方式為：

式中：C表示被測轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子與最終裝配轉(zhuǎn)子的高度差，R表示軸向安裝測量面的半徑，P表示被測轉(zhuǎn)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。

2.一種基于四路電感傳感器測量的航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子裝配裝置，其特征是磁浮軸系(2)嵌套在基座(1)中心位置上，所述磁浮軸系(2)由磁浮主軸(2a)、工作臺(2b)、磁浮軸上壓盤(2c)、磁浮軸下壓盤(2d)、光柵尺讀數(shù)頭(2e)、光柵尺(2f)、上永磁體(2g1)、下永磁體(2g2)、上線圈(2h1)、下線圈(2h2)、電機(jī)靜子(2i)和電機(jī)轉(zhuǎn)子(2j)構(gòu)成，所述工作臺(2b)配置在磁浮軸上壓盤(2c)上端部上，磁浮軸上壓盤(2c)配置在磁浮主軸(2a)上端部上，磁浮主軸(2a)配置在磁浮軸下壓盤(2d)上端部上，光柵尺(2f)嵌套在磁浮軸下壓盤(2d)外環(huán)上，光柵尺讀數(shù)頭(2e)固配在基座(1)中心位置內(nèi)側(cè)下部，且位于光柵尺(2f)外部，上永磁體(2g1)套在磁浮主軸(2a)外環(huán)上，并固定在磁浮軸上壓盤(2c)下端部，上線圈(2h1)套在磁浮主軸(2a)外環(huán)上，并固定在基座(1)內(nèi)部，距上永磁體(2g1)下方5-10cm處；下永磁體(2g2)套在磁浮主軸(2a)外環(huán)上，并固定在磁浮軸下壓盤(2d)上端部，下線圈(2h2)套在磁浮主軸(2a)外環(huán)上，并固定在基座(1)內(nèi)部，距下永磁體(2g2)上方5-10cm處，電機(jī)轉(zhuǎn)子(2j)嵌套在磁浮軸下壓盤(2d)外環(huán)上，且位于光柵尺(2f)下部，電機(jī)靜子(2i)固配在基座(1)中心位置內(nèi)側(cè)下部，且位于光柵尺讀數(shù)頭(2e)下部和電機(jī)轉(zhuǎn)子(2j)外部；調(diào)心調(diào)傾工作臺(3)配置在磁浮軸系(2)中心位置上，三爪液壓卡盤(4)配置在調(diào)心調(diào)傾工作臺(3)中心位置上；左運動導(dǎo)軌(10a)和右運動導(dǎo)軌(10b)對稱分布在磁浮軸系(2)兩側(cè)的基座(1)上，左立柱(5a)安裝在左運動導(dǎo)軌上，右立柱(5b)安裝在右運動導(dǎo)軌上；在左立柱(5a)上從上至下依次可移動調(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(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。