[發(fā)明專利]一種熱變形不協(xié)調(diào)的單轉(zhuǎn)子雙推力軸承軸向力測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410787924.0
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN105784245A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李成剛;唐瑞;趙博;郝兵;郝力
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所
• 主分類號: G01L5/12
• 分類號: G01L5/12
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 任玉龍

1.一種熱變形不協(xié)調(diào)的單轉(zhuǎn)子雙推力軸承軸向力測試方法，其特 征在于：所述的熱變形不協(xié)調(diào)的單轉(zhuǎn)子雙推力軸承軸向力測試方法， 提出基于應(yīng)變電測技術(shù)的單轉(zhuǎn)子雙推力軸承二次測量發(fā)動機改裝及 裝配工藝；

建立兩次測試法的溫度變形不協(xié)調(diào)量分析方法；

建立兩次測試的雙推力軸承總軸向力數(shù)據(jù)分析方法；

根據(jù)測試結(jié)果，建立雙推力軸承軸向力均擔的裝配工藝；

要解決的技術(shù)問題：單轉(zhuǎn)子雙推力軸承二次測量發(fā)動機改裝及裝 配工藝；溫度產(chǎn)生的變形不協(xié)調(diào)量分析方法；雙推力軸承總軸向力數(shù) 據(jù)分析方法；根據(jù)測試結(jié)果，建立雙推力軸承均擔轉(zhuǎn)子最大軸向力的 裝配工藝；

對發(fā)動機壓氣機轉(zhuǎn)子：兩個推力軸承都承擔轉(zhuǎn)子的軸向力，其中 軸承I外鋼套為單向受力，即只能承受向前的軸向力，軸承II裝配時 受與軸承I相反的裝配軸向力，該力的大小通過彈支座的軸向變形量 控制，工作時，在轉(zhuǎn)子軸向力作用下，軸承II承受的軸向力換向， 軸承I承受的軸向力較裝配狀態(tài)增加，增加值受軸承II軸向游隙、軸 承I座軸向剛度和轉(zhuǎn)、靜子在工作溫度下變形差影響；其余軸向力由 軸承II承擔；兩個推力軸承受力過程；

通過研究推力軸承軸向游隙、彈性軸承座軸向剛度、測力環(huán)軸向 剛度，采用兩次測試法，即通過測試軸承I軸向力，確定工作態(tài)轉(zhuǎn)、 靜子軸向熱膨脹變形差；再測試軸承II裝配狀態(tài)預(yù)壓緊軸向力，通 過軸承II軸向游隙、軸承I座軸向剛度、工作態(tài)轉(zhuǎn)、靜子軸向熱膨脹 變形差、軸承II測力環(huán)軸向變形量確定軸承I軸向力，結(jié)合軸承II 測試的軸向力，得出轉(zhuǎn)子的總軸向力；

溫度產(chǎn)生的變形不協(xié)調(diào)量分析：軸承I座為彈性支座，軸向柔度 很大，測量結(jié)果顯示整個工作過程中力的變化在0到100牛頓之內(nèi)變 化；

軸承I軸向力測試時，所裝軸承II軸向游隙為0.104mm；

流道內(nèi)的溫度高于軸心，軸向膨脹量軸承座大于軸，即軸承座的 軸向熱膨脹量會占用部分軸承II的軸向游隙，實測軸承I的最大軸向 力小于按軸承II軸向游隙和表1柔度值的計算值，停車時軸向力也 小于預(yù)載，都說明了熱變形不協(xié)調(diào)影響的存在；在燃氣發(fā)生器轉(zhuǎn)速 48000rpm以上狀態(tài)時，軸承I的軸向力基本不變，說明溫度場已基 本平衡；結(jié)合實測時軸承I的預(yù)載及彈支座和測力環(huán)軸向柔度，對軸 承I軸向力進行定量的分析，為減小誤差，用插值的方法確定各理論 變化量。