CN110595689B - 一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法及零部件装配装置 - Google Patents

一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法及零部件装配装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法及零部件装配装置，属于机械装配技术领域。本发明建立四参数圆轮廓测量模型，准确的估计出偏心误差；分析零部件的定位、定向误差在装配中的传递过程，确定n级转子装配后的偏心误差的传递关系，得到装配后各级零部件定位、定向误差引入的不平衡量，得到单级不平衡量，将各级零部件不平衡量分别投影到两个较正面或矢量叠加得到多级零部件初始不平衡量，实现多级零部件初始不平衡量的预测。

Description

一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法及零部 件装配装置
技术领域
本发明涉及一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法及零部件装配装置，属于机械装配技术领域。
背景技术
航空发动机是飞机的核心部件，为了保证飞机的安全性，它需要安全可靠的长时间工作。转子的振动严重影响着发动机的安全、效率及寿命，而转子的不平衡量是决定发动机转子振动响应的重要因素。
发动机转子是由多个级盘装配而成，各级盘的不平衡量通过一定的组合形成转子的不平衡量。尽管在设计过程中对于每级盘的不平衡量均进行了严格的限制，但如果装配不当，多级盘的不平衡量在高速旋转过程中将对转子轴颈形成巨大的作用力与力矩，使转子产生剧烈振动。因此，优化航空发动机转子整体不平衡量，对提高其结构完整性、可靠性及寿命具有重要意义。
现有的航空发动机转子整体不平衡量预测方法均存在的问题在于：优化方法未从数学机理上建立完善的多级转子不平衡量装配模型，未考虑单级转子圆轮廓测量误差在装配过程的传递和放大效果，进而导致发动机转子整体不平衡量无法得到精确的预测和优化。
发明内容
本发明为了解决现有技术中无法精确预测多及零部件整体不平衡量的问题，提出了一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法，所采取的技术方案如下：
一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法，所述方法包括：
步骤一：建立单级零部件的四参数轮廓测量模型，所述四参数轮廓测量模型如下：
Figure GDA0002763450310000011
其中，i＝0,1,2,…n-1；ρi为传感器测头到测量回转中心的距离；e为偏心量，即偏心误差；θi为相对于回转中心的采样角度；α为偏心角；r为传感器测球半径；n为采样点数；Δri为表面加工误差；d为传感器测头偏移量；ri为拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离；
步骤二：当偏心误差e相对于零部件拟合椭圆短轴r0存在e/r0＜10-3的关系时，将步骤一所述单级零部件四参数轮廓测量模型通过幂级数展开，获得简化的四参数圆轮廓测量模型；所述简化的四参数圆轮廓测量模型表示为：
Figure GDA0002763450310000021
其中，ρi为传感器测头到测量回转中心的距离，e为偏心量，θi为相对于回转中心的采样角度，α为偏心角，r为传感器测球半径，r0为拟合椭圆短轴，Δri为表面加工误差，d为传感器测头偏移量，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，n为采样点数；ηi为采样角度中间变量；ξi为椭圆短轴中间变量；
步骤三：将实际测量的圆轮廓数据代入所述简化的四参数圆轮廓测量模型中，估计单级零部件偏心误差，获得单级零部件偏心误差；
步骤四：利用单级零部件偏心误差确定所述多级零部件中各级零部件定位、定向误差引起的第n级零部件不平衡量，所述第n级零部件不平衡量表示为：
Figure GDA0002763450310000022
其中，Ux0-n为装配后第n级零部件测量面在X轴方向上的不平衡量；Uy0-n为装配后第n级零部件测量面在Y轴方向上的不平衡量；m0-n为装配后第n级零部件的质量；pi为第i级零部件径向测量面圆心的理想位置向量；dpi为第i级零部件径向测量面圆心位置的加工误差向量；Sri为第i级零部件绕Z轴旋转θri角度的旋转矩阵；Sr1为单位矩阵；Sxj为第j级零部件基准平面绕X轴旋转θxj角度的旋转矩阵，则Sxj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕X轴旋转θxj-1角度的旋转矩阵；Syj为第j级转子基准平面绕Y轴旋转θyj角度的旋转矩阵，则Syj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Y轴旋转θyj-1角度的旋转矩阵；则Srj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Z轴旋转θrj-1角度的旋转矩阵；
步骤五：将单级零部件装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到各级零部件的不平衡量；通过将各级零部件的不平衡量进行叠加或者将各级零部件的不平衡量分别投影到两个校正面，获得多级零部件初始不平衡量，实现多级零部件初始不平衡量的预测。
进一步地，步骤一所述零部件为转子或静子机匣。
进一步地，当所述零部件为转子时，步骤五所述多级零部件初始不平衡量预测的具体方法为：
将单级转子装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到单级不平衡量，将各级转子不平衡量分别投影到两个较正面，依据动平衡公式得到多级转子初始不平衡量，实现多级转子初始不平衡量的预测。
进一步地，当所述零部件为静子机匣时，步骤五所述多级零部件初始不平衡量预测的具体方法为：
第一步：将单级静子机匣自身不平衡量和装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到多级静子机匣装配后任意一级静子机匣的不平衡量；
第二步：将各级静子机匣不平衡量进行矢量叠加，得到多级静子机匣初始不平衡量，并依据多级静子机匣初始不平衡量与角向安装位置之间的关系；建立基于各级静子机匣角向安装位置的多级静子机匣初始不平衡量的优化模型；
第三步：确定各级静子机匣角向安装相位，根据各级静子机匣角向安装相位实现多级静子机匣初始不平衡量的预测。
进一步地，步骤一所述拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离ri的模型为：
Figure GDA0002763450310000031
其中，r0为零部件拟合椭圆短轴，
Figure GDA0002763450310000032
为相对于几何中心的采样角度，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，n为采样点数。
一种用于所述预测方法获得的预测结果进行零部件装配的零部件装配装置，所述装置包括基座1、气浮轴系2、静平衡测量台3、调心调倾工作台4、立柱5、下横向测杆6、下伸缩式电感传感器7、上横向测杆8和上杠杆式电感传感器9；所述气浮轴系2嵌套在基座1中心位置上，静平衡测量台3配置在气浮轴系2中心位置上，其中静平衡测量台3包括静平衡测量台下板3a、静平衡测量台上板3b、两个导向杆3c，3d、四个驱动杆3e，3f，3g，3h和三个精密力传感器3i，3j，3k；两个导向杆3c，3d均匀等距配置在静平衡测量台下板3a上；四个驱动杆3e，3f，3g，3h均匀等距配置在静平衡测量台下板3a上，静平衡测量台上板3b套装在两个导向杆3c，3d上，三个精密力传感器3i，3j，3k均匀等距配置在静平衡测量台上板3b上；调心调倾工作台4配置在静平衡测量台3中心位置上，立柱5分布在气浮轴系2的左侧且固装在基座1上；在立柱5上从上至下依次移动调节地套装上横向测杆8和下横向测杆6，上杠杆式电感传感器9与上横向测杆8固连；下伸缩式电感传感器7与下横向测杆6固连。
本发明有益效果：
本发明提出的大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法考虑圆轮廓测量中的转子偏心、传感器测头偏移、传感器测球半径及测量面倾斜误差四个参数分量，建立了四参数圆轮廓测量模型，可以准确的估计出偏心误差；分析零部件的定位、定向误差在装配中的传递过程，确定n级转子装配后的偏心误差的传递关系，得到装配后各级零部件定位、定向误差引入的不平衡量，得到单级不平衡量，将各级零部件不平衡量分别投影到两个较正面或矢量叠加得到多级零部件初始不平衡量，实现多级零部件初始不平衡量的预测。本发明提出的大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法能够有效、精确的实现大型高速回转装备多级零部件不平衡量的预测和优化。
附图说明
图1为本发明所述大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法的流程图。
图2为本发明所述装配装置的结构示意图。
图3为本发明所述静平衡测量台结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
实施例1：
一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法，如图1所示，所述方法包括：
步骤一：建立单级零部件的四参数轮廓测量模型，所述四参数轮廓测量模型如下：
Figure GDA0002763450310000041
其中，i＝0,1,2,…n-1；ρi为传感器测头到测量回转中心的距离；e为偏心量，即偏心误差；θi为相对于回转中心的采样角度；α为偏心角；r为传感器测球半径；n为采样点数；Δri为表面加工误差；d为传感器测头偏移量；ri为拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离；
步骤二：当偏心误差e相对于零部件拟合椭圆短轴r0存在e/r0＜10-3的关系时，将步骤一所述单级零部件四参数轮廓测量模型通过幂级数展开，获得简化的四参数圆轮廓测量模型；所述简化的四参数圆轮廓测量模型表示为：
Figure GDA0002763450310000042
其中，ρi为传感器测头到测量回转中心的距离，e为偏心量，θi为相对于回转中心的采样角度，α为偏心角，r为传感器测球半径，r0为拟合椭圆短轴，Δri为表面加工误差，d为传感器测头偏移量，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，n为采样点数；ηi为采样角度中间变量；ξi为椭圆短轴中间变量；
步骤三：将实际测量的圆轮廓数据代入所述简化的四参数圆轮廓测量模型中，估计单级零部件偏心误差，获得单级零部件偏心误差；
步骤四：确定所述多级零部件中各级零部件定位、定向误差引起的第n级零部件不平衡量，所述第n级零部件不平衡量表示为：
Figure GDA0002763450310000051
其中，Ux0-n为装配后第n级零部件测量面在X轴方向上的不平衡量；Uy0-n为装配后第n级零部件测量面在Y轴方向上的不平衡量；m0-n为装配后第n级零部件的质量；pi为第i级零部件径向测量面圆心的理想位置向量；dpi为第i级零部件径向测量面圆心位置的加工误差向量；Sri为第i级零部件绕Z轴旋转θri角度的旋转矩阵；Sr1为单位矩阵；Sxj为第j级零部件基准平面绕X轴旋转θxj角度的旋转矩阵，则Sxj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕X轴旋转θxj-1角度的旋转矩阵；Syj为第j级转子基准平面绕Y轴旋转θyj角度的旋转矩阵，则Syj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Y轴旋转θyj-1角度的旋转矩阵；则Srj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Z轴旋转θrj-1角度的旋转矩阵；
步骤五：将单级零部件装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到各级零部件的不平衡量；通过将各级零部件的不平衡量进行叠加或者将各级零部件的不平衡量分别投影到两个校正面，获得多级零部件初始不平衡量，实现多级零部件初始不平衡量的预测。
其中，步骤一所述拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离ri的模型为：
Figure GDA0002763450310000052
其中，r0为零部件拟合椭圆短轴，
Figure GDA0002763450310000053
为相对于几何中心的采样角度，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，n为采样点数。
实施例2
一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法，所述方法包括：
步骤一：建立单级零部件的四参数轮廓测量模型，所述四参数轮廓测量模型如下：
Figure GDA0002763450310000061
其中，i＝0,1,2,…n-1；ρi为传感器测头到测量回转中心的距离；e为偏心量，即偏心误差；θi为相对于回转中心的采样角度；α为偏心角；r为传感器测球半径；n为采样点数；Δri为表面加工误差；d为传感器测头偏移量；ri为拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离；
步骤二：当偏心误差e相对于零部件拟合椭圆短轴r0存在e/r0＜10-3的关系时，将步骤一所述单级零部件四参数轮廓测量模型通过幂级数展开，获得简化的四参数圆轮廓测量模型；所述简化的四参数圆轮廓测量模型表示为：
Figure GDA0002763450310000062
其中，ρi为传感器测头到测量回转中心的距离，e为偏心量，θi为相对于回转中心的采样角度，α为偏心角，r为传感器测球半径，r0为拟合椭圆短轴，Δri为表面加工误差，d为传感器测头偏移量，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，n为采样点数；ηi为采样角度中间变量；ξi为椭圆短轴中间变量；
步骤三：将实际测量的圆轮廓数据代入所述简化的四参数圆轮廓测量模型中，估计单级零部件偏心误差，获得单级零部件偏心误差；
步骤四：确定所述多级零部件中各级零部件定位、定向误差引起的第n级零部件不平衡量，所述第n级零部件不平衡量表示为：
Figure GDA0002763450310000063
其中，Ux0-n为装配后第n级零部件测量面在X轴方向上的不平衡量；Uy0-n为装配后第n级零部件测量面在Y轴方向上的不平衡量；m0-n为装配后第n级零部件的质量；pi为第i级零部件径向测量面圆心的理想位置向量；dpi为第i级零部件径向测量面圆心位置的加工误差向量；Sri为第i级零部件绕Z轴旋转θri角度的旋转矩阵；Sr1为单位矩阵；Sxj为第j级零部件基准平面绕X轴旋转θxj角度的旋转矩阵，则Sxj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕X轴旋转θxj-1角度的旋转矩阵；Syj为第j级转子基准平面绕Y轴旋转θyj角度的旋转矩阵，则Syj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Y轴旋转θyj-1角度的旋转矩阵；则Srj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Z轴旋转θrj-1角度的旋转矩阵；
步骤五：将单级零部件装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到各级零部件的不平衡量；通过将各级零部件的不平衡量进行叠加或者将各级零部件的不平衡量分别投影到两个校正面，获得多级零部件初始不平衡量，实现多级零部件初始不平衡量的预测。
步骤一所述拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离ri的模型为：
Figure GDA0002763450310000071
其中，r0为零部件拟合椭圆短轴，
Figure GDA0002763450310000072
为相对于几何中心的采样角度，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，n为采样点数。
其中，当所述零部件为转子时，步骤五所述多级零部件初始不平衡量预测的具体方法为：
将单级转子装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到单级不平衡量，将各级转子不平衡量分别投影到两个较正面，依据动平衡公式得到多级转子初始不平衡量，实现多级转子初始不平衡量的预测。
实施例3
一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法，所述方法包括：
步骤一：建立单级零部件的四参数轮廓测量模型，所述四参数轮廓测量模型如下：
Figure GDA0002763450310000073
其中，i＝0,1,2,…n-1；ρi为传感器测头到测量回转中心的距离；e为偏心量，即偏心误差；θi为相对于回转中心的采样角度；α为偏心角；r为传感器测球半径；n为采样点数；Δri为表面加工误差；d为传感器测头偏移量；ri为拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离；
步骤二：当偏心误差e相对于零部件拟合椭圆短轴r0存在e/r0＜10-3的关系时，将步骤一所述单级零部件四参数轮廓测量模型通过幂级数展开，获得简化的四参数圆轮廓测量模型；所述简化的四参数圆轮廓测量模型表示为：
Figure GDA0002763450310000081
其中，ρi为传感器测头到测量回转中心的距离，e为偏心量，θi为相对于回转中心的采样角度，α为偏心角，r为传感器测球半径，r0为拟合椭圆短轴，Δri为表面加工误差，d为传感器测头偏移量，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，n为采样点数；ηi为采样角度中间变量；ξi为椭圆短轴中间变量；
步骤三：将实际测量的圆轮廓数据代入所述简化的四参数圆轮廓测量模型中，估计单级零部件偏心误差，获得单级零部件偏心误差；
步骤四：确定所述多级零部件中各级零部件定位、定向误差引起的第n级零部件不平衡量，所述第n级零部件不平衡量表示为：
Figure GDA0002763450310000082
其中，Ux0-n为装配后第n级零部件测量面在X轴方向上的不平衡量；Uy0-n为装配后第n级零部件测量面在Y轴方向上的不平衡量；m0-n为装配后第n级零部件的质量；pi为第i级零部件径向测量面圆心的理想位置向量；dpi为第i级零部件径向测量面圆心位置的加工误差向量；Sri为第i级零部件绕Z轴旋转θri角度的旋转矩阵；Sr1为单位矩阵；Sxj为第j级零部件基准平面绕X轴旋转θxj角度的旋转矩阵，则Sxj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕X轴旋转θxj-1角度的旋转矩阵；Syj为第j级转子基准平面绕Y轴旋转θyj角度的旋转矩阵，则Syj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Y轴旋转θyj-1角度的旋转矩阵；则Srj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Z轴旋转θrj-1角度的旋转矩阵；
步骤五：将单级零部件装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到各级零部件的不平衡量；通过将各级零部件的不平衡量进行叠加或者将各级零部件的不平衡量分别投影到两个校正面，获得多级零部件初始不平衡量，实现多级零部件初始不平衡量的预测。
其中，步骤一所述拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离ri的模型为：
Figure GDA0002763450310000083
其中，r0为零部件拟合椭圆短轴，
Figure GDA0002763450310000091
为相对于几何中心的采样角度，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，n为采样点数。
当所述零部件为静子机匣时，步骤五所述多级零部件初始不平衡量预测的具体方法为：
第一步：将单级静子机匣自身不平衡量和装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到多级静子机匣装配后任意一级静子机匣的不平衡量；
第二步：将各级静子机匣不平衡量进行矢量叠加，得到多级静子机匣初始不平衡量，并依据多级静子机匣初始不平衡量与角向安装位置之间的关系；建立基于各级静子机匣角向安装位置的多级静子机匣初始不平衡量的优化模型；
第三步：确定各级静子机匣角向安装相位，根据各级静子机匣角向安装相位实现多级静子机匣初始不平衡量的预测。
实施例4：
一种用于所述预测方法获得的预测结果进行零部件装配的零部件装配装置，如图2和图3所示，所述装置包括基座1、气浮轴系2、静平衡测量台3、调心调倾工作台4、立柱5、下横向测杆6、下伸缩式电感传感器7、上横向测杆8和上杠杆式电感传感器9；所述气浮轴系2嵌套在基座1中心位置上，静平衡测量台3配置在气浮轴系2中心位置上，其中静平衡测量台3包括静平衡测量台下板3a、静平衡测量台上板3b、两个导向杆3c，3d、四个驱动杆3e，3f，3g，3h和三个精密力传感器3i，3j，3k；两个导向杆3c，3d均匀等距配置在静平衡测量台下板3a上；四个驱动杆3e，3f，3g，3h均匀等距配置在静平衡测量台下板3a上，静平衡测量台上板3b套装在两个导向杆3c，3d上，三个精密力传感器3i，3j，3k均匀等距配置在静平衡测量台上板3b上；调心调倾工作台4配置在静平衡测量台3中心位置上，立柱5分布在气浮轴系2的左侧且固装在基座1上；在立柱5上从上至下依次移动调节地套装上横向测杆8和下横向测杆6，上杠杆式电感传感器9与上横向测杆8固连；下伸缩式电感传感器7与下横向测杆6固连。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种大型高速回转装备多级零部件不平衡量预测方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一：建立单级零部件的四参数轮廓测量模型，所述四参数轮廓测量模型如下：
Figure FDA0002666818410000011
其中，i＝0,1,2,…n-1；ρi为传感器测头到测量回转中心的距离；e为偏心量，即偏心误差；θi为相对于回转中心的采样角度；α为偏心角；r为传感器测球半径；n为采样点数；Δri为表面加工误差；d为传感器测头偏移量；ri为拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离；
步骤二：当偏心误差e相对于零部件拟合椭圆短轴r0存在e/r0＜10-3的关系时，将步骤一所述单级零部件四参数轮廓测量模型通过幂级数展开，获得简化的四参数圆轮廓测量模型；所述简化的四参数圆轮廓测量模型表示为：
Figure FDA0002666818410000012
其中，ρi为传感器测头到测量回转中心的距离，e为偏心量，θi为相对于回转中心的采样角度，α为偏心角，r为传感器测球半径，r0为拟合椭圆短轴，Δri为表面加工误差，d为传感器测头偏移量，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，n为采样点数；ηi为采样角度中间变量；ξi为椭圆短轴中间变量；
步骤三：将实际测量的圆轮廓数据代入所述简化的四参数圆轮廓测量模型中，估计单级零部件偏心误差，获得单级零部件偏心误差；
步骤四：利用所述单级零部件偏心误差，确定所述多级零部件中各级零部件定位、定向误差引起的第n级零部件不平衡量，所述第n级零部件不平衡量表示为：
Figure FDA0002666818410000013
其中，Ux0-n为装配后第n级零部件测量面在X轴方向上的不平衡量；Uy0-n为装配后第n级零部件测量面在Y轴方向上的不平衡量；m0-n为装配后第n级零部件的质量；pi为第i级零部件径向测量面圆心的理想位置向量；dpi为第i级零部件径向测量面圆心位置的加工误差向量；Sri为第i级零部件绕Z轴旋转θri角度的旋转矩阵；Sr1为单位矩阵；Sxj为第j级零部件基准平面绕X轴旋转θxj角度的旋转矩阵，则Sxj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕X轴旋转θxj-1角度的旋转矩阵；Syj为第j级转子基准平面绕Y轴旋转θyj角度的旋转矩阵，则Syj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Y轴旋转θyj-1角度的旋转矩阵；则Srj-1表示为第j-1级零部件基准平面绕Z轴旋转θrj-1角度的旋转矩阵；
步骤五：将单级零部件装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到各级零部件的不平衡量；通过将各级零部件的不平衡量进行叠加或者将各级零部件的不平衡量分别投影到两个校正面，获得多级零部件初始不平衡量，实现多级零部件初始不平衡量的预测。
2.根据权利要求1所述不平衡量预测方法，其特征在于，步骤一所述零部件为转子或静子机匣。
3.根据权利要求2所述不平衡量预测方法，其特征在于，当所述零部件为转子时，步骤五所述多级零部件初始不平衡量预测的具体方法为：
将单级转子装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到单级不平衡量，将各级转子不平衡量分别投影到两个较正面，依据动平衡公式得到多级转子初始不平衡量，实现多级转子初始不平衡量的预测。
4.根据权利要求2所述不平衡量预测方法，其特征在于，当所述零部件为静子机匣时，步骤五所述多级零部件初始不平衡量预测的具体方法为：
第一步：将单级静子机匣自身不平衡量和装配过程中由定位和定向误差引入的不平衡量进行矢量相加，得到多级静子机匣装配后任意一级静子机匣的不平衡量；
第二步：将各级静子机匣不平衡量进行矢量叠加，得到多级静子机匣初始不平衡量，并依据多级静子机匣初始不平衡量与角向安装位置之间的关系；建立基于各级静子机匣角向安装位置的多级静子机匣初始不平衡量的优化模型；
第三步：确定各级静子机匣角向安装相位，根据各级静子机匣角向安装相位实现多级静子机匣初始不平衡量的预测。
5.根据权利要求1所述不平衡量预测方法，其特征在于，步骤一所述拟合椭圆第i个采样点到几何中心的距离ri的模型为：
Figure FDA0002666818410000021
其中，r0为零部件拟合椭圆短轴，
Figure FDA0002666818410000022
为相对于几何中心的采样角度，β为几何轴线在测量平面上的投影与测量初始方向的夹角，γ为回转轴线与几何轴线的夹角，n为采样点数。
6.一种用于根据权利要求1所述预测方法获得的预测结果进行零部件装配的零部件装配装置，其特征在于，所述装置包括基座(1)、气浮轴系(2)、静平衡测量台(3)、调心调倾工作台(4)、立柱(5)、下横向测杆(6)、下伸缩式电感传感器(7)、上横向测杆(8)和上杠杆式电感传感器(9)；所述气浮轴系(2)嵌套在基座(1)中心位置上，静平衡测量台(3)配置在气浮轴系(2)中心位置上，其中静平衡测量台(3)包括静平衡测量台下板(3a)、静平衡测量台上板(3b)、两个导向杆(3c，3d)、四个驱动杆(3e，3f，3g，3h)和三个精密力传感器(3i，3j，3k)；两个导向杆(3c，3d)均匀等距配置在静平衡测量台下板(3a)上；四个驱动杆(3e，3f，3g，3h)均匀等距配置在静平衡测量台下板(3a)上，静平衡测量台上板(3b)套装在两个导向杆(3c，3d)上，三个精密力传感器(3i，3j，3k)均匀等距配置在静平衡测量台上板(3b)上；调心调倾工作台(4)配置在静平衡测量台(3)中心位置上，立柱(5)分布在气浮轴系(2)的左侧且固装在基座(1)上；在立柱(5)上从上至下依次移动调节地套装上横向测杆(8)和下横向测杆(6)，上杠杆式电感传感器(9)与上横向测杆(8)固连；下伸缩式电感传感器(7)与下横向测杆(6)固连。
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