CN101832840B - 一种铸造式整体叶盘静平衡调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铸造式整体叶盘(以下简称叶盘)静平衡调整方法。所述铸造式整体叶盘静平衡调整方法为：在对叶盘毛坯初次粗加工时，首先在盘心加工出基准孔；然后用基准孔定位测得叶盘的初始不平衡量，再根据叶盘的初始不平衡量和叶盘重量计算得到偏心距；然后固定叶盘，根据计算得到的偏心距，采用对基准孔扩孔的方式调整其转动中心，使得基准孔的转动中心与其重心重合；然后以调整后的基准孔为基准对叶盘进行精加工，最后通过对平衡去料带的修磨满足最终静平衡要求。本发明铸造式整体叶盘静平衡调整方法可以去除由于铸造时叶片质量分布不均带来的较大不平衡量，简单易行，对铸造精度要求低，保留了整体叶盘结构简单、可靠性高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造式整体叶盘静平衡调整方法。
背景技术
铸造式整体叶盘由于铸造工艺局限，容易造成叶片质量分布不均匀，使得叶盘的重心和转动中心不重合，存在偏心距。叶盘在高速旋转时就会带来大的振动，容易出现事故。因此铸造式整体叶盘的平衡难度较高，为满足实际使用要求，一般都需要提高铸造式整体叶盘的铸造精度。
现有技术发动机铸造式整体叶盘动平衡调节一般采用去材料或增加配重平衡的方式达到平衡要求。然而单纯采用去材料的方式，调整范围小，很难满足平衡要求，而采用增加配重的方法使得结构复杂，降低了整体结构的可靠性和稳定性。
发明内容
本发明的目的：为了解决现有技术铸造式整体叶盘静平衡调整方法范围小、结构复杂、可靠性低的问题，本发明提供了一种调整范围大、结构简单、可靠性高的铸造式整体叶盘静平衡调整方法。
本发明的技术方案：一种铸造式整体叶盘静平衡调整方法，其包括如下步骤：
步骤1：加工基准孔，在叶盘毛坯初次粗加工时，在盘心加工出基准孔；
步骤2：测量初始不平衡量，用基准孔定位测得叶盘的初始不平衡量；
步骤3：计算偏心距，根据叶盘的初始不平衡量和叶盘重量计算得到偏心距；
步骤4：调整基准孔的转动中心，固定叶盘，根据计算得到的偏心距，采用对基准孔扩孔的方式调整其转动中心，使得基准孔的转动中心与其重心重合；
步骤5：以调整后的基准孔为基准加工叶盘，最后通过对平衡去料带的修磨满足最终静平衡要求，所述平衡去料带为环绕整体叶盘的一圈凸起。
其中，步骤4中的叶盘通过专用可调整夹具固定，所述专用可调整夹具为四抓卡盘。
步骤5中加工叶盘为对叶盘进行精加工处理。
本发明的有益效果是：本发明铸造式整体叶盘静平衡调整方法通过对叶盘基准孔转动中心的修磨调整，使转动中心与叶盘重心重合，从而可以去除由于铸造时叶片质量分布不均带来的较大不平衡量。然后结合对平衡去料带的修磨可以使铸造式整体叶盘在较大的调整范围内得到较高的平衡精度，而且这种调整方法简单易行，对铸造精度要求低，保留了整体叶盘结构简单、可靠性高，能满足实际要求。同时，偏心距计算方便，铣修基准孔转动中心的操作简单，因此具有较大实际应用价值。
附图说明
图1是本发明铸造式整体叶盘静平衡调整方法的中的整体叶盘的结构示意图；
图2是是整体叶盘基准孔调整前、后的转动中心位置示意图，
其中，1-叶片；2-平衡去料带；3-轮盘、4-调整后的基准孔；5-最初的基准孔；6-重心
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
请参阅图1，其是本发明铸造式整体叶盘静平衡调整方法的中的整体叶盘的结构示意图。所述整体叶盘由叶片1和轮盘3组成，其中，轮盘3连接叶片1处设置有平衡去料带2。所述平衡去料带2为环绕整体叶盘的一圈凸起，用于修磨去料以实现对平衡的调节。
根据平衡的原理，如果叶盘的重心和转动中心不重合，会产生偏心距，此时叶盘高速旋转时就会带来大的振动。实际铸造式整体叶盘刚铸造完成时，容易出现各叶片之间质量分布不均匀，因此存在较严重的不平衡。本发明铸造式整体叶盘静平衡调整方法通过调整整体叶盘的转动中心使其接近重心来减少不平衡量，其包括如下步骤：
步骤1：加工基准孔，在叶盘毛坯初次粗加工时，在盘心加工出基准孔，此时应注意为后续扩孔留出余量；
步骤2：测量初始不平衡量，用基准孔定位测得叶盘的初始不平衡量；
步骤3：计算偏心距，根据叶盘的初始不平衡量和叶盘重量计算得到偏心距。根据平衡的原理可知：偏心距ΔL＝初始不平衡量/叶盘重量，因此得到叶盘初始不平衡量和叶盘重量即可计算偏心距，本实施方式中，假设叶盘的初始不平衡量为120g.cm，叶盘重量为6000g，将其带入上述公式可计算出偏心距为120g.cm/6000g＝0.2mm；
步骤4：调整基准孔的转动中心，本实施方式中，用专用可调整夹具固定叶盘，根据计算得到的偏心距0.2mm，采用对基准孔扩孔的方式调整其转动中心，使得基准孔的转动中心往其重心方向调整0.2mm，以补偿偏心距；
步骤5：以调整后的基准孔为基准加工叶盘，本实施方式中，对叶盘采取精加工处理，精加工后通过对平衡去料带进行修磨以满足最终的静平衡要求，从而达到较高的平衡精度。
其中，本实施方式的专用可调整工具为一四抓卡盘，用于固定叶盘。
请同时参阅图2，图2所示为整体叶盘基准孔调整前、后的转动中心位置示意图。图中的4和5分别为调整后的基准孔和最初的基准孔。通过步骤4对最初的基准孔5的铣磨，使其转动中心发生了ΔL＝0.2mm的偏移，使得转动中心，即调整后的基准孔4与重心6重合，从而得到有效的平衡基准。
本发明铸造式整体叶盘静平衡调整方法通过对叶盘基准孔转动中心的修磨调整，使转动中心与叶盘重心重合，然后再通过对平衡去料带的修磨可以使铸造式整体叶盘在较大的调整范围内得到较高的平衡精度，这种调整方法简单易行，对铸造精度要求低，而且保留了整体叶盘结构简单、可靠性高的特点。同时，偏心距计算方便，铣修基准孔转动中心的操作简单，具有较大实际应用价值。
另外，由于实际叶盘的不同，对平衡精度要求也存在差异，整体叶盘偏心距数值也不存在一个固定的值。因此对专用可调整夹具的设计、基准孔转动中心和平衡去料带的修整程度可根据叶盘实际情况做一定调节，而不限于本发明实施方式所揭示的情形。
Claims (4)
1.一种铸造式整体叶盘静平衡调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：加工基准孔，在叶盘毛坯初次粗加工时，在盘心加工出基准孔；
步骤2：测量初始不平衡量，用基准孔定位测叶盘的初始不平衡量；
步骤3：计算偏心距，根据叶盘的初始不平衡量和叶盘重量计算得到偏心距；
步骤4：调整基准孔的转动中心，固定叶盘，根据计算得到的偏心距，采用对基准孔扩孔的方式调整其转动中心，使得基准孔的转动中心与其重心重合；
步骤5：以调整后的基准孔为基准加工叶盘，最后通过对平衡去料带的修磨满足最终静平衡要求，所述平衡去料带为环绕整体叶盘的一圈凸起。
2.根据权利要求1所述的铸造式整体叶盘静平衡调整方法，其特征在于：步骤4中的叶盘通过专用可调整夹具固定。
3.根据权利要求2所述的铸造式整体叶盘静平衡调整方法，其特征在于：所述专用可调整夹具为四抓卡盘。
4.根据权利要求2所述的铸造式整体叶盘静平衡调整方法，其特征在于：步骤5中加工叶盘为对叶盘进行精加工处理。
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