航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法与流程

本发明涉及航空发动机高压转子领域，特别涉及一种航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法。

背景技术：

1、高压转子叶尖间隙是航空发动机的重要参数之一，保证间隙均匀对航空发动机性能具有重要意义。然而发动机在装配过程中由于高压转子自身重力以及静子机匣止口配合间隙、轴承游隙的影响，导致实际发动机转子在装配过程中存在叶尖间隙上下不均匀的情况，极大地影响了发动机高压转子的叶尖间隙设计值，甚至在发动机运转过程中可能会出现转静子碰摩的现象。

2、现有的叶尖间隙调整方法，只是通过理论计算得到包含重力条件下的转子下沉量，通过设置一个补偿重力下沉导致的预调偏心垫片来实现叶尖间隙调整。

3、这种航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法具有如下诸多技术问题：

4、一、传统航空发动机在调整高压转子叶尖间隙时，考虑由于轴承游隙、机匣安装边止口间隙导致的叶尖间隙不均匀，一般为计算值，可能与实际由于转子重力影响导致的间隙不均匀存在差异，因此本专利提出了一种调整由于转子重力而导致叶尖间隙不均匀的方法。

5、二、航空发动机转子支承系统一般存在多个轴承，某些发动机转子支承为珠棒并用结构，一个转子上往往存在多个轴承支承，轴承游隙的影响一般为多个轴承径向耦合的结果，采用单纯叠加法存在一定误差。

6、三、针对含有多个轴承的转子支承，转子约束结构为超静定结构，转子下沉量往往为多个轴承约束之间耦合得到，不仅仅为轴承游隙简单叠加得到，理论计算存在较大的误差。

7、四、航空发动机多个静子机匣之间连接配合，实际装配过程中存在静子机匣连接间隙累积的问题，连接间隙为一个三维叠加得到的结果，理论叠加计算仅为概率叠加计算且计算过程过于繁琐。

8、有鉴于此，本发明申请人设计了一种航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，以期克服上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中高压转子的叶尖间隙调整方法采用理论计算不准确、繁琐等缺陷，提供一种航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、一种航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特点在于，所述叶尖间隙调整方法包括以下步骤：

4、s1、测量中介机匣的安装边相对于前支点轴承安装座的偏心量e1；

5、s2、在竖直状态下进行静子机匣假装，测量中介机匣前支点轴承座的安装边相对于后支点轴承外环的偏心相对关系；

6、s3、在发动机转子装配状态下，以发动机转子作为基准测量中介机匣的安装边相对于前支点轴承安装座的偏心量e；

7、s4、通过矢量叠加计算得到由于重力下沉导致的偏心量e2，

8、计算公式为

9、s5、通过计算得到的偏心量e2，获取需要安装在中介机匣处轴承座上用以抵消重力下沉的偏心垫片。

10、根据本发明的一个实施例，所述步骤s3中包括：在发动机转子上安装一个跳动测量装置，转动转子测量中介机匣的安装边处内径跳动数值，测量选取多处均匀跳动数值，通过最小二乘法拟合所述跳动数值得到以发动机转子作为测量基准的偏心量。

11、根据本发明的一个实施例，测量选取18处均匀跳动数值。

12、根据本发明的一个实施例，所述叶尖间隙调整方法还包括以下步骤：

13、s6、测量高压涡轮级间机匣的安装边相对于后支点轴承安装座的偏心量e3；

14、s7、在发动机转子装配状态下，以发动机转子作为基准测量高压涡轮级间机匣的安装边相对于后支点轴承安装座的偏心量e4；

15、s8、通过矢量叠加计算得到由于重力下沉导致的偏心量e5，

16、计算公式为

17、s9、通过计算得到的偏心量e5，获取需要安装在高压涡轮级间机匣处轴承座上用以抵消重力下沉的偏心垫片。

18、根据本发明的一个实施例，所述步骤s7中包括：在发动机转子上安装一个跳动测量装置，转动转子测量高压涡轮级间机匣的安装边处内径跳动数值，测量选取多处均匀跳动数值，通过最小二乘法拟合所述跳动数值得到以发动机转子作为测量基准的偏心量。

19、根据本发明的一个实施例，测量选取18处均匀跳动数值。

20、根据本发明的一个实施例，所述步骤s3中跳动测量工具安装在靠近中介机匣的珠棒并用轴承处；所述步骤s7中跳动测量装置安装在靠近高压涡轮级间机匣滚棒轴承处。

21、根据本发明的一个实施例，所述步骤s7中选取的高压涡轮级间机匣的安装边处内径靠近轴承座处。

22、根据本发明的一个实施例，所述步骤s3中包括：将核心机高压转子装入中介机匣、高压压气机机匣、燃烧室机匣、高压涡轮机匣和高压涡轮级间机匣中。

23、根据本发明的一个实施例，所述步骤s9之后还包括：安装预调所述偏心垫片。

24、本发明的积极进步效果在于：

25、本发明航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，具有如下诸多优势：

26、一、采用所述叶尖间隙调整方法可以调整高压转子叶尖间隙，可以提高发动机在运转过程中的工作效率，避免出现转静子碰摩的现象。

27、二、采用所述叶尖间隙调整方法可以对带有多个轴承支承及多个静子机匣的发动机转子下沉量进行测量，提高了偏心调整的准确性。

技术特征：

1.一种航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，所述叶尖间隙调整方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，所述步骤s3中包括：在发动机转子上安装一个跳动测量装置，转动转子测量中介机匣的安装边处内径跳动数值，测量选取多处均匀跳动数值，通过最小二乘法拟合所述跳动数值得到以发动机转子作为测量基准的偏心量。

3.如权利要求2所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，测量选取18处均匀跳动数值。

4.如权利要求2所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，所述叶尖间隙调整方法还包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，所述步骤s7中包括：在发动机转子上安装一个跳动测量装置，转动转子测量高压涡轮级间机匣的安装边处内径跳动数值，测量选取多处均匀跳动数值，通过最小二乘法拟合所述跳动数值得到以发动机转子作为测量基准的偏心量。

6.如权利要求5所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，测量选取18处均匀跳动数值。

7.如权利要求5所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，所述步骤s3中跳动测量工具安装在靠近中介机匣的珠棒并用轴承处；所述步骤s7中跳动测量装置安装在靠近高压涡轮级间机匣滚棒轴承处。

8.如权利要求5所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，所述步骤s7中选取的高压涡轮级间机匣的安装边处内径靠近轴承座处。

9.如权利要求1所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特征在于，所述步骤s3中包括：将核心机高压转子装入中介机匣、高压压气机机匣、燃烧室机匣、高压涡轮机匣和高压涡轮级间机匣中。

10.如权利要求4所述的航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其特所述步骤s9之后还包括：安装预调所述偏心垫片。

技术总结本发明提供了一种航空发动机高压转子的叶尖间隙调整方法，其包括以下步骤：S<subgt;1</subgt;、测量中介机匣的安装边相对于前支点轴承安装座的偏心量e1；S<subgt;2</subgt;、在竖直状态下进行静子机匣假装，测量中介机匣前支点轴承座的安装边相对于后支点轴承外环的偏心相对关系；S<subgt;3</subgt;、在发动机转子装配状态下，以发动机转子作为基准测量中介机匣的安装边相对于前支点轴承安装座的偏心量e；S<subgt;4</subgt;、通过矢量叠加计算得到由于重力下沉导致的偏心量e2，计算公式为S<subgt;5</subgt;、通过计算得到的偏心量e2，获取需要安装在中介机匣处轴承座上用以抵消重力下沉的偏心垫片。本发明可以调整高压转子叶尖间隙，可以提高发动机在运转过程中的工作效率，避免出现转静子碰摩的现象。技术研发人员：万方腾,卓梅芳,杨科勇受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13