[发明专利]一种基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法

权利要求书

1.一种基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述方法包括：

根据经验公式给定初始轴向轴向间隙，其中，给定的初始轴向轴向间隙需保证激振能量满足要求；

开展转子叶片变形分析、静子叶片变形分析、机匣变形分析、喘振载荷变形分析及轴承变形分析，确定所述转子叶片轴向变形量、静子叶片轴向变形量、机匣轴向变形量、喘振载荷轴向变形量及轴承轴向变形量；

基于整体叶盘轴向间隙的尺寸链，建立考虑转子叶片变形、静子叶片变形、机匣变形、喘振载荷变形和轴承变形的整体叶盘轴向间隙计算式，根据所述计算式重新计算激振能量，若激振能量满足要求，则获得了整体叶盘轴向间隙；否则重新调整初始轴向间隙并再次计算，直至满足要求。

2.如权利要求1所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述经验公式中初始轴向间隙满足：F＝k·e^D0

式中，F为激振压力，k为系数，e为自然常数，D0为初始轴向间隙。

3.如权利要求1所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述转子叶片轴向变形量ΔR1包含：离心变形ΔRW、温度变形ΔRT和气动载荷变形ΔRP。

4.如权利要求3所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述转子叶片的离心变形量为：

式中，S为转子叶片高度，F为离心力，E为弹性模量，A为截面积，θ为转子叶片安装角。

5.如权利要求3所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述转子叶片的温度变形量为：

ΔRT＝α_RL_RΔT_R

其中，L_R为转子叶片宽度，ΔT_R为温差，α_R为线膨胀系数。

6.如权利要求1所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述静子叶片轴向变形量ΔS1包含温度变形ΔST和气动变形ΔSP。

7.如权利要求6所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述静子叶片的温度变形量满足：

ΔST＝α_SL_SΔT_S

式中，L_S为静子叶片宽度，ΔT_S为温差，α_S为线膨胀系数。

8.如权利要求1所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述机匣轴向变形量满足：

ΔC＝α_CL_CΔT_C

式中，L_C为机匣内的叶片宽度，ΔT_C为温差，α_C为线膨胀系数。

9.如权利要求1所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，通过有限元法计算得到的由气动载荷引起的转静子叶片轴向变形量ΔRPF；

当喘振发生时，流道内的激振能量急剧增加且出现反向，此时，将气动力放大n倍重新开展有限元计算，获得喘振载荷变形量Δsurge＝nΔRPF。

10.如权利要求1至9任一所述的基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法，其特征在于，所述整体叶盘轴向间隙计算式为：

D＝D0+ΔR1-ΔS1+ΔC+Δsurge+ΔB

式中，D0为初试轴向间隙，ΔR1为转子叶片轴向变形量，ΔS1为静子叶片轴向变形量，ΔC为机匣轴向变形量，Δsurge为喘振载荷轴向变形量，ΔB为轴向轴向变形量。