【技术实现步骤摘要】
转子组件装配的优化方法
本专利技术涉及一种转子组件装配的优化方法。
技术介绍
大型旋转机械的转子系统一般是由多个转子零件装配而成的组件，比如：航空发动机，其产品尺寸大、重量显著、构型复杂、存在大量精密转子，工作转速高，对几何精度和不平衡指标要求非常苛刻。转子组件装配不良可能会引起发动机的振动，严重时可能造成发动机失效，因此，对发动机转子结构状态和装配质量的控制极为关键。目前转子组件的装配方法主要是针对转子几何同轴度目标进行优化的堆叠优化方法，但由于国内转子零件加工水平有限，国外开发的堆叠优化方法“水土不服”。国内主机厂所装配时往往会选用堆叠优化方法和实际经验结合的方法，以控制转子的同轴度和初始不平衡量水平，但装配一次性合格率仍然偏低，实际效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术的其中一个目的是提出一种转子组件装配的优化方法，以缓解转子组件装配一次性合格率低的问题。本专利技术的一些实施例提供了一种转子组件装配的优化方法，其包括：通过优化算法寻优得到转子组件同轴度最小的各级转子...
【技术保护点】
1.一种转子组件装配的优化方法，其特征在于，包括：/n通过优化算法寻优得到转子组件同轴度最小的各级转子装配相位；/n通过优化算法寻优得到转子组件不平衡量最小的各级转子装配相位；/n通过转子组件同轴度和转子组件不平衡量的综合优化算法，寻优找到既能满足同轴度指标，又能满足不平衡量指标的各级转子装配相位。/n
【技术特征摘要】
1.一种转子组件装配的优化方法，其特征在于，包括：
通过优化算法寻优得到转子组件同轴度最小的各级转子装配相位；
通过优化算法寻优得到转子组件不平衡量最小的各级转子装配相位；
通过转子组件同轴度和转子组件不平衡量的综合优化算法，寻优找到既能满足同轴度指标，又能满足不平衡量指标的各级转子装配相位。
2.如权利要求1所述的转子组件装配的优化方法，其特征在于，通过优化算法寻优得到转子组件同轴度最小的各级转子装配相位，包括：
建立以各级转子装配相位为变量，以转子组件同轴度为目标值的优化模型，并对各级转子不同装配相位下的转子组件同轴度进行寻优，得到转子组件同轴度最小的各级转子装配相位。
3.如权利要求2所述的转子组件装配的优化方法，其特征在于，建立以各级转子装配相位为变量，以转子组件同轴度为目标值的优化模型，包括：
获取各级转子后端装配径向截面相对于前端基准径向截面的偏心量和倾斜量；
基于各级转子的偏心量和倾斜量得到转子组件同轴度的计算模型；
基于转子组件同轴度的计算模型，以转子装配相位为变量，以转子组件同轴度为目标进行寻优，获得转子组件同轴度优化模型。
4.如权利要求3所述的转子组件装配的优化方法，其特征在于，获取各级转子后端装配径向截面相对于前端基准径向截面的偏心量和倾斜量，包括：
获取转子基准径向截面径面跳动数据；
获取转子基准轴向截面端面跳动数据；
获取转子装配径向截面径面跳动数据；
获取转子装配轴向截面端面跳动数据；
将上述四组数据构成的不规则三维形状，简化为标准偏心模型和标准端面倾斜模型：
简化后的偏心量
简化后的端面倾斜量
其中：
为转子装配径向圆的偏心向量；
为转子装配基准径向圆的偏心向量；
z为转子高度；
r1为转子基准径面半径；
为表征端面倾斜度的矢量，其大小为装配端面中心相对于基准平面的高度，其方向为端面低点所在方向；
其大小为基准端面中心相对于基准平面的高度，其方向为基准端面低点所在方向。
5.如权利要求3或4所述的转子组件装配的优化方法，其特征在于，基于各级转子的偏心量和倾斜量得到转子组件同轴度的计算模型包括：
各级转子在装配状态下对转子组件同轴度影响的综合矢量：
转子组件同轴度计算模型：
其中：
n为转子总级数；
θi为第i级转子的装配相位；
为第i级转子的偏心矢量；
为第i级转子的端面倾斜矢量；
为第i级转子的端面倾斜造成的转子组件偏心矢量。
6.如权利要求1所述的转子组件装配的优化方法，其特征在于，通过优化算法寻优得到转子组件不平衡量最小的各级转子装配相位，包括：
建立以各级转子装配相位为变量，以转子组件不平衡量为目标值的优化模型，并对各级转子不同装配相位下的转子组件不平衡量进行寻优，得到转子组件不平衡量最小的各级转子装配相位。
7.如权利要求6所述的转子组件装配的优化方法，其特征在于，建立以各级转子装配相位为变量，以转子组件不平衡量为目标值的优化模型，包括：
采用动平衡机检测各级转子的初始不平衡量；
基于几何形状匹配的偏差引入各级转子的二次不平衡量；
各级转子的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈津，岳聪，连宇臣，吉仕强，李志平，周烁，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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