[發明專利]細長撓性轉子高速動撓度控制方法

有效

• 申請號: 201611099959.0
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106840522B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 苗福華;黃震;李曉東;張霄;李野;王瑩;陸紅麗;范國新;王占山
• 申請（專利權）人: 哈爾濱東安發動機（集團）有限公司
• 主分類號: G01M1/38
• 分類號: G01M1/38
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明涉及一種細長撓性轉子高速動撓度控制方法，通過安裝平衡卡環及平衡墊片，提高動平衡測量的真實性和穩定性，并將轉子的動撓度指標轉換為不平衡量指標；通過建立不平衡量與去材料深度的對應關系，達到一次完成的精確的去材料要求，有效的保證去材料表面的規則性，減少多次去材料對轉子軸體產生的損傷。通過本發明可以使細長撓性轉子在0～20000轉/分的轉速下動撓度指標不大于0.2mm，全工況無異常振動及聲響。

技術領域

本發明涉及一種撓性轉子動撓度控制方法，尤其是一種細長撓性轉子高速動撓度控制方法，適用于中空、細長超臨介轉子的高速動撓度控制技術。

背景技術

現有對于撓性轉子的動平衡，通常會采取用膠帶粘貼平衡塊的方式進行試重的測量工藝,采用多次測量、去材料再測量的方式進行校正，直至動撓度合格為止。即采用多次啟停平衡機的的方式完成動平衡工作，其工藝流程一般為：工件及設備的準備→工件的安裝→動平衡測量→用平衡塊預校正→少量去材料→再次測量→再次少量去材料→通過循環操作，直至動撓度合格為止。這種工藝通過反復的試重測量及多次去材料校正，導致平衡機多次啟停，不但平衡效率低且去材料形狀不規則，另外對于長度大于800mm，直徑小于30mm的細長撓性軸，當轉速超過10000轉/分時，膠帶粘接平衡塊的強度不足，會產生平衡塊飛出的危險事故，不但造成安全隱患且造成測量值失真，滿足不了高精度、高質量、高轉速細長撓性轉子的使用要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種轉子高速動撓度控制方法，使細長撓性轉子在超過10000轉/分的轉速下動撓度指標不大于0.2mm，全工況無異常振動及聲響，滿足高精度、高質量、高轉速細長撓性轉子的使用要求。

本發明的具體技術方案是，所述的細長撓性轉子高速動撓度控制方法包括以下步驟：

(1)準備一件與待平衡的細長撓性轉子相同的試驗件，并將其安裝到平衡機上，啟動平衡機至轉子的臨介轉速，進行動撓度測量，并記錄動撓度值、不平衡量值及相應的波峰角相，在轉子中部設置的去重凸臺上用銑刀在波峰的角相去除不同深度的材料，并記錄每次去除材料后相對應的不平衡量的變化值，將所得的數據繪制成去材料深度與不平衡量之間關系曲線圖；

(2)準備待平衡的細長撓性轉子并將其安裝到平衡機上；

(3)啟動平衡機并緩慢升至轉子的臨介轉速附近，即14000～15000轉/分之間，進行動撓度測量，并記錄動撓度曲線的波峰、波谷角相及量值；

(4)將精密平衡卡環安裝到工件的去重凸臺處并固定牢固，所述的平衡卡環由兩個半圓形環3組成，并通過對稱設置的兩個質量相同的螺栓1、墊片和螺母2固定，其內徑與待平衡轉子的去重凸臺配合；

(5)根據動撓度曲線調整平衡卡環的角度，使兩個螺栓分別位于動撓度曲線的波峰和波谷角相，然后在波谷的角相處的螺栓上增加平衡墊片的方式來調整轉子的質量分布，并進行第(2)步驟，直至將轉子的動撓度曲線的波峰、波谷值均校正到0.2mm以內；

(6)拆卸轉子和平衡卡環，取下增加的平衡墊片并稱重；

(7)計算平衡墊片的質量與去重帶的半徑的乘積，得出轉子的不平衡量；

(8)根據去材料深度與不平衡量之間關系曲線圖，查出應去除材料的深度，然后在波峰角相處將規定深度的材料去除；

(9)將轉子安裝在平衡機上，啟動平衡機，測量轉子在臨介轉速附近的動撓度，若在0.2mm以內，則平衡完成，若超過0.2mm，則進行(4)-(8)步驟，直至動撓度為0.2mm以內。

本發明具有的優點效果，采用本工藝方法是通過安裝平衡卡環及平衡墊片，提高動平衡測量的真實性和穩定性，并將轉子的動撓度指標轉換為不平衡量指標；通過建立不平衡量與去材料深度的對應關系，達到一次完成的精確的去材料要求，有效的保證去材料表面的規則性，減少多次去材料對轉子軸體產生的損傷。