一种涡轮叶片安装方法与流程

本发明涉及航空发动机，特别是涉及一种涡轮叶片安装方法。

背景技术：

1、辅助动力装置是飞机上除主发动机外的一台动力装置，英文名称auxiliarypower unit，简称apu，它的作用是独立的为飞机提供空调引气和电源，同时提供压缩空气辅助发动机启动，是飞机上一个重要的不可或缺的系统，是飞机上除主发动机外，结构最复杂，精密度最高的装置。aps5000a型号apu是pwc厂家生产制造的用于波音787飞机上的辅助动力装置，该型号apu专门为波音787飞机设计，该型号apu体积重量较大，称为新一代apu。涡轮作为apu内最重要的核心部件，是apu完成其既定功能的核心。在额定转速高达50000转每分钟的工作环境下，转子组件的整体不平衡量一直是apu性能的一个重要指标，该型号apu容易出现振动超标故障，而涡轮的平衡影响转子组件整体的不平衡量，所以涡轮的平衡十分重要。该型号apu的涡轮有两级，一级涡轮和二级涡轮，涡轮作用是通过燃烧气流做功，为转子和附件齿轮箱提供运转动力。涡轮结构复杂，工况复杂，承受着高温高压高振动，涡轮叶片经常因为烧蚀需要进行更换修理，此型号apu振动标准要求较高，涡轮组件的不平衡量对此有直接影响，所以涡轮叶片和涡轮盘的配平工作成为重中之重，配合不好就会因为高振动下发返厂维修，为满足大飞机工况的需要，需要保证涡轮叶片运转不会发生移位等故障，因此此型号涡轮叶片和涡轮盘连接采用铆接形式，设计先进，铆接压力大，铆接重量高。

2、由于维修手册工艺不完善以及软硬件制约，导致该型号涡轮终平衡在预设公差内的概率不高，成功率不高导致返工次数较多，大大增加了涡轮叶片安装的工作量。导致该型号涡轮终平衡在预设公差内的概率不高的原因包括：1、涡轮叶片安装在涡轮盘上以后，由于此时还没有安装铆钉，造成叶片在涡轮盘中振动，不平衡量不稳定，导致此时的不平衡量检测结果不准确；2、铆钉和领口铆接完成后，由于带有铆钉和领口的平衡状态和初平衡时不带铆钉时的平衡状态不一致，导致涡轮终平衡不通过。

3、因此，亟需一种涡轮叶片安装方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种涡轮叶片安装方法，提高涡轮铆钉和领口铆接完成后进行涡轮终平衡时不平衡量在预设公差内的概率，降低涡轮叶片安装的工作量。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种涡轮叶片安装方法，包括如下步骤：

3、s1、将涡轮盘安装到平衡工装上对涡轮盘进行配平，选取模拟铆钉，模拟铆钉的数量等于待安装叶片的数量，各个模拟铆钉的重量相同，并且长度相同，模拟铆钉长度方向的中部设置有沿模拟铆钉的周向环绕模拟铆钉的弹性顶撑部；

4、s2、安装叶片到涡轮盘上，并安装模拟铆钉至叶片与涡轮盘之间的铆钉安装孔内，以连接叶片和涡轮盘，形成第一涡轮组件，模拟铆钉安装至铆钉安装孔内时，模拟铆钉上的弹性顶撑部被压缩；

5、s3、对第一涡轮组件进行不平衡度检测，如果第一涡轮组件的不平衡量在预设公差范围内，则第一涡轮组件的不平衡度检测通过，如果第一涡轮组件的不平衡量不在预设公差范围内，则通过调整各个叶片的位置和/或更换叶片，使第一涡轮组件的不平衡量在预设公差范围内；

6、s5、使用铆钉替换各个模拟铆钉，在各个铆钉上压接领口，形成第二涡轮组件；

7、s6、对第二涡轮组件进行不平衡度检测，如果第二涡轮组件的不平衡量在预设公差范围内，则对各个铆钉进行铆接，形成涡轮。

8、作为上述技术方案的改进，各个模拟铆钉的长度相同，步骤s6中还包括：如果第二涡轮组件的不平衡量不在预设公差范围内，则使用备用叶片替换不平衡位置的叶片，直至第二涡轮组件的不平衡量在预设公差范围内。

9、作为上述技术方案的改进，不平衡量包括静不平衡量和动不平衡量。

10、作为上述技术方案的改进，步骤s2和步骤s3之间还包括步骤m、检查和调整模拟铆钉两端的位置，使各个模拟铆钉的两端均平齐。

11、作为上述技术方案的改进，对第一涡轮组件进行不平衡度检测，包括：

12、a1、在第一涡轮组件上安装平衡工装；

13、a2、将安装有平衡工装的第一涡轮组件安装至平衡机上；

14、a3、使用平衡机对第一涡轮组件进行不平衡度检测。

15、作为上述技术方案的改进，如果第一涡轮组件的不平衡量不在预设公差范围内，则通过调整各个叶片的位置和/或更换叶片，使第一涡轮组件的不平衡量在预设公差范围内，包括：

16、如果第一涡轮组件的静不平衡量不在预设公差范围内，则调整各个叶片的位置和/或更换叶片，直至第一涡轮组件的静不平衡量在预设公差范围内；

17、如果第一涡轮组件的静不平衡量在预设公差范围内，但是动不平衡量不在预设公差范围内，则使用与不平衡位置的叶片重量相同的备用叶片替换不平衡位置的叶片，直至第一涡轮组件的动不平衡量在预设公差范围内。

18、作为上述技术方案的改进，如果第二涡轮组件的不平衡量不在预设公差范围内，则使用备用叶片替换不平衡位置的叶片，直至第二涡轮组件的不平衡量在预设公差范围内，包括：

19、如果第二涡轮组件的静不平衡量不在预设公差范围内，则使用与不平衡位置的叶片重量不同的备用叶片替换不平衡位置的叶片，直至第二涡轮组件的静不平衡量在预设公差范围内；

20、如果第二涡轮组件的静不平衡量在预设公差范围内，但是动不平衡量不在预设公差范围内，则使用与不平衡位置的叶片重量相同的备用叶片替换不平衡位置的叶片，直至第二涡轮组件的动不平衡量在预设公差范围内。

21、作为上述技术方案的改进，使用铆钉替换各个模拟铆钉具体包括：使用铆钉将模拟铆钉顶出，然后取出模拟铆钉。

22、作为上述技术方案的改进，步骤s6后还包括步骤s7、对涡轮进行不平衡度检测，如果涡轮的不平衡量在预设公差范围内，则涡轮叶片更换完成。

23、作为上述技术方案的改进，步骤s7中还包括：如果涡轮的不平衡量不在预设公差范围内，则拆卸铆钉和领口，然后重复步骤s1－步骤s7。

24、与现有技术相比，本发明有益效果在于：

25、本发明的涡轮叶片安装方法，在对安装有叶片的涡轮盘(也即是第一涡轮组件)进行不平衡度检测前，使用模拟铆钉连接各个叶片和涡轮盘，以增加各个叶片与涡轮盘之间相对位置的稳定性，减小第一涡轮组件不平衡度检测过程中各个叶片相对于涡轮盘的震动，以便第一涡轮组件的不平衡度检测能够得到准确的结果。而各个模拟铆钉的长度和重量均相同，能够尽可能降低模拟铆钉对第一涡轮组件的不平衡度的影响。通过对第一涡轮组件进行不平衡度检测和调整能够有效提高后续第二涡轮组件不平衡度检测通过的概率，并且由于模拟铆钉是依靠弹性顶撑部的弹性变形实现对叶片与涡轮盘的顶撑，因此模拟铆钉的拆卸更加方便，使得第一涡轮组件上的叶片的拆卸工作量很小，因此使用模拟铆钉组装第一涡轮组件，并对第一涡轮组件进行检测和调整能够有效降低涡轮叶片安装的总体工作量。并且，在铆钉上压接领口后，对安装有叶片、铆钉和领口的涡轮盘(也即是第二涡轮组件)进行不平衡度检测，验证第二涡轮组件的不平衡度是否满足要求，降低铆钉铆接完成后涡轮不平衡度不满足要求的概率，以提高叶片安装效率，降低涡轮叶片安装的工作量。