[發明專利]用于航空發動機轉靜子裝配測量的雙框共面導向式調心方法與裝置

有效

• 申請號: 201410591413.1
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104400374A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 黃景志;譚久彬;谷偉;郭騰輝;溫眾普
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于精密儀器及機械技術領域，特別涉及一種用于航空發動機轉靜子裝配測量的雙框共面導向式調心方法與裝置。

背景技術

近年來，隨著先進裝備制造業逐漸朝向精密化和超精密化發展，特別是航空發動機性能的不斷提升，對發動機加工裝配的精度要求越來越高，尤其是在追求更高推重比的同時，由于裝配誤差產生的發動機振動、噪聲等因素對性能的影響逐漸突顯出來。這就對發動機的測試裝備性能提出了嚴峻的挑戰，因而也對所使用的調整定位工作臺性能有了更高的要求。

2000年，法國Compiegne工業大學的Samir?Mckid等人于研制的摩擦驅動工作臺通過液體靜壓導軌支撐，并使用了零膨脹材料微晶玻璃制作導軌，從而能夠降低對環境的要求。該工作臺行程為220mm，定位精度可達16nm.(Mekid?S.?High?precision?linear?slide.?Part?I:?design?and?construction[J].?International?Journal?of?Machine?Tools?and?Manufacture,?2000,?40(7):?1039~1050)。

2001年，東京工業大學的Shinno等人研制了混合直線電機驅動的兩級驅動大行程超精密平臺，采用直線電機進行粗定位，音圈電機精密定位（Shinno?H,?Hashizume?H.?High?speed?nanometer?positioning?using?a?hybrid?linear?motor[J].?CIRP?Annals-Manufacturing?Technology,?2001,?50(1):?243~246）。

臺灣淡江大學的Chao.C.L等人也對精密調整定位工作臺展開了研究，他們采用摩擦輪驅動和氣體支撐的方式對工作臺進行了設計，使用激光干涉儀作為反饋測量裝置。該工作臺在溫度20±1℃和濕度60±5%的環境中，其定位精度優于15nm(Chao.C.L,?Neou?J.?Model?reference?adaptive?control?of?air-lubricated?capstan?drive?for?precision?positioning[J].?Precision?engineering,?2000,?24(4):?285~290)。

2003年，東京工業大學的Mao?J、Tachikawa?H等人，成功研制了采用直線電機驅動和空氣靜壓絲杠驅動技術的超精密納米定位工作臺，并使用空氣靜壓導軌進行支撐和導向，整個工作臺的定位精度可以達到±2nm?(Mao?J,?Tachikawa?H,?Shimokohbe?A.?Precision?positioning?of?a?DC-motor-driven?aerostatic?slide?system[J].?Precision?engineering,?2003,?27(1):?32~41)。

上述運動平臺都具有較高的定位精度和位移分辨力，但都是在輕載情況下工作，無法滿足航空發動機裝配中數百公斤的大負載要求。

專利CN201310166438“大行程微驅動精密二維工作臺”提出了一種大行程微驅動精密二維工作臺，為一種宏/微驅動結合結構；X向進給裝置包括X向大行程進給裝置和X向微進給裝置，Y向進給裝置包括Y向大行程進給裝置和Y向微進給裝置；Y向大行程進給裝置設置于X向微進給裝置之上且能隨X向微進給裝置的進給動作而移動；底座的過渡連接板與機床連接。

專利CN200620072502“大行程高精度二維工作臺”提出一種大行程高精度二維工作臺，采用復合式磁浮－滑動導軌，設置二維移動工作臺的頂部導向面與測量光柵的測量面相重合的結構形式，設置驅動區和工作區二級隔離。

專利CN200920177016“單層小行程二維工作臺”提出一種單層小行程二維工作臺，由固定滑塊、過渡滑塊、目標滑塊、板式彈簧和調節螺釘組成，采用環狀板式結構，通過調節螺釘和板式彈簧的共同作用，使目標滑塊在同一水平層中完成X軸、Y軸二維方向的移動，解決普通雙層結構的二維工作臺占用較大空間的問題。

上述現有技術存在的共性問題是在大載荷的情況下，無法實現調整裝置的高承載和高定位穩定性；然而在航空發動機裝配中，發動機轉靜子以及相關夾具等回轉體組件重達數百公斤，其裝配工作直接在工作臺上進行，裝調中需大量反復調整工作以保證裝配精度，這就要求使用的調整工作臺能夠承受大載荷并有很高的調整定位穩定性。

發明內容