一种压气机转子的三段式装配方法、压气机转子与流程

本发明属于压气机转子装配与控制，具体涉及一种压气机转子的三段式装配方法、压气机转子。

背景技术：

1、目前而言，对于高精度和高转速的现代航空发动机压气机转子，高压压气机转子初始不平衡量对整机振动性能起决定性作用，为获得良好的航空发动机整机振动性能，降低压气机转子初始不平衡量是重要手段之一。

2、对于多级压气机盘、轴颈装配，传统装配方法采用相邻叶盘轻重点错开的方式，常见的装配方式有相邻盘、轴颈轻重点错开180°、错开120°或各级盘、轴颈轻重点呈“米”字型。近年来，随着盘、轴颈加工水平的提高，各级盘、轴颈剩余不平衡量不断减少，相对于各级盘、轴颈不平衡量对压气机转子组件性能的影响，各级盘、轴颈止口形位公差的累积对压气机转子组件性能的影响更大，因此采用叠加投影的方法进行装配，使压气机转子组件同轴度得到控制。但无论采用轻重点错开装配，还是采用叠加投影相位装配，都无法将组件初始不平衡量控制在最小。综合盘、轴颈剩余不平衡量及形心偏移对组件不平衡量的影响，可优化组件不平衡量。综上所述，在目前压气机转子的装配中，压气机转子组件的初始不平衡量控制的不够小，导致装配后压气机转子的稳定性有待进一步提升和优化。

技术实现思路

1、本发明提供一种压气机转子的三段式装配方法、压气机转子，目的在于解决目前在压气机转子的装配中，压气机转子组件的初始不平衡量控制的不够小，导致装配后压气机转子的稳定性有待进一步提升和优化的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种压气机转子的三段式装配方法，包括如下步骤：

4、s1、对压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量进行测量，获得各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量数据，形成基础数据；

5、s2、计算压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量所引起的不平衡量数据；

6、s3、对比引起的不平衡量与自身不平衡量数据大小，压气机转子中多级转子的每种盘、轴颈根据对比的结果数据选择采用形心堆叠和/或质心堆叠的装配方式；

7、s4、将压气机转子中的待装配部件分为三段；分别基于s3的对比结果选择对应的装配方式，依次进行第一段、第二段以及第三段的装配，完成压气机转子的装配。

8、在一些实施方式中，在s1中，采用立式平衡机和卧式平衡机对压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量进行测量。

9、在一些实施方式中，在s2中，计算压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量所引起的不平衡量数据采用如下公式（1）进行：

10、（1）；

11、其中，为盘、轴颈偏心引起的不平衡量，为加权因子，为零件质量，为偏心量。

12、在一些实施方式中，在s3中，选择采用形心堆叠和/或质心堆叠装配方式的规则如下：

13、若，则采用形心堆叠；

14、若，则采用质心堆叠；

15、若或，则采用形心、质心融合堆叠；

16、其中，为盘、轴颈偏心引起的不平衡量，为系数，为自身不平衡量。

17、在一些实施方式中，在s4中，将压气机转子中的待装配部件分为三段具体包括：

18、将压气机转子中的三级盘、四级盘以及五级盘设定为第一段，将压气机转子中的前轴颈、一级盘以及二级盘设定为第二段，将压气机转子中的篦齿盘和后轴颈设定为第三段。

19、在一些实施方式中，在s4中，在每一段装配前，还包括对待装配部件进行清洗和预处理。

20、在一些实施方式中，在s4中，在进行装配时，还包括对压气机转子的整体进行动平衡测试，以调整压气机转子的平衡状态。

21、在一些实施方式中，在s4中，还包括在装配过程中每完成一段装配，对该段的待装配部件的偏心量数据进行测量，并为下一段装配提供数据输入，结合待装配部件的状态调整盘、轴的装配。

22、进一步地，在s4中，在在进行装配时，记录并保存压气机转子装配过程中的参数，以作为历史数据。

23、一种压气机转子，压气机转子是通过上述压气机转子的三段式装配方法装配而成，压气机转子包括自下而上排布的一级盘、二级盘、三级盘、四级盘、五级盘以及篦齿盘，篦齿盘在远离五级盘的一端设置有后轴颈，在一级盘远离二级盘的一端设置有前轴颈。

24、与现有技术相比，本发明一种压气机转子的三段式装配方法、压气机转子，具有以下有益效果：

25、本发明一种压气机转子的三段式装配方法，包括如下步骤：s1、对压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量进行测量，获得各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量数据，形成基础数据；s2、计算压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量所引起的不平衡量数据；s3、对比引起的不平衡量与自身不平衡量数据大小，压气机转子中多级转子的每种盘、轴颈根据对比的结果数据选择采用形心堆叠和/或质心堆叠的装配方式；s4、将压气机转子中的待装配部件分为三段；分别基于对比结果选择对应的装配方式，依次进行第一段、第二段以及第三段的装配，完成压气机转子的装配。基于上，本发明通过对压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量进行精确测量，并形成基础数据，为后续的计算和装配提供了依据，有助于减少装配过程中的误差，提高转子的整体装配精度。本发明通过引起的不平衡量数据和自身不平衡量数据的对比，使得可以针对性地选择形心堆叠和/或质心堆叠的装配方式，优化了转子的平衡性能，减少了运行时的振动和噪音，提高了转子的稳定性和可靠性。且本发明将压气机转子中的待装配部件分为三段，并基于前面的对比结果选择对应的装配方式。这种分段装配的方式不仅简化了装配过程，还使得装配工作有序高效。同时，分段装配还有助于在装配过程中及时发现和解决问题，避免了整体装配时可能出现的复杂性和不确定性，提升了压气机转子的整体稳定性。

26、本发明不仅适用于压气机转子，还可以根据不同型号转子的特性和需求进行灵活调整。例如，可以根据实际测量的数据和对比结果，灵活选择形心堆叠、质心堆叠或两者的融合堆叠方式，以适应不同转子的装配需求。本发明通过精确测量和计算，以及优化的装配方式，有助于减少转子在运行过程中的磨损和故障，从而延长了压气机转子的使用寿命。降低了维护成本，提高了压气机转子的整体稳定性。

技术特征：

1.一种压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s1中，采用立式平衡机和卧式平衡机对压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量进行测量。

3.根据权利要求1所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s2中，计算压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量所引起的不平衡量数据采用如下公式（1）进行：

4.根据权利要求1所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s3中，选择采用形心堆叠和/或质心堆叠装配方式的规则如下：

5.根据权利要求1所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s4中，将压气机转子中的待装配部件分为三段具体包括：

6.根据权利要求1所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s4中，在每一段装配前，还包括对待装配部件进行清洗和预处理。

7.根据权利要求1所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s4中，在进行装配时，还包括对压气机转子的整体进行动平衡测试，以调整压气机转子的平衡状态。

8.根据权利要求1所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s4中，还包括在装配过程中每完成一段装配，对该段的待装配部件的偏心量数据进行测量，并为下一段装配提供数据输入，结合待装配部件的状态调整盘、轴的装配。

9.根据权利要求8所述的压气机转子的三段式装配方法，其特征在于，在所述s4中，在在进行装配时，记录并保存压气机转子装配过程中的参数，以作为历史数据。

10.一种压气机转子，其特征在于，所述压气机转子是通过权利要求1-9任一项所述的压气机转子的三段式装配方法装配而成，所述压气机转子包括自下而上排布的一级盘（1）、二级盘（2）、三级盘（3）、四级盘（4）、五级盘（5）以及篦齿盘（6），所述篦齿盘（6）在远离五级盘（5）的一端设置有后轴颈（7），在所述一级盘（1）远离二级盘（2）的一端设置有前轴颈（8）。

技术总结
本发明提供一种压气机转子的三段式装配方法、压气机转子，方法：对压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量及自身不平衡量进行测量，获得基础数据；计算压气机转子中多级转子的各级盘、轴颈偏心量所引起的不平衡量数据；对比引起的不平衡量与自身不平衡量数据大小，压气机转子中多级转子的每种盘、轴颈根据对比的结果数据选择采用形心堆叠和/或质心堆叠的装配方式；将压气机转子中的待装配部件分为三段；分别基于对比结果选择对应的装配方式，依次进行第一段、第二段以及第三段的装配。本发明通过三段式的装配，减少了装配过程中的误差，提高压气机转子整体的装配精度，优化了压气机转子的平衡性能，提高了压气机转子的稳定性。

技术研发人员：李静,庞昕,赵梓君,李荣,赵坤,赵超,徐宏,马亚军
受保护的技术使用者：中国航发动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27