[发明专利]一种带叶轮的悬臂转子整体动平衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动平衡方法，尤其是一种带叶轮的悬臂转子整体动平衡方法。

背景技术

悬臂转子是指一端呈悬浮状态、在工作中通过旋转以产生或传递动力的部件。有些悬臂转子在工作中，由于悬臂部分长、重量大，转子的转速高，因此对其动平衡要求也较高。如在某航空发动机中，其所属核心机转子工作状态为悬臂状态，悬臂的重量和长度比大，最大的核心机转子悬臂部分与支撑安装部分的长度为203mm和96mm，重量为13.5Kg和1.5Kg，即长度比约为2.1、重量比约为9，其动平衡精度要求高,最大动平衡量要求在10.8gmm以内，已接近转子本身动平衡精度等级的极限。在现有皮带驱动动平衡机上进行动平衡，存在低转速下转子的悬臂重量、远端支撑反动力加之轴承游隙、皮带张力等多个不稳定因素，无规律的综合影响无法克服，使平衡稳定性差，重复性差；又由于核心机转子结构限制，缺少供皮带驱动位置,因此无法进行整体动平衡，要先对转动部件进行动平衡，转子动平衡合格后需分解再进行整体装配，装配后无法测量动平衡，实践证明，分解及复装过程中，存在端齿重复拆装造成成倍的无规律的动平衡量值变大影响，导致多台整机振动大而无法使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种带叶轮的悬臂转子整体动平衡方法，实现悬臂转子的动平衡。

本发明的具体技术方案是,所述的带叶轮的悬臂转子整体动平衡方法包括以下步骤:

1.准备试验件：对悬臂转子进行装配，包括所有转动部件及静子件，包括叶轮、轴承、轴承座、轴承外套、叶轮间隔热板组件；

2.设计并制造动平衡工装，所述的平衡工装设置有安装止口，用于固定和安装悬臂转子，所述的固定和安装方式与悬臂转子工作时的固定和安装方式相同，工装上还设置有静子支架，用于支撑静子件以保证动部件与静子件在动平衡时保持安全距离；

3.设计并制造风动驱动设备，所述的风动驱动装置包括与高压气源连接的出风装置，所述的出风装置上设置有吹向悬臂转子叶片的出风口，出风口为轴向对称布置，至少为两个，所述的出风装置与高压气源之间设置有风压控制装置；

4.将悬臂转子安装在平衡工装上，将平衡工装安装在动平衡机的摆架上，安装风动驱动设备；

5.脱开动平衡机上的电机与皮带，启动风动驱动设备，驱动悬臂转子旋转，通过风压控制装置调节转子平衡转速至规定值，进行常规动平衡试验并校正。

所述的风动驱动设备的出风口方向垂直于悬臂转子叶片，为环形布置，数量与臂转子叶片数量相同；风压控制装置包括电磁阀、减压阀、压力表。

本发明通过风动驱动设备、动平衡工装、静子支架及风压控制装置的设计，以及动平衡工装模拟转子在发动机上的安装方式进行安装，真实测量转子在发动机上的安装支点所传递的振动值,将相对平衡机的悬臂外质心转变为内质心，降低悬臂对平衡机测试系统的不稳定影响；通过静子支架将静子件与转子件进行有效隔离，实现核心机转子转、静子整体动平衡，动平衡合格后不需分解，保留转子良好的平衡状态，直接装机使用；通过风动驱动设备将高压风源引入，模拟转子实际风动力驱动工作原理进行驱动，提高驱动精度和稳定性，对叶片一对一进行驱动，保证驱动时转子运转平稳，以此消除原有皮带传动时的弹性不稳定张力所产生的不稳定影响因素。本发明消除皮带传动弹性不稳定张力等不确定因素的影响及转子重复拆装造成的动平衡量值无规律的变化影响，保证转子整体不平衡量值达到设计要求后不分解直接用于装机，提高产品的使用稳定性和可靠性。

具体实施方式

一种带叶轮的悬臂转子整体动平衡方法，所述的方法包括以下步骤:

1.准备试验件：对悬臂转子进行装配，包括所有转动部件及静子件，包括叶轮、轴承、轴承座、轴承外套、叶轮间隔热板组件；

2.设计并制造动平衡工装，所述的平衡工装设置有安装止口，用于固定和安装悬臂转子，所述的固定和安装方式与悬臂转子工作时的固定和安装方式相同，工装上还设置有静子支架，用于支撑静子件以保证动部件与静子件在动平衡时保持安全距离；

3.设计并制造风动驱动设备，所述的风动驱动装置包括与高压气源连接的出风装置，所述的出风装置上设置有吹向悬臂转子叶片的出风口，出风口为轴向对称布置，至少为两个，所述的出风装置与高压气源之间设置有风压控制装置；

4.将悬臂转子安装在平衡工装上，将平衡工装安装在动平衡机的摆架上，安装风动驱动设备；

5.脱开动平衡机上的电机与皮带，启动风动驱动设备，驱动悬臂转子旋转，通过风压控制装置调节转子平衡转速至规定值，进行常规动平衡试验并校正。

所述的风动驱动设备的出风口方向垂直于悬臂转子叶片，为环形布置，数量与臂转子叶片数量相同；风压控制装置包括电磁阀、减压阀、压力表。