增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111751051A(43)申请公布日2020.10.09(21)申请号202010587414.4(22)申请日2020.06.24(71)申请人贵州永红航空机械有限责任公司地址550009贵州省贵阳市经济技术开发区清水江路1号(72)发明人廖前进黄雪峰(74)专利代理机构贵州派腾知识产权代理有限公司52114代理人张祥军(51)Int.Cl.G01M1/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法(57)摘要本发明公开了增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，首先将两端叶轮分组进行超转，并标记角位置，接着轴系组装完成后整体进行低速平衡，然后整体磨合，将转子驱动并缓慢升速至第一阶临界转速附近，最后整体磨合后复测转子系统不平衡值，确保磨合前后动平衡量值未发生明显变化。本发明可以在不借助专用挠性转子动平衡设备的情况下实现挠性转子的动平衡。CN111751051ACN111751051A权利要求书1/1页1.增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：包括，步骤一，将增压涡轮中的压气机叶轮、涡轮叶轮分组进行静平衡，接着成组进行低转速动平衡，然后实施超转，超转结束后分解压气机叶轮、涡轮叶轮并标记压气机叶轮、涡轮叶轮此时的相对角位置；步骤二，按照步骤一标记的相对角位置组装增压涡轮，完成后将增压涡轮的转子部分放置在动平衡机上进行低速动平衡；步骤三，增压涡轮整体磨合，将增压涡轮的转子驱动并缓慢升速至第一阶临界转速附近，然后检测增压涡轮转子部分是否合格；步骤四，增压涡轮整体磨合后复测转子系统不平衡值。2.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：所述步骤一中，超转转速大于等于增压涡轮第一阶临界转速的90％且小于第一阶临界转速，超转结束后且在分解压气机叶轮、涡轮叶轮之前再次对压气机叶轮、涡轮叶轮进行动平衡，然后标记压气机叶轮、涡轮叶轮此时的相对角位置。3.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：所述步骤二中，低速动平衡的转速小于增压涡轮第一阶临界转速的6％。4.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：所述步骤二中，转子部分在动平衡机上采用软支撑。5.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：所述步骤三中，转子缓慢升速过程包括多个转速不同的状态点，每个状态点持续一段时间。6.根据权利要求5所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：多个所述不同转速的状态点之间的转速呈等差数列，且状态点的持续时间上限相同。7.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：所述步骤三中，还包括对增压涡轮的转子进行动态矫直。8.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：所述步骤三中，增压涡轮转子部分合格的判据为转子部分旋转均匀，无手能感觉到的卡滞现象。9.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：实施步骤四时，先将增压涡轮的定子部分拆卸，只保留转子部分。10.根据权利要求1所述的增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法，其特征在于：所述步骤四中，当转子部分的剩余不平衡量大于设定值时，则重新进行低速动平衡，当转子系统的剩余不平衡量小于等于设定值时，转下工序进行。2CN111751051A说明书1/4页增压涡轮的双圆盘挠性转子动平衡方法技术领域[0001]本发明属于航空增压涡轮技术领域，涉及一种挠性转子的动平衡技术，具体地说是一种用于确保飞机氧气系统用增压涡轮生产中小型双圆盘挠性转子的动平衡满足许用要求的方法。背景技术[0002]图1所示的增压涡轮是为飞机氧气系统研制的增压涡轮，用于给氧气系统分子筛提供高压空气，产品结构图详见图1。由图1可知，该增压涡轮主要由涡轮蜗壳1、涡轮叶轮2、涡轮整流窗3、外壳体4、压气机叶轮5、压气机蜗壳6、轴7、压气机整流窗8、轴承9、轴承壳体10、隔板11所组成，转子部分的结构图详见图2。从图2分析可知，该增压涡轮的转子部分属于具有两个不平衡横向平面的双圆盘转子。由于受产品叶轮气动结构的限制，该轴系设计点工作转速高达53000r/min。[0003]这种结构形式的增压涡轮在工作过程最为常见的故障是：叶轮与壳体径向之间发生磨损，进而导致转子旋转不灵活，甚至卡死，极不利于高速旋转下轴系的正常工作，危及产品的可靠性，严重时危及飞行员氧气供应，严重影响飞行安全和任务的执行。[0004]造成上述故障的原因主要是轴系动平衡超出许用要求。转子动力学中，从平衡的角度，根据转子在运转时其弯曲形变能否忽略，将转子分为刚性转子和挠性转子两大类，