[發明專利]轉子盤堆疊裝配方法及裝置

有效

• 申請號: 201810166237.5
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN110207644B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 趙巖;李琳;汪俊熙;項宏偉
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24;B23P19/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宋少娜;艾春慧

1.一種轉子盤堆疊裝配方法，其特征在于，包括以下步驟：

依次獲取n級轉子盤中的每一級轉子盤的安裝邊相對于基準的同軸度和偏差度；計算n級轉子盤的偏差矩陣；從n級轉子盤的偏差矩陣中提取第n級轉子盤相對于第1級轉子盤以安裝角度β(i)為變量的同軸度偏差函數FE；

獲取n級轉子盤以安裝角度β(i)為變量的不平衡量偏差函數FU；

根據同軸度偏差函數FE和不平衡量偏差函數FU，獲取偏差總函數F＝FE+k*FU，該偏差總函數的自變量為各級轉子盤的安裝角度β(i)；

以該偏差總函數為目標函數求最小值，求出的值即為對應的轉子盤的安裝角度β(i)；

其中，n為大于等于1的整數；k為系數；β(i)為第i級轉子盤相對于第1級轉子盤的安裝角度；i表示轉子盤的級數，取值為1～n。

2.如權利要求1所述的轉子盤堆疊裝配方法，其特征在于，其中，依次獲取n級轉子盤中的每一級轉子盤的安裝邊相對于基準的同軸度和偏差度的方法為：

對第i級轉子盤進行基準找正；

測量第i級轉子盤的安裝邊的端跳和徑跳，通過最小二乘法擬合出第i級轉子盤的安裝邊相對于基準的同軸度的大小和角度及垂直度的大小和角度；

其中，i的取值為1～n，n為大于等于1的整數。

3.如權利要求1所述的轉子盤堆疊裝配方法，其特征在于，計算得到的n級轉子盤的偏差矩陣為：

其中，dR_i為第i級轉子盤的安裝邊相對于基準的的旋轉偏差矩陣；dP_i為第i級轉子盤的安裝邊相對于基準的的平移矩陣；S_i為第i級轉子盤相對于第i-1級轉子盤旋轉時產生的變換矩陣；S_j為第j級轉子盤相對于第j-1級轉子盤旋轉時產生的變換矩陣；i和j表示轉子盤的級數，取值為1～n，n為大于等于1的整數；O^T為零矩陣的轉置；為第i級轉子盤的安裝邊的圓心的坐標，i取值為1～n。

4.如權利要求3所述的轉子盤堆疊裝配方法，其特征在于，

從偏差矩陣中提取第n級轉子盤相對于第1級轉子盤以安裝角度β(i)為變量的同軸度偏差函數FE的方法為：

偏差矩陣中，為第n級轉子盤相對于第1級轉子盤的平移矩陣，該矩陣也可表示為[dX，dY，dZ]，dX，dY，dZ分別表示第n級轉子盤相對于第1級轉子盤在橫坐標、縱坐標和豎坐標方向的平移量函數；

第n級轉子盤相對于第1級轉子盤以安裝角度β(i)為變量的同軸度偏差函數FE為：

其中，dX為第n級轉子盤相對于第1級轉子盤的橫坐標位移函數，其變量為第i級轉子盤相對于第1級轉子盤的安裝角度β(i)，i的取值為1～n，n為大于等于1的整數；

dY為第n級轉子盤相對于第1級轉子盤的縱坐標位移函數，其變量為第i級轉子盤相對于第1級轉子盤的安裝角度β(i)，i的取值為1～n，n為大于等于1的整數。

5.如權利要求2所述的轉子盤堆疊裝配方法，其特征在于，對第i級轉子盤進行基準找正的方法為：

將第i級轉子盤安裝在轉子盤堆疊裝配裝置上，采集第i級轉子盤的基準的端跳和徑跳；采用最小二乘法擬合得到第i級轉子盤的基準的同軸度的大小和角度及垂直度的大小和角度；如果第i級轉子盤的基準的同軸度和垂直度的大小和角度超出預設范圍，則對第i級轉子盤的轉子盤進行調心和調傾，再次采用最小二乘法擬合第i級轉子盤的基準的同軸度的大小和角度及垂直度的大小和角度，直至在預設范圍內；

其中，i的取值為1～n；n為大于等于1的整數。

6.如權利要求1所述的轉子盤堆疊裝配方法，其特征在于，n級轉子盤以安裝角度β(i)為變量的不平衡量偏差函數FU為：

其中，q(i)為第i級轉子盤的不平衡量的大小，通過平衡機測量獲得；α(i)第i級轉子盤相對于零點的角度，通過平衡機測量獲得；β(i)為第i級轉子盤相對于第1級轉子盤的安裝角度；ω為平衡機的轉速。