【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及转子动平衡，特别地，涉及一种航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法及系统。
技术介绍
1、转子动平衡是在转子制造和装配过程中采取的一种减振措施，通过在转子上的某些截面增加或减小质量，使转子的重心和其几何中心靠近，及其一主惯性轴尽量和旋转轴线靠近，以减少转子工作时的不平衡力、力偶或在临界转速附近的横向振动量，从而减小转子系统及整机振动。目前，针对转子的动平衡一般都是在平衡机上进行，平衡的方法有整体平衡法和分步平衡法。其中，整体平衡法是直接对转子组件进行平衡，转子装配好后整体放置在平衡机上，通过在平衡面上加、减质量进行动平衡，达到平衡精度的要求后，平衡机转子的转速不高，转速为常数，平衡完成后装配整机进行相关试验。而分步平衡法是先对重要有关零、组件分别做动平衡，然后组装成转子组件再做动平衡，当转子组件的剩余不平衡量满足要求后再装配整机进行相关试验。
2、航空发动机的燃气发生器转子是由多个盘、轴结构组成，具体如图1所示，其包括第一级压气机盘1、第二级压气机盘2、第三级压气机盘3、第四级压气机盘4、中心拉杆5、燃气涡轮盘6和锁紧螺母7，盘与盘之间通过端齿连接定心，第一级压气机盘1和燃气涡轮盘6通过过盈配合与中心拉杆5连接，配合锁紧螺母7施加轴向力拉紧转子组件。由于整体平衡法是将转子组合成组件后直接进行动平衡，对于各盘类零件的精度要求较高，现有加工精度难以满足要求，往往需要多次平衡，且增加或减小较多质量才能达到动平衡精度要求，即使达到平衡精度要求的转子组件，在工作中随着转子转速的变化，不平衡量也会随之变化，极易引发整
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法及系统，以解决现有燃气发生器转子采用分布平衡法进行动平衡时，由于没有排除零件剩余不平衡量和装配产生的不平衡量，容易导致整机振动的技术问题。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，包括以下内容：
3、对燃气发生器转子的每个盘类零件进行逐个动平衡，确保每个盘类零件达到平衡精度要求；
4、将完成动平衡的各盘类零件组装成转子组件，再将转子组件放置在平衡机上，按照转子动平衡要求，在设定转速下获取转子组件的初始不平衡量；
5、将获取的初始不平衡量与设定的初始不平衡量阈值进行比对，并根据比对结果判断转子组件的装配状态是否满足要求；
6、若转子组件的装配状态满足要求，则在转子组件的规定校正面上增加或减小质量，对转子组件进行平衡，直至剩余不平衡量满足精度要求。
7、进一步地，所述初始不平衡量阈值包括第一初始不平衡量阈值和第二初始不平衡量阈值，其中，第一初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘类零件剩余不平衡量的最优组合，第二初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘类零件剩余不平衡量的最差组合，第二初始不平衡量阈值大于第一初始不平衡量阈值。
8、进一步地，所述将获取的初始不平衡量与设定的初始不平衡量阈值进行比对，并根据比对结果判断转子组件的装配状态是否满足要求的过程包括以下内容：
9、若获取的初始不平衡量小于第一初始不平衡量阈值时，则判定转子组件的装配状态满足要求；若获取的初始不平衡量大于等于第一初始不平衡量阈值时，则判定转子组件的装配状态不满足要求。
10、进一步地，若获取的初始不平衡量大于等于第一初始不平衡量阈值且小于第二初始不平衡量阈值，则分解锁紧螺母后取下燃气涡轮盘，调整燃气涡轮盘与第四级压气机盘的周向相对位置，调整旋转角度为60°，再将燃气涡轮盘与锁紧螺母装好，再重新获取转子组件的初始不平衡量后继续判断转子组件的装配状态是否满足要求。
11、进一步地，若对燃气涡轮盘与第四级压气机盘的周向相对位置进行六次调整后，转子组件的装配状态仍然不满足要求，则对转子组件进行分解，重新对每个盘类零件进行逐个动平衡再重复执行上述步骤。
12、进一步地，若获取的初始不平衡量大于等于第二初始不平衡量阈值，则直接对转子组件进行分解检查以重新确认装配过程是否存在问题，并重新调整各个盘类零件的周向相对位置后组装成转子组件，再重复执行上述步骤。
13、进一步地，对于不同的燃气发生器转子，基于以下过程设定第一初始不平衡量阈值和第二初始不平衡量阈值：
14、基于影响系数法构建转子组件初始不平衡量的计算模型，获取燃气发生器转子的各个盘类零件的剩余不平衡量范围、相邻盘类零件之间端齿配合处引起的不平衡量范围、中心拉杆配合处引起的不平衡量范围，并对计算模型进行求解，得到转子组件初始不平衡量的最小值和最大值，将最小值设定为第一初始不平衡量阈值，将最大值设定为第二初始不平衡量阈值。
15、进一步地，转子组件初始不平衡量的计算模型为：
16、r＝f1a1+…+fmam+fm+1q1+…+fm+nqn+fm+n+1v1+…+fm+n+ivi
17、其中，r表示转子组件的初始不平衡量，a1…am分别表示m个盘类零件的剩余不平衡量，q1…qn分别表示n个端齿配合处引起的不平衡量，v1…vi分别表示i个中心拉杆配合处引起的不平衡量，f1…fm+n+i表示对应的影响系数。
18、另外，本专利技术还提供一种航空发动机燃气发生器转子的动平衡系统，采用如上所述的方法，包括：
19、零件动平衡模块，用于对燃气发生器转子的每个盘类零件进行逐个动平衡，确保每个盘类零件达到平衡精度要求；
20、初始不平衡量测量模块，用于将完成动平衡的各盘类零件组装成转子组件，再将转子组件放置在平衡机上，按照转子动平衡要求，在设定转速下获取转子组件的初始不平衡量；
21、装配状态评估模块，用于将获取的初始不平衡量与设定的初始不平衡量阈值进行比对，并根据比对结果判断转子组件的装配状态是否满足要求；
22、转子组件动平衡模块，用于在转子组件的装配状态满足要求后，在转子组件的规定校正面上增加或减小质量，对转子组件进行平衡，直至剩余不平衡量满足精度要求。
23、进一步地，还包括：
24、初始不平衡量阈值设定模块，用于基于影响系数法构建转子组件初始不平衡量的计算模型，获取燃气发生器转子的各个盘类零件的剩余不平衡量范围、相邻盘类零件之间端齿配合处引起的不平衡量范围、中心拉杆配合处引起的不平衡量范围，并对计算模型进行求解，得到转子组件初始不平衡量的最小值和最大值，将最小值设定为第一初始不平衡量阈值，将最大值设定为第二初始不平衡量阈值，其中，第一初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘类零件剩余不平衡量的最优组合，第二初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，包括以下内容：
2.如权利要求1所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，所述初始不平衡量阈值包括第一初始不平衡量阈值和第二初始不平衡量阈值，其中，第一初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘类零件剩余不平衡量的最优组合，第二初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘类零件剩余不平衡量的最差组合，第二初始不平衡量阈值大于第一初始不平衡量阈值。
3.如权利要求2所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，所述将获取的初始不平衡量与设定的初始不平衡量阈值进行比对，并根据比对结果判断转子组件的装配状态是否满足要求的过程包括以下内容：
4.如权利要求3所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，若获取的初始不平衡量大于等于第一初始不平衡量阈值且小于第二初始不平衡量阈值，则分解锁紧螺母后取下燃气涡轮盘，调整燃气涡轮盘与第四级压气机盘的周向相对位置，调整旋转角度为60°，再将燃气涡轮盘与锁紧螺母装好，再重新获取转子组件的初始不平衡量后继续判断转子组件的装配
5.如权利要求4所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，若对燃气涡轮盘与第四级压气机盘的周向相对位置进行六次调整后，转子组件的装配状态仍然不满足要求，则对转子组件进行分解，重新对每个盘类零件进行逐个动平衡再重复执行上述步骤。
6.如权利要求3所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，若获取的初始不平衡量大于等于第二初始不平衡量阈值，则直接对转子组件进行分解检查以重新确认装配过程是否存在问题，并重新调整各个盘类零件的周向相对位置后组装成转子组件，再重复执行上述步骤。
7.如权利要求2所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，对于不同的燃气发生器转子，基于以下过程设定第一初始不平衡量阈值和第二初始不平衡量阈值：
8.如权利要求7所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，转子组件初始不平衡量的计算模型为：
9.一种航空发动机燃气发生器转子的动平衡系统，采用如权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，包括以下内容：
2.如权利要求1所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，所述初始不平衡量阈值包括第一初始不平衡量阈值和第二初始不平衡量阈值，其中，第一初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘类零件剩余不平衡量的最优组合，第二初始不平衡量阈值是排除主要装配误差累计后各盘类零件剩余不平衡量的最差组合，第二初始不平衡量阈值大于第一初始不平衡量阈值。
3.如权利要求2所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，所述将获取的初始不平衡量与设定的初始不平衡量阈值进行比对，并根据比对结果判断转子组件的装配状态是否满足要求的过程包括以下内容：
4.如权利要求3所述的航空发动机燃气发生器转子的动平衡方法，其特征在于，若获取的初始不平衡量大于等于第一初始不平衡量阈值且小于第二初始不平衡量阈值，则分解锁紧螺母后取下燃气涡轮盘，调整燃气涡轮盘与第四级压气机盘的周向相对位置，调整旋转角度为60°，再将燃气涡轮盘与锁紧螺母装好，再重新获取转子组件的初始不平衡量后继续判断转子组件的装配状态是否满足要求。
...【专利技术属性】
技术研发人员：彭富霞，成本林，贺飞，邓增君，邓丽君，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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