CN104476102B - 一种防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止轴承磨损的方法，具体涉及一种防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法。本发明的技术方案为：该方法包括如下步骤：(1)检测、调整低压涡轮轴；(2)检测、调整低压涡轮盘与低压涡轮轴组装状态下前支点轴承安装面；(3)将前支点轴承内环过盈状态安装在前支点轴承安装面上；(4)检测、调整前支点轴承外环安装座；(5)将前支点轴承外环过盈状态安装在前支点轴承外环安装座中；(6)将所述锥齿轮与低压涡轮轴后支点轴承同心设置；(7)将前支点轴承内环与前支点轴承外环偏心设置；(8)装配。本发明的方法有效抑制了前支点轴承打滑蹭伤故障的同时可有效降低前支点轴承磨损故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止轴承磨损的方法，具体涉及一种防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法。
背景技术
航空发动机的低压涡轮轴与低压压气机轴连接的位置，与低压涡轮轴的另一端距离很长，因此部分航空发动机低压涡轮轴安装了前支点轴承。
航空发动机设计结构为：低压涡轮轴较长，尺寸超过1m，低压涡轮盘固定在低压涡轮轴的后端，在低压涡轮盘上采用两个滚棒轴承支承方案，由于主要承力轴承安装在低压涡轮盘上，故该结构下的低压涡轮轴前支点轴承工作时径向载荷较小，里面的滚棒容易因拖拽力不够造成打滑蹭伤。由于涡轮工作状态时的扰动较大，且前支点轴承位于低压涡轮轴前端，具有放大作用，轴承工作状况较差，故障较多。
前支点轴承在两个独立转动的转子之间工作，轴承的内环和外环均在各自转动状态下；前支点轴承径向载荷小，容易产生打滑蹭伤。为了克服前支点轴承工作时打滑蹭伤故障，前支点轴承设计时采用附加预载荷的方法，发动机低压涡轮轴与低压压气机轴采用偏心设置，给前支点轴承施加一定的预载荷，按照上限控制轴承偏心量，但发现不能完全解决打滑蹭伤的问题。又在此基础上，同时降低前支点轴承装配游隙，以再次提高前支点轴承转动过程拖拽力；但这两项措施共同实行，就会造成前支点轴承工作裕度太小，前支点轴承装配完成后进行试车验证，其打滑蹭伤故障减少明显，但磨损故障较多，这些情况反映出通过降低轴承游隙后有效抑制了打滑蹭伤故障，但是轴承工作在小游隙范围内很难保证润滑效果。发动机主轴承的磨损带来的问题是灾难性的，轴承的故障排除措施直接关系到发动机的可靠性。大多数前支点轴承排故工作是更换新品前支点轴承，再次附加验证，排故故障比较被动，事前控制措施较少，发动机重复试车现象较严重。
发明内容
本发明提供一种防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，通过控制前支点轴承装配条件，降低前支点轴承预载荷、放大前支点轴承工作间隙的方法，有效抑制了前支点轴承打滑蹭伤故障的同时可有效降低前支点轴承磨损故障。
本发明的技术方案如下：
一种防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，包括如下步骤：
(1)检测、调整低压涡轮轴，首先检测、调整低压涡轮轴后支点轴承座的端面跳动量及径向跳动量为0～0.01mm；然后检测前支点轴承安装面的端面跳动量及径向跳动量是否为0～0.01mm，跳动量超差的前支点轴承安装面采用高精度磨床来修复，保证前支点轴承安装面端面跳动量及径向跳动量符合技术要求，从而保证低压涡轮轴的直线度符合技术要求；
(2)检测、调整低压涡轮盘与低压涡轮轴组装状态下前支点轴承安装面，首先检测、调整低压涡轮盘与低压涡轮轴组装状态下低压涡轮轴后支点轴承座的端面跳动量及径向跳动量为0～0.01mm；然后检测该状态下前支点轴承安装面的端面跳动量及径向跳动量是否为0～0.01mm，跳动量超差的前支点轴承安装面采用高精度磨床来修复，保证该状态下前支点轴承安装面端面跳动量及径向跳动量符合技术要求；
(3)将前支点轴承内环过盈状态安装在前支点轴承安装面上；
(4)检测、调整前支点轴承外环安装座，前支点轴承外环安装座为设置在机匣上的锥齿轮内孔，检测锥齿轮内孔的圆度跳动量、锥度跳动量及基准跳动量是否为0～0.004mm，跳动量超差的锥齿轮内孔采用高精度磨床来修复，以保证前支点轴承外环安装座符合技术要求；
(5)将前支点轴承外环过盈状态安装在前支点轴承外环安装座中；
(6)将所述锥齿轮与低压涡轮轴后支点轴承同心设置；
(7)将前支点轴承内环与前支点轴承外环偏心设置，低压压气机轴与低压涡轮轴通过传动轴连接在一起，将低压压气机轴后支点轴承偏心设置，使低压涡轮轴前端一起产生偏心，形成前支点轴承内环与前支点轴承外环偏心量为0.08～0.10mm；
(8)将前支点轴承外环、前支点轴承内环及滚棒装配在一起。
所述的防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，其中所述步骤(3)中的所述过盈状态为过盈量0.02～0.039mm。
所述的防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，其中所述步骤(5)中的所述过盈状态为过盈量0.003～0.014mm。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过控制前支点轴承装配条件，使前支点轴承安装基准精密程度大幅度提高；前支点轴承内外环在装配后圆度状况良好，工作游隙平稳，尤其是在发动机起动阶段，前支点轴承润滑不够充分的条件下，前支点轴承依然能保证较好的工作游隙；通过降低前支点轴承预载荷、放大前支点轴承工作间隙的方法，前支点轴承消除了过大的径向载荷，可有效降低前支点轴承磨损故障，从而降低了前支点轴承采购成本，降低了附加试车率，经济效益可观。
2、本发明主要控制前支点轴承内、外环安装基准的跳动量，减少低压涡轮转动过程中的异常扰动，减少锥齿轮转动中的异常跳动，保证前支点轴承内外环装配状态下的圆度。
3、本发明通过前支点轴承内、外环过盈配合安装，调整前支点轴承内、外圈滚道尺寸大小，控制前支点轴承稳定工作状态下的游隙，保证润滑到位，前支点轴承拖动力平稳，滚棒自转平稳。
4、本发明通过控制前支点轴承内外环安装时的偏心距，使前支点轴承预载荷偏下限，降低前支点轴承径向载荷，减少前支点轴承磨损机率。
5、本发明通过前支点轴承内、外环过盈配合进行安装，减少前支点轴承内、外环的微动趋势，从而减少前支点轴承的磨损机率。
附图说明
图1为前支点轴承在发动机上的安装结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，包括如下步骤：
(1)检测、调整低压涡轮轴1，首先检测、调整低压涡轮后支点轴承座2的端面跳动量及径向跳动量为0～0.01mm；然后检测前支点轴承安装面3的端面跳动量及径向跳动量是否为0～0.01mm，跳动量超差的前支点轴承安装面3采用高精度磨床来修复，保证前支点轴承安装面3端面跳动量及径向跳动量为0～0.01mm，从而保证低压涡轮轴1的直线度符合技术要求；
(2)检测、调整低压涡轮盘7与低压涡轮轴1组装状态下前支点轴承安装面3，首先检测、调整低压涡轮盘7与低压涡轮轴1组装状态下低压涡轮后支点轴承座2的端面跳动量及径向跳动量为0～0.01mm；然后检测该状态下前支点轴承安装面3的端面跳动量及径向跳动量是否为0～0.01mm，跳动量超差的前支点轴承安装面3采用高精度磨床来修复，保证该状态下前支点轴承安装面3端面跳动量及径向跳动量为0～0.01mm；
(3)将前支点轴承5内环过盈0.02～0.039mm安装在前支点轴承安装面3上；
(4)检测、调整前支点轴承5外环安装座，前支点轴承5外环安装座为设置在机匣上的锥齿轮6内孔，检测锥齿轮6内孔的圆度跳动量、锥度跳动量及基准跳动量是否为0～0.004mm，跳动量超差的锥齿轮6内孔采用高精度磨床来修复，以保证前支点轴承外环安装座圆度跳动量、锥度跳动量及基准跳动量为0～0.004mm；
(5)将前支点轴承5外环过盈0.003～0.014mm安装在前支点轴承外环安装座中；
(6)将所述锥齿轮6与低压涡轮轴后支点轴承4同心设置；
(7)将前支点轴承5内环与前支点轴承5外环偏心设置，低压压气机轴8与低压涡轮轴1通过传动轴9连接在一起，将低压压气机轴后支点轴承10偏心设置，使低压涡轮轴1前端一起产生偏心，形成前支点轴承5内环与前支点轴承5外环偏心量为0.08mm；
(8)将前支点轴承5外环、前支点轴承5内环及滚棒装配在一起，使前支点轴承5安装游隙为0.005～0.015mm，以保证前支点轴承5能够在较好的工作游隙下工作，保证较好的润滑条件。
Claims (3)
1.一种防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）检测、调整低压涡轮轴，首先检测、调整低压涡轮轴后支点轴承座的端面跳动量及径向跳动量为0~0.01mm；然后检测前支点轴承安装面的端面跳动量及径向跳动量是否为0~0.01mm，跳动量超差的前支点轴承安装面采用高精度磨床来修复，保证前支点轴承安装面端面跳动量及径向跳动量符合技术要求，从而保证低压涡轮轴的直线度符合技术要求；
（2）检测、调整低压涡轮盘与低压涡轮轴组装状态下前支点轴承安装面，首先检测、调整低压涡轮盘与低压涡轮轴组装状态下低压涡轮轴后支点轴承座的端面跳动量及径向跳动量为0~0.01mm；然后检测该状态下前支点轴承安装面的端面跳动量及径向跳动量是否为0~0.01mm，跳动量超差的前支点轴承安装面采用高精度磨床来修复，保证该状态下前支点轴承安装面端面跳动量及径向跳动量符合技术要求；
（3）将前支点轴承内环过盈状态安装在前支点轴承安装面上；
（4）检测、调整前支点轴承外环安装座，前支点轴承外环安装座为设置在机匣上的锥齿轮内孔，检测锥齿轮内孔的圆度跳动量、锥度跳动量及基准跳动量是否为0~0.004mm，跳动量超差的锥齿轮内孔采用高精度磨床来修复，以保证前支点轴承外环安装座符合技术要求；
（5）将前支点轴承外环过盈状态安装在前支点轴承外环安装座中；
（6）将所述锥齿轮与低压涡轮轴后支点轴承同心设置；
（7）将前支点轴承内环与前支点轴承外环偏心设置，低压压气机轴与低压涡轮轴通过传动轴连接在一起，将低压压气机轴后支点轴承偏心设置，使低压涡轮轴前端一起产生偏心，形成前支点轴承内环与前支点轴承外环偏心量为0.08~0.10mm；
（8）将前支点轴承外环、前支点轴承内环及滚棒装配在一起，使前支点轴承安装游隙为0.005~0.015mm，以保证前支点轴承能够在较好的工作游隙下工作，保证较好的润滑条件。
2.根据权利要求1所述的防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，其特征在于，所述步骤（3）中的所述过盈状态为过盈量0.02~0.039mm。
3.根据权利要求1所述的防止航空发动机低压涡轮轴前支点轴承磨损的方法，其特征在于，所述步骤（5）中的所述过盈状态为过盈量0.003~0.014mm。
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