航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115773729A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211474538.7G01B21/22(2006.01)(22)申请日2022.11.23(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室申请人中国航发沈阳发动机研究所(72)发明人王辉张冰王泽生吴动波梁嘉炜杨忠杨左博高诗博(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245专利代理师谢斌(51)Int.Cl.G01B21/24(2006.01)G01B21/00(2006.01)G01B21/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置和方法(57)摘要本发明涉及航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置和方法。机匣转接定心工装主要包括：机匣转接定位件，固定连接到转子单元的静子机匣，并与转子单元的轴心对准；转子转接定位件，转子转接定位件与转子单元配合以实现机匣转接定位件与转子单元的轴心对准；中心轴承，中心轴承设置在机匣转接定位件和转子转接定位件之间，实现机匣转接定位件与转子转接定位件相对转动；伸长杆安装结构，伸长杆安装机构固定连接到机匣转接定位件。测量伸长杆末端与伸长杆安装结构连接，前端伸入转子单元的内部，测量伸长杆的长度足够达到需要测量的内孔圆柱面位置。能够同时测量到航空发动机转子单元内部多级盘轴零部件内孔圆跳动量。CN115773729ACN115773729A权利要求书1/2页1.一种航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，包括：机匣转接定心工装(1)，所述机匣转接定心工装(1)主要包括：机匣转接定位件(5)，所述机匣转接定位件(5)固定连接到所述转子单元的静子机匣，并与所述转子单元的轴心对准；转子转接定位件(7)，所述转子转接定位件(7)与所述转子单元配合以实现所述机匣转接定位件(5)与所述转子单元的轴心对准；中心轴承(6)，所述中心轴承(6)设置在所述机匣转接定位件(5)和所述转子转接定位件(7)之间，实现所述机匣转接定位件(5)与所述转子转接定位件(7)相对转动；伸长杆安装结构(8)，所述伸长杆安装机构(8)固定连接到所述机匣转接定位件(5)；和测量伸长杆(2)，所述测量伸长杆(2)末端与伸长杆安装结构连接，前端伸入所述转子单元的内部，所述测量伸长杆(2)的长度足够达到需要测量的内孔圆柱面位置。2.根据权利要求1所述的航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，在所述中心轴承(8)上安装有角度编码器，用于记录所述中心轴承(8)的内圈的转动量。3.根据权利要求1所述的航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，还包括：传感器转接件(3)，所述传感器转接件(3)安装在所述测量伸长杆(2)上。4.根据权利要求3所述的航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，还包括：位移量传感器，所述位移量传感器安装在传感器转接件(3)上，用于通过接触或者非接触的方式检测拟测量的零部件的内孔圆跳动量。5.根据权利要求3所述的航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，传感器转接件(3)可以根据拟测量的零部件的内孔位置和直径进行高度调整，以保证位移量传感器处于测量条件。6.根据权利要求3所述的航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，传感器转接件(3)通过手工调节并固定，或通过伺服电机驱动的展开杆件结构，根据输入指令进行调节并固定。7.根据权利要求1所述的航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，所述测量装置用于航空发动机垂直装配和水平装配，以测量评估转子单元的同轴度。8.一种航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量方法，使用根据权利要求1‑7任何一项的航空发动机装配状态下的转子单元同轴度测量装置，其特征在于，包括：将转子单元置于垂直状态下，通过转子单元前后支点轴承来确定转子回转轴线位置，以建立测量基准，并使测量伸长杆的中心线与转子回转中心线重合；根据转子单元的零部件的尺寸位置关系来制定检测方案，在测量伸长杆上规划安装点并调整各个传感器到测量条件；在发动机转子上安装所述测量装置，机匣转接定位件与转子单元固定并定心，转子转接定位件与转子单元后支点轴承配合以实现对转子单元的模拟定心，将测量伸长杆伸入转子单元内部，测量伸长杆通过伸长杆安装结构与机匣转接定位件连接，对测量伸长杆准确定心、调节位置姿态并固定；当完成所述测量装置的安装和调节后，使得位移量传感器接近待测零部件的内孔表面，同时缓慢匀速旋转转子单元，待传感器工作状态稳定后，通过数据采集设备开始记录测量数据；和2CN1157