高压转子堆叠优化方法及系统与流程

本发明涉及发动机，具体涉及一种高压转子堆叠优化方法及系统。

背景技术：

1、航空发动机高压转子是由多级转子盘组成，每级转子盘装配前已经通过不平衡量检测和修正，然而受每级转子盘前后端的同心度和平行度的影响。高压压气机转子堆叠优化装配的目标是使按优化装配后的发动机转子产生的振动更小。

2、目前，堆叠优化的目标有两种，一种是堆叠优化装配后，发动机转子的后支撑基准相对于前支撑测量基准偏心量最小，具体可以参照图2，c基准相对于a基准和b基准的偏心量最小。另一种是以前支撑和后支撑基准形成轴线，各级盘心相对于此轴线的偏心矢量集最小。具体可以参照图2中的以c基准和a基准形成装配轴线，各级盘心相对于装配线的偏心量最小。

3、在此基础上，在进行整机装配状态振动测试时，上述两种方式无法使得最终装配状态的振动进一步降低，发动机高压转子的装配质量无法进一步优化。

4、基于此，本申请的发明人设计了一种高压转子堆叠优化方法及系统，以克服上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中堆叠优化装配方法无法进一步降低各级转子盘产生的不平衡量对最终装配状态下整机振动的缺陷，提供一种高压转子堆叠优化方法及系统。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供了一种高压转子堆叠优化方法，其特点在于，包括：

4、s1：获取每级转子盘的质量，并得到每级所述转子盘的质心；

5、s2：根据所述转子盘的质心距前安装边和后安装边的距离计算对应所述转子盘后安装边偏心量的权重；

6、s3：依据所述权重信息得到堆叠优化目标函数，以优化各级所述转子盘产生的不平衡量对整机的振动影响。

7、根据本发明的一个实施例，所述步骤s1包括：

8、沿所述转子盘的堆叠方向依次获取每一所述转子盘的质量，并以每一所述转子盘的质心的连线作为基准参照线。

9、根据本发明的一个实施例，所述转子盘具有前安装边和后安装边，沿所述转子盘的堆叠方向，所述后安装边位于所述前安装边的下游。

10、根据本发明的一个实施例，所述步骤s2包括：

11、利用如下公式计算所述转子盘后安装边偏心量的权重：

12、

13、其中，n为转子盘待堆叠优化的级数；pi为第i级转子盘的安装边权重；li,1为第i级转子盘的质心距离前安装边的轴向距离；li,2为第i级转子盘的质心距离后安装边的轴向距离；mi为第i级转子的质量。

14、根据本发明的一个实施例，所述步骤s3包括：

15、所述堆叠优化目标函数为：

16、

17、其中，f为基于权重的堆叠优化目标函数；pi为第i级安装边权重；ri为第i级转子预测的偏心矢量。

18、根据本发明的一个实施例，所述ri根据第i级转子盘的尺寸参数集以及第i级转子盘跳动数据集为参照。

19、根据本发明的一个实施例，所述转子盘的级数至少为三级。

20、本发明还提供了一种高压转子堆叠优化系统，其特点在于，所述高压转子堆叠优化系统采用如上所述的高压转子堆叠优化方法，所述预测系统包括：

21、获取模块，用于获取每级转子盘的质量，并得到每级所述转子盘的质心；

22、计算模块，用于根据所述转子盘的质心距前安装边和后安装边的距离计算对应所述转子盘后安装边偏心量的权重；

23、优化模块，用于依据所述权重信息得到堆叠优化目标函数，以优化各级所述转子盘产生的不平衡量对整机的振动影响。

24、本发明还提供了一种电子设备，其特点在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行实现如上所述的高压转子堆叠优化方法。

25、本发明还提供了一种可读存储介质，其特点在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的高压转子堆叠优化方法。

26、本发明的积极进步效果在于：

27、本发明高压转子堆叠优化方法及系统，在传统堆叠优化目标基础上，通过设立权重的方法，定义新的优化目标，以质量作为参照可以通过控制各级转子盘产生的不平衡量使得发动机转子盘最终装配状态下对整机振动进一步降低，提高发动机转子盘的装配质量。

技术特征：

1.一种高压转子堆叠优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高压转子堆叠优化方法，其特征在于，所述步骤s1包括：

3.根据权利要求1所述的高压转子堆叠优化方法，其特征在于，所述转子盘具有前安装边和后安装边，沿所述转子盘的堆叠方向，所述后安装边位于所述前安装边的下游。

4.根据权利要求1所述的高压转子堆叠优化方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

5.根据权利要求4所述的高压转子堆叠优化方法，其特征在于，所述步骤s3包括：

6.根据权利要求5所述的高压转子堆叠优化方法，其特征在于，所述ri根据第i级转子盘的尺寸参数集以及第i级转子盘跳动数据集为参照。

7.根据权利要求4所述的高压转子堆叠优化方法，其特征在于，所述转子盘的级数至少为三级。

8.一种高压转子堆叠优化系统，其特征在于，所述高压转子堆叠优化系统采用如权利要求1-7任一项所述的高压转子堆叠优化方法，所述预测系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行实现如权利要求1-7任一项所述的高压转子堆叠优化方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的高压转子堆叠优化方法。

技术总结
本发明提供一种高压转子堆叠优化方法及系统，优化方法包括：获取每级转子盘的质量，并得到每级所述转子盘的质心；根据所述转子盘的质心距前安装边和后安装边的距离计算对应所述转子盘后安装边偏心量的权重；依据所述权重信息得到堆叠优化目标函数，以优化各级所述转子盘产生的不平衡量对整机的振动影响。在传统堆叠优化目标基础上，通过设立权重的方法，定义新的优化目标，以质量作为参照可以通过控制各级转子盘产生的不平衡量使得发动机转子盘最终装配状态下对整机振动进一步降低，提高发动机转子盘的装配质量。

技术研发人员：范明争,康远宁,杨茂
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28