确定篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于确定航空发动机中的篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的方法。该方法在高压压气机转子单元体状态中，在测量前轴颈基准的径跳和端跳的同时，测量篦齿盘盘心的多截面径跳，然后在形成整机高压转子装配状态后，测量篦齿盘盘心的多截面径跳，同时测量后轴颈基准的径跳及端面跳动。结合上述的跳动数据，利用本发明专利技术中所提出的算法，快速得到篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度。此外，本发明专利技术还提供了用于执行该方法的装置和计算机可读介质。通过本发明专利技术，能够提高篦齿盘盘心跳动、同心度测量精度；降低篦齿盘盘心跳动测量过程中转动轴线的角摆误差；以及极大地降低生产加工成本。产加工成本。产加工成本。

【技术实现步骤摘要】
确定篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的方法和装置


[0001]本专利技术涉及航空发动机装配，更具体地，涉及用于确定航空发动机中的篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的方法和装置。

技术介绍

[0002]在航空发动机总装装配过程中，当完成高压涡轮转子装配至高压压气机转子后，需要以前轴颈和后轴颈支点为基准，对篦齿盘盘心进行跳动测量，得到篦齿盘盘心相对于前后基准的同心度。如果篦齿盘盘心偏离前后基准过大，则可能导致发动机振动，从而影响发动机的使用寿命。
[0003]图1解说了根据现有技术的篦齿盘盘心跳动位置结构示意图100。图1中所示的航空发动机包括装配在一起的高压涡轮转子110、高压压气机转子120和静子机匣130。高压压气机转子120包括篦齿盘150。在图1中，将高压压气机转子120的轴颈基准定义为第一轴颈基准或前轴颈基准C，并且将高压涡轮转子110的轴颈基准定义为第二轴颈基准或后轴颈基准D。在测量过程中，高压转子的支撑状态为竖直状态，受基准C和D两处支撑的角摆影响，高压转子的转轴并不能沿固定转轴转动，且转动轴线并非发动机工作状态转轴，这就导致传统方法(例如，用轴承固定基准C和用滚轮固定基准D)无法获取准确的篦齿盘盘心相对于前后基准的同心度，整体测量结构将导致测量结果产生重大误差。
[0004]相应地，本领域中存在对于能够准确地确定篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的方法的需要。

技术实现思路

[0005]提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步的描述一些概念。本专利技术内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0006]鉴于以上描述的现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于，准确地确定篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于确定航空发动机中的篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的方法，该方法可以包括：在高压压气机转子单元体状态下，测量高压压气机转子的第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量篦齿盘盘心的第一多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量第一多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据；在完成高压涡轮转子装配至高压压气机转子之后，测量高压涡轮转子的第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量篦齿盘盘心的第二多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量第二多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据；基于第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第一空间直角坐标系，并且将第一多组径向跳动数据转换到所建立的第一空间直角坐标系下；基于第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第二空间直角坐标系，并且将第二多组径向
跳动数据转换到所建立的第二空间直角坐标系下；基于转换到第一空间直角坐标系下的第一多组径向跳动数据来生成第一拟合轴线，并且基于转换到第二空间直角坐标系下的第二多组径向跳动数据来生成第二拟合轴线；以及将第一拟合轴线和第二拟合轴线重合，以确定第一空间直角坐标系的原点相对于第二空间直角坐标系的坐标，并且结合篦齿盘盘心相对于第二空间直角坐标系的坐标来确定篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度。
[0008]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于确定航空发动机中的篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的装置，该装置可以包括：存储器；以及耦合至该存储器的处理器，其中该处理器被配置成：在高压压气机转子单元体状态下，使测量设备测量高压压气机转子的第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量篦齿盘盘心的第一多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量第一多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据；在完成高压涡轮转子装配至高压压气机转子之后，使测量设备测量高压涡轮转子的第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量篦齿盘盘心的第二多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量第二多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据；基于第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第一空间直角坐标系，并且将第一多组径向跳动数据转换到所建立的第一空间直角坐标系下；基于第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第二空间直角坐标系，并且将第二多组径向跳动数据转换到所建立的第二空间直角坐标系下；基于转换到第一空间直角坐标系下的第一多组径向跳动数据来生成第一拟合轴线，并且基于转换到第二空间直角坐标系下的第二多组径向跳动数据来生成第二拟合轴线；以及将第一拟合轴线和第二拟合轴线重合，以确定第一空间直角坐标系的原点相对于第二空间直角坐标系的坐标，并且结合篦齿盘盘心相对于第二空间直角坐标系的坐标来确定篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度。
[0009]根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于确定航空发动机中的篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的装置，该装置可以包括：测量模块，其配置成在高压压气机转子单元体状态下，测量高压压气机转子的第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量篦齿盘盘心的第一多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量第一多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据，以及在完成高压涡轮转子装配至高压压气机转子之后，测量高压涡轮转子的第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量篦齿盘盘心的第二多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量第二多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据；坐标系建立模块，其配置成基于第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第一空间直角坐标系，并且将第一多组径向跳动数据转换到所建立的第一空间直角坐标系下，以及基于第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第二空间直角坐标系，并且将第二多组径向跳动数据转换到所建立的第二空间直角坐标系下；拟合轴线生成模块，其配置成基于转换到第一空间直角坐标系下的第一多组径向跳动数据来生成第一拟合轴线，并且基于转换到第二空间直角坐标系下的第二多组径向跳动数据来生成第二拟合轴线；以及同心度确定模块，其配置成将第一拟合轴线和第二拟合轴线重合，以确定第一空间直角坐标系的原点相对于第二空间直角坐标系的坐标，并且结合篦齿盘盘心相对于第二空间直角坐标系的坐标来确定篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度。
[0010]根据本专利技术的第四方面，提供了一种存储计算机程序的计算机可读介质，该计算
机程序在由处理器执行时执行本专利技术的方法。
[0011]通过采用本专利技术提供的技术方案，能够提高篦齿盘盘心跳动、同心度测量精度；降低篦齿盘盘心跳动测量过程中转动轴线的角摆误差；以及极大地降低生产加工成本。
[0012]通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。
附图说明
[0013]为了能详细地理解本专利技术的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本专利技术的某些典本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定航空发动机中的篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度的方法，所述方法包括：在高压压气机转子单元体状态下，测量高压压气机转子的第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量篦齿盘盘心的第一多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量所述第一多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据；在完成高压涡轮转子装配至所述高压压气机转子之后，测量所述高压涡轮转子的第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据，并且同时测量所述篦齿盘盘心的第二多组径向跳动数据，其中每隔一个指定距离的篦齿盘截面测量所述第二多组径向跳动数据中的一组径向跳动数据；基于所述第一轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第一空间直角坐标系，并且将所述第一多组径向跳动数据转换到所建立的第一空间直角坐标系下；基于所述第二轴颈基准的径向跳动数据和端面跳动数据来建立第二空间直角坐标系，并且将所述第二多组径向跳动数据转换到所建立的第二空间直角坐标系下；基于转换到所述第一空间直角坐标系下的所述第一多组径向跳动数据来生成第一拟合轴线，并且基于转换到所述第二空间直角坐标系下的所述第二多组径向跳动数据来生成第二拟合轴线；以及将所述第一拟合轴线和所述第二拟合轴线重合，以确定所述第一空间直角坐标系的原点相对于所述第二空间直角坐标系的坐标，并且结合所述篦齿盘盘心相对于所述第二空间直角坐标系的坐标来确定所述篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一多组径向跳动数据包括至少三组径向跳动数据，并且所述第二多组径向跳动数据包括至少三组径向跳动数据。3.如权利要求1所述的方法，其中所述指定距离为1mm～2mm。4.如权利要求1所述的方法，其中建立所述第一空间直角坐标系包括：以所述第一轴颈基准的径向跳动数据利用最小二乘法拟合出的圆心为所述第一空间直角坐标系的原点；以所述第一轴颈基准的径向跳动数据的起始跳动测量点所在的方向为X轴；以及以所述第一轴颈基准的端面跳动数据利用最小二乘法拟合平面，以所述平面的法向量为Z轴。5.如权利要求1所述的方法，其中建立所述第二空间直角坐标系包括：以所述第二轴颈基准的径向跳动数据利用最小二乘法拟合出的圆心为所述第二空间直角坐标系的原点；以所述第二轴颈基准的径向跳动数据的起始跳动测量点所在的方向为X轴；以及以所述第二轴颈基准的端面跳动数据利用最小二乘法拟合平面，以所述平面的法向量为Z轴。6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一空间直角坐标系的原点相对于所述第二空间直角坐标系的坐标为(u
o
,v
o
,w
o
)，所述篦齿盘盘心相对于所述第二空间直角坐标系的坐标为(u
p
,v
p
,w
p
)，其中确定所述篦齿盘盘心相对于转动轴线的同心度包括：通过下式来确定所述篦齿盘盘心相对于所述转动轴线的偏心幅值与角度：
α＝arc tan(v
p
‑
v
o
·
w
p
/w
o
,u
p
‑
u
o
·
w
p
/w
...

【专利技术属性】
技术研发人员：范明争，史新宇，连宇臣，车俊龙，
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：