[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)標(biāo)定裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310218519.6
• 申請日: 2023-03-09
• 公開（公告）號: CN115950581B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程榮輝;楊飛兵;韋淞瀚;郜偉強(qiáng);滕光蓉;李盛翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01M15/14;G01M15/02
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11718
• 代理人: 吳波

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)標(biāo)定裝置及方法，利用軸向施力組件向轉(zhuǎn)子軸施加多組軸向力的同時，通過徑向施力組件向轉(zhuǎn)子軸施加動態(tài)徑向力和/或靜態(tài)徑向力，獲取每組軸向力、徑向力施加過程中彈性環(huán)測力件上的應(yīng)變值；以施加的軸向力為因變量，對應(yīng)彈性環(huán)測力件得到的軸向力應(yīng)變值、動態(tài)和/或靜態(tài)徑向力為自變量進(jìn)行曲線擬合，確定為彈性環(huán)測力件應(yīng)變?載荷標(biāo)定曲線。本發(fā)明通過同時施加軸向載荷和徑向載荷于彈性測力件上，模擬航空發(fā)動機(jī)推力軸承實(shí)際承載情況，實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)的標(biāo)定，能夠解決航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)軸向力測試無法定量評判徑向載荷對軸向力測試結(jié)果影響的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)標(biāo)定裝置及方法。

背景技術(shù)

GJB241A中明確規(guī)定了發(fā)動機(jī)首飛前必須完成壓力平衡試驗(yàn)，為獲得整機(jī)上準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子軸向力，需將彈性環(huán)測力件嵌入至推力軸承附近傳遞軸向載荷的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行轉(zhuǎn)子軸向力測量。而為獲得彈性環(huán)測力件的變形與施加軸向載荷的關(guān)系，需對彈性環(huán)測力件的載荷—應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。

現(xiàn)有技術(shù)中軸向力測試無法定性或定量評判徑向載荷對軸向力測試結(jié)果影響情況。如專利號：CN109357813A公布了一種彈性測力環(huán)標(biāo)定試驗(yàn)裝置，該專利中所述的彈性測力環(huán)標(biāo)定為軸向方向的單獨(dú)標(biāo)定，未能模擬推力軸承上同時承載徑向力和軸向力載荷時軸向力受載情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)標(biāo)定裝置及方法，通過同時施加軸向載荷和徑向載荷，模擬航空發(fā)動機(jī)推力軸承實(shí)際承載情況，實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)的標(biāo)定，能夠解決航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)軸向力測試無法定量評判徑向載荷對軸向力測試結(jié)果影響的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)標(biāo)定方法，包括：

將安裝有彈性環(huán)測力件的鼠籠彈性支撐環(huán)的外環(huán)固定，鼠籠彈性支撐環(huán)的內(nèi)環(huán)通過第一軸承與轉(zhuǎn)子軸同軸轉(zhuǎn)動連接；

利用軸向施力組件向轉(zhuǎn)子軸施加多組軸向力，且每組軸向力施加的過程中，通過徑向施力組件向轉(zhuǎn)子軸施加一組徑向力，所述徑向力包括兩個相互垂直的動態(tài)徑向力和/或一個靜態(tài)徑向力；

獲取每組軸向力、徑向力施加過程中彈性環(huán)測力件得到的應(yīng)變值；

以施加的軸向力為因變量，對應(yīng)的徑向力以及彈性環(huán)測力件得到的應(yīng)變值為自變量進(jìn)行曲線擬合，得到的曲線關(guān)系式確定為彈性環(huán)測力件標(biāo)定曲線。

進(jìn)一步地，進(jìn)行曲線擬合的擬合公式為

其中，F(xiàn)為施加的軸向力，A為彈性環(huán)測力件得到的應(yīng)變值，F(xiàn)₁、F₂均為動態(tài)徑向力，F(xiàn)₃為靜態(tài)徑向力；表征為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的圓頻率，發(fā)動機(jī)運(yùn)行時間；k、b、c為系數(shù)，d為常數(shù)；通過單獨(dú)或復(fù)合曲線擬合得到k、b、c、d的值，即可得到彈性環(huán)測力件標(biāo)定曲線。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)子軸鼠籠測力結(jié)構(gòu)標(biāo)定裝置，包括：

轉(zhuǎn)子軸和鼠籠彈性支撐環(huán)，所述鼠籠彈性支撐環(huán)內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子軸外壁之間通過第一軸承同軸轉(zhuǎn)動連接；

彈性環(huán)測力件，所述彈性環(huán)測力件安裝或嵌入于所述鼠籠彈性支撐環(huán)上，用于根據(jù)鼠籠彈性支撐環(huán)的形變響應(yīng)產(chǎn)生與應(yīng)變值相關(guān)的電信號；

支撐座，所述支撐座與鼠籠彈性支撐環(huán)外環(huán)固定連接，用于固定鼠籠彈性支撐環(huán)；

軸向施力組件，所述軸向施力組件與所述轉(zhuǎn)子軸同軸連接，用于向轉(zhuǎn)子軸施加軸向力；

徑向施力組件，所述徑向施力組件包括第一徑向施力組件、第二徑向施力組件以及第三徑向施力組件，所述第一徑向施力組件、所述第二徑向施力均用于向轉(zhuǎn)子軸施加沿轉(zhuǎn)軸軸徑向的動態(tài)作用力，所述第三徑向施力組件用于向轉(zhuǎn)子軸施加沿轉(zhuǎn)軸軸徑向的靜態(tài)作用力；