[發明專利]整機振動限制值的制定方法

有效

• 申請號: 202010433999.4
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111473859B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 王月華;王建方
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01M1/16;G01M15/14
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 顏漢華

本發明公開了一種整機振動限制值的制定方法，其基于每款發動機轉子的不平衡量來評估發動機整機振動值，經過一次發動機整機最大不平衡試驗可得到整機振動限制值，可以在開展少量試驗的情況下即可得到適合本型號發動機的整機振動限制值，既可以避免振動限制值可能出現過嚴或過松，又可以減少大量的整機試驗，節約了人力、物力和時間成本。

技術領域

本發明涉及航空發動機的整機振動限制值制定技術領域，特別地，涉及一種整機振動限制值的制定方法。

背景技術

在航空發動機的研制中，通常需要制定整機振動的限制值，其目的主要有以下幾個方面：

1)發動機出廠交付時作為發動機零部件加工、平衡和裝配質量控制的一種手段；

2)對于使用中的發動機，作為發動機機械系統狀態或故障的監測手段；

3)確保在該規定值內發動機具有足夠的強度及使用可靠性；

4)決定發動機分解檢查周期的手段，滿足成本經濟效益，盡可能減少發動機的返修率和報廢率；

5)確保滿足飛機對發動機振動要求；

6)用于確保發動機形成的振動環境不會導致飛機上儀表失靈、貨物受損、機組人員和乘客不適。

現有的整機振動限制值通常是借鑒同類型批生產發動機的振動限制標準，或者通過大量的整機試驗并對試驗結果進行統計處理，進而得到振動限制值。但是，對于借鑒同類型批生產發動機的振動限制標準所制定的整機振動限制值，不一定適用于本型發動機，所確定的振動限制值可能會偏嚴或者偏松，導致發動機返修率的增加或者機械疲勞故障的發生；而通過大量試驗統計分析得到的振動限制值對于本型發動機是適用的，但是需要數量眾多的發動機以及開展大量的整機試驗，人力、物力和時間成本非常高。因此，目前的整機振動限制值制定方式存在標準制定不準確或者制定成本高昂的問題。

發明內容

本發明提供了一種整機振動限制值的制定方法，以解決目前的整機振動限制值設定方式存在的標準制定不準確或者制定成本高昂的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種整機振動限制值的制定方法，包括以下步驟：

步驟S1：確定各轉子的最大許用不平衡量；

步驟S2：設置振動測點以測量發動機垂直于轉子軸向方向上的振動值；

步驟S3：以具有最大許用不平衡量的轉子并采用不同的相位組合裝配發動機進行加減速試驗，測量得到發動機的振動值、各振動指標與轉子的最大許用不平衡量之間的關系式；

步驟S4：基于任一振動指標最先達到最大許用值時通過上述關系式換算得到發動機的振動值，并將其作為初始振動限制值，并得到此時各個轉子的不平衡量及其相位組合；

步驟S5：以具有該初始振動限制值、不平衡量及其相位組合的轉子裝配發動機進行整機最大不平衡試驗，測量得到整機最大不平衡試驗中各個附件和系統的最大振動值，將整機最大不平衡試驗中各個附件和系統的最大振動值與每個附件和系統進行單獨振動試驗時達到的最大振動值進行比較，若整機最大不平衡試驗中的最大振動值小于等于單獨振動試驗中的最大振動值，則將該初始振動限制值作為最終的整機振動限制值。

進一步地，所述步驟S1具體包括以下內容：

根據轉子上各個零件的平衡精度按照最不利的組合換算到轉子的平衡校準面上，得到各個平衡校準面的最大許用不平衡量，即為該轉子的最大許用不平衡量。

進一步地，所述步驟S2中在靠近轉子支承的機匣上且垂直于轉子軸線的平面上設置有兩個呈90°夾角的振動測點。