CN111022135A - 控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，包括如下步骤：S101，获取转子件的蓖齿在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；获取静子件的蜂窝在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；S102，计算蓖齿和蜂窝相对转动时的间隙最大值；计算蓖齿和蜂窝相对转动时的间隙最小值；S103，判断间隙最大值是否大于第一阈值；判断间隙最小值是否小于第二阈值；S104，在间隙最大值不大于第一阈值，且最小间隙值不小于第二阈值时，进行转子件和静子件的同轴组装。本发明的技术方案，能精准控制发动机动力涡轮实际工作状态时转子件的蓖齿和静子件的蜂窝之间的间隙值，避免发动机动力涡轮工作时转子件和静子件间隙过大或间隙过小。

Description

控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法

技术领域

本发明涉及航空发动机装配技术领域，特别地，涉及一种控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法。

背景技术

为减小发动机径向间隙引起的漏气损失，在航空发动机上常采用蓖齿封严结构，为了保证发动机在工作状态下间隙值最小，在其他状态下不发生干涉刮磨，蓖齿间隙值控制在航空发动机装配中非常重要。

转子件上的蓖齿结构，是航空发动机中广泛使用的一种非接触式封严结构，常与发动机静子件的蜂窝、涂层等配合(本发明以蜂窝为例)。封严蓖齿间隙值的大小直接影响发动机性能和安全，间隙值过大，漏气量较大，滑油腔封严效果减弱；间隙值过小，转子转动过程中易造成蓖齿与蜂窝的异常刮磨，进而导致发动机振动增大，影响发动机工作安全。

现有的发动机装配控制间隙值的方法为两种，一是间接测量法，先通过均布采取8个点计量静子件上蜂窝内圆的直径，求出直径平均值，再用同样的方法，均布采取8个点计量转子件上蓖齿外圆的直径，求出平均值，利用二者平均值之差计算出转子件和静子件之间的间隙值；另一种是直接测量法，装配完成后，采用塞尺测量蓖齿(转子件)与蜂窝(静子件)之间的间隙值。采用上述两种方法，存在偶然性、随意性，无法保证正好找出测量圆的最大点(即跳动高点)或最小点(即跳动低点)，故测出的最大值和最小值以及跳动均存在误差，从而导致计算出的间隙值与实际情况存在一定的偏差，不能真实的反映出转子件和静子件之间的实际间隙最小值和实际间隙最大值；并且，转子件和静子件均在静止状态下测量，由于不是以转子件和静子件相对转动状态的实际中心进行测量，未能测量出实际状态的间隙最大值和间隙最小值，未考虑转子件在运转状态下的旋转中心与计量半径中心不在同一点上，测量间隙值与发动机工作状态下真实实际间隙值不同，无法严格控制发动机运转状态下的转子件和静子件之间的间隙值，从而导致发动机性能不稳定。

发明内容

本发明提供了一种控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，以解决现有的发动机装配时转子件和静子件均在静止状态下测量间隙，导致转子件的蓖齿和静子件的蜂窝之间的测量间隙值与发动机工作状态下的真实间隙值不同，发动机运行时转子件和静子件间隙过大造成漏气量增大、封严效果差或间隙过小造成刮磨，影响发动机性能的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，包括如下步骤：S101，获取转子件的蓖齿在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；获取静子件的蜂窝在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；S102，计算蓖齿和蜂窝相对转动时的间隙最大值；计算蓖齿和蜂窝相对转动时的间隙最小值；S103，判断间隙最大值是否大于第一阈值；判断间隙最小值是否小于第二阈值；S104，在间隙最大值不大于第一阈值，且最小间隙值不小于第二阈值时，进行转子件和静子件的同轴组装。

进一步地，还包括步骤S105：在间隙最大值大于第一阈值时，将转子件和静子件分开并分别使用至不同的发动机上，然后重复步骤S101至步骤S103直至间隙最大值不大于第一阈值；在间隙最小值小于第二阈值时，将转子件的蓖齿和/或静子件的蜂窝进行去料加工修正；或者，将转子件和静子件分开并分别使用至不同的发动机上，然后重复步骤S101至步骤S103直至间隙最小值不小于第二阈值。

进一步地，步骤S101具体包括：以转子件的旋转中心为圆心，获取蓖齿外圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；以静子件的旋转中心为圆心，获取蜂窝内圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值。

进一步地，步骤获取蓖齿外圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值具体为：测量获取蓖齿外圆的旋转参数：使用千分表测量转子件的蓖齿外圆一周的全跳动t；找出跳动最高点并标记；在跳动最高点处置零千分表；以跳动最高点为起始点，将蓖齿旋转180°，获取该点相对最高点的跳动值Δt_max；测量获取跳动最高点处对应的蓖齿外圆的实际径向尺寸值d_max；根据公式

计算转子件的蓖齿的旋转半径最大值r_max，测量获取蓖齿外圆的旋转参数：使用千分表测量转子件的蓖齿外圆一周的全跳动t；找出跳动最低点并标记；在跳动最低点处置零千分表；以跳动最低点为起始点，将蓖齿旋转180°，获取该点相对最低点的跳动值Δt_min；测量获取跳动最低点处对应的蓖齿外圆的实际径向尺寸值d_min，根据公式

计算转子件的蓖齿的旋转半径最小值r_min。

进一步地，步骤获取蜂窝内圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值具体为：测量获取蜂窝内圆的旋转参数：使用千分表测量静子件的蜂窝内圆一周的全跳动T；找出跳动最高点并标记；在跳动最高点处置零千分表；以跳动最高点为起始点将蜂窝旋转180°，获取该点相对最高点的跳动值ΔT_max；测量获取跳动最高点处对应的蜂窝内圆的实际径向尺寸值D_max，根据公式

计算蜂窝内圆的旋转半径最大值R_max；测量获取蜂窝内圆的旋转参数：使用千分表测量静子件的蜂窝内圆一周的全跳动T；找出跳动最低点并标记；在跳动最低点处置零千分表；以跳动最低点为起始点将蜂窝旋转180°，获取该点相对最低点的跳动值ΔT_min；测量跳动最低点处对应的蜂窝内圆的实际径向尺寸值D_min，根据公式

计算蜂窝内圆的旋转半径最小值R_min。

进一步地，步骤S102具体包括：根据公式C_max＝R_max-r_min计算蓖齿和蜂窝相对转动时的间隙最大值C_max；根据公式C_min＝R_min-r_max计算蓖齿和蜂窝相对转动时的间隙最小值C_min。进一步地，步骤S101还包括：获取蓖齿外圆在旋转状态下的旋转半径平均值，具体地，将转子件的蓖齿沿周向等分为n点，测量获取各点处对应的蓖齿外圆的实际径向尺寸值d₁、d₂…d_n，根据公式

计算蓖齿外圆在旋转状态下的旋转半径平均值r_ave；获取蜂窝内圆在旋转状态下的半径均值，具体地，将与蓖齿对应的静子件的蜂窝内圆沿周向等分为m点，测量获取各点处对应的蜂窝内圆的实际径向尺寸值D₁、D₂…D_m，根据公式

计算蜂窝内圆在旋转状态下的旋转半径平均值R_ave；步骤S102还包括：根据公式C_max＝R_ave-r_ave计算间隙平均值；步骤S103还包括：判断间隙平均值是否处于第三阈值内；步骤S104还包括：在间隙平均值处于第三阈值内时，进行转子件和静子件的同轴组装。

进一步地，在步骤使用千分表测量转子件的蓖齿外圆一周的全跳动t之前，通过支承轴承支撑转子件上的连接轴，以转子件的前支点和后支点为基准，将转子件沿轴向置于水平架上；在步骤使用千分表测量静子件的蜂窝内圆一周的全跳动T之前，以静子件的一个端面以及与该端面相对应的止口为基准，将静子件沿轴向垂直置于转台上。

进一步地，步骤找出跳动最高点并标记具体包括：找出跳动最高点，用白板笔标记位置；步骤找出跳动最低点并标记具体包括：找出跳动最低点，用白板笔标记位置。

进一步地，发动机涡轮的转子件包括通过端齿轴向连接的一级转子和二级转子，一级转子沿轴向从前往后分别设有第一道蓖齿、第二道蓖齿、第三道蓖齿，二级转子沿轴向从前往后分别设有第四道蓖齿和第五道蓖齿；静子件为机匣，机匣上设有与转子件的蓖齿进行蓖齿封严对应的蜂窝，蜂窝沿轴向从前往后依次包括第一道蜂窝、第二道蜂窝、第三道蜂窝、第四道蜂窝和第五道蜂窝；获取每一道蓖齿与其对应的每一道蜂窝之间的间隙最大值、间隙最小值、间隙值平均值；判断间隙最大值是否大于第一阈值，间隙最小值是否小于第二阈值，间隙平均值是否处于第三阈值内；在间隙最大值不大于第一阈值，间隙最小值不小于第二阈值，间隙值平均值处于第三阈值内时，进行转子件和静子件的同轴组装。

本发明具有以下有益效果：

本发明的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，通过模拟转子件和静子件在相对转动状态下进行测量，模拟转子件相对于静子件的装配位置装夹并以转子件的旋转状态下的旋转中点为测量基准点，测量并获取转子件的蓖齿转动时的旋转半径最大值和旋转半径最小值，模拟静子件相对于转子件的装配位置装夹并以静子件的旋转状态下的旋转中点为测量基准点，测量并获取静子件的蜂窝转动时的旋转半径最大值和旋转半径最小值，计算转子件的蓖齿和静子件的蜂窝相对转动时的间隙最大值和的间隙最小值，并进行判断，能精准控制发动机动力涡轮实际工作状态时转子件的蓖齿与静子件的蜂窝之间的间隙最大值和间隙最小值；由于转子件和静子件的测量过程均是基于实际工作状态，并且根据该实际工作状态下获取的数据进行转子件的蓖齿的修正和/或静子件的蜂窝的修正，或者进行转子件与静子件的重新匹配，因此能够避免发动机动力涡轮工作时转子件和静子件间隙过大造成漏气量增大、封严效果差或间隙过小造成刮磨，保证了发动机性能的稳定性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法的流程图；

图2是本发明优选实施例的发动机的部分结构示意图；

图3是本发明优选实施例的转子件的部分结构示意图；

图4是本发明优选实施例的模拟转子件在旋转状态下的第一理论示意图；

图5是本发明优选实施例的模拟转子件在旋转状态下的第二理论示意图；

图6是本发明优选实施例的模拟静子件在旋转状态下的第一理论示意图；

图7是本发明优选实施例的模拟静子件在旋转状态下的第二理论示意图。

图例说明：

100、发动机动力涡轮；10、转子件；11、蓖齿；111、第一道蓖齿；112、第二道蓖齿；113、第三道蓖齿；114、第四道蓖齿；115、第五道蓖齿；20、静子件；21、蜂窝；211、第一道蜂窝；212、第二道蜂窝；213、第三道蜂窝；214、第四道蜂窝；215、第五道蜂窝；40、传动轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法的流程图；图2是本发明优选实施例的发动机的部分结构示意图；图3是本发明优选实施例的转子件的部分结构示意图；图4是本发明优选实施例的模拟转子件在旋转状态下的第一理论示意图；图5是本发明优选实施例的模拟转子件在旋转状态下的第二理论示意图；图6是本发明优选实施例的模拟静子件在旋转状态下的第一理论示意图；图7是本发明优选实施例的模拟静子件在旋转状态下的第二理论示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的控制发动机动力涡轮100叶尖的蓖齿11间隙的装配方法，包括如下步骤：S101，获取转子件10的蓖齿11在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；获取静子件20的蜂窝21在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；S102，计算蓖齿11和蜂窝21相对转动时的间隙最大值；计算蓖齿11和蜂窝21相对转动时的间隙最小值；S103，判断间隙最大值是否大于第一阈值；判断间隙最小值是否小于第二阈值；S104，在间隙最大值不大于第一阈值，且最小间隙值不小于第二阈值时，进行转子件10和静子件20的同轴组装。

本发明的控制发动机动力涡轮100叶尖的蓖齿11间隙的装配方法，通过模拟转子件10和静子件20在相对转动状态下进行测量，模拟转子件10相对于静子件20的装配位置装夹并以转子件10的旋转状态下的旋转中点为测量基准点，测量并获取转子件10的蓖齿11转动时的旋转半径最大值和旋转半径最小值，模拟静子件20相对于转子件10的装配位置装夹并以静子件20的相对旋转状态下的旋转中点为测量基准点，测量并获取静子件20的蜂窝21转动时的旋转半径最大值和旋转半径最小值，计算转子件10的蓖齿11和静子件20的蜂窝21相对转动时的间隙最大值和的间隙最小值，并进行判断，能精准控制发动机动力涡轮100实际工作状态时转子件10的蓖齿11和静子件20的蜂窝21之间的间隙最大值和间隙最小值；由于转子件10和静子件20的测量过程均是基于实际工作状态，并且根据该实际工作状态下获取的数据进行转子件10的蓖齿11的修正和/或静子件20的蜂窝21的修正，或者进行转子件10与静子件20的重新匹配，因此能够避免发动机动力涡轮100工作时转子件10和静子件20间隙过大造成漏气量增大、封严效果差或间隙过小造成刮磨，保证了发动机性能的稳定性。

可以理解地，如图2和图3所示，发动机动力涡轮100包括动力涡轮叶片转子件(转子件10)和动力涡轮蜂窝静子件(静子件20)，动力涡轮叶片的叶尖的蓖齿11与静子件20的蜂窝21通过蓖齿封严结构封严。

进一步地，为了避免零件的浪费，还包括步骤S105：在间隙最大值大于第一阈值时，将转子件10和静子件20分开并分别使用至不同的发动机上，然后重复步骤S101至步骤S103直至间隙最大值不大于第一阈值；在间隙最小值小于第二阈值时，将转子件10的蓖齿11和/或静子件20的蜂窝21进行去料加工修正；或者，将转子件10和静子件20分开并分别使用至不同的发动机上，然后重复步骤S101至步骤S103直至间隙最小值不小于第二阈值。可以理解地，将转子件10和静子件20分开并分别使用至不同的发动机上，可以是将当前转子件10和另一个静子件20进行重新配对，也可以是将当前静子件20和另一个转子件10重新配对。

进一步地，为了提高装配精度便于控制控制发动机动力涡轮100的叶尖蓖齿11间隙值，步骤S101具体包括：以转子件10的旋转中心为圆心，获取蓖齿11外圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；以静子件20的旋转中心为圆心，获取蜂窝21内圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值。

可以理解地，如图4所示，由于加工误差，转子件10的蓖齿11外圆并不是规则的圆形，蓖齿11外圆存在高点，图示中的实线圆为转子件10的蓖齿11外圆的真实半径，图示中的虚线圆为转子件10的蓖齿11外圆的最大旋转半径，o为转子件10的理论圆心，O1为转子件10的旋转圆心，本发明中，由于在转子件10的转动状态时进行全跳动测量，因此o和O1的偏差忽略不计，d_max为跳动最高点处蓖齿11外圆的真实直径值，r_max为跳动最高点到理论圆心o的距离，无法直接测量，Δt_max是跳动最高点对应的180°处，以r_max为半径的圆与蓖齿11的真实圆相差的部分，由此可知：r_max＝r1+Δt_max，且r_max+r1＝d_max，两式相加得出2r_max＝d_max+Δt_max，所以，

由此可得，蓖齿11的旋转半径最大值为最大直径加上该直径处的跳动和的一半。

可以理解地，如图5所示，由于加工误差，蓖齿11外圆存在低点，图示中的实线圆为转子件10的蓖齿11外圆的真实半径，图示中的虚线圆为转子件10的蓖齿11外圆的最小旋转半径，r_min为跳动最低点到理论圆心o的距离，无法直接测量，Δt_min是跳动最高点对应的180°处，以r_min为半径的圆与蓖齿11的真实圆相差的部分，由此可知：r_min＝r2-Δt_min，且r_min+r2＝d_min，两式相加得出2r_min＝d_min-Δt_min，所以

由此可得，蓖齿11的旋转半径最小值为最大直径减去该直径处的跳动差值的一半。

可以理解地，如图6所示，由于加工误差，静子件20的蜂窝21内圆并不是规则的圆形，蜂窝21内圆存在高点，图示中的实线圆为静子件20的蜂窝21内圆的真实半径，图示中的虚线圆为静子件20的蜂窝21内圆的最大转动半径，O为静子件20的理论圆心，O1为静子件20的相对转动圆心，本发明中，由于在蜂窝21转动时进行的全跳动测量，因此O和O1的偏差忽略不计，D_max为跳动最高点处内圆的真实直径值，R_max为跳动最高点到理论圆心O的距离，无法直接测量，ΔT_max是跳动最高点对应的180°处，以R_max为半径的圆与蜂窝21内圆的真实圆相差的部分，由此可知：R_max＝R1+T_max，且R_max+R1＝D_max，两式相加得出2R_max＝D_max+T_max，所以，

由此可得，静子件20的蜂窝21内圆的旋转半径最大值为最大直径加上该直径处的跳动和的一半。

可以理解地，如图7所示，由于加工误差，静子件20的蜂窝21内圆存在低点，图示中的实线圆为静子件20的蜂窝21内圆的真实半径，图示中的虚线圆为静子件20的蜂窝21内圆的最小相对转动半径，D_min为跳动最低点处内圆的真实直径值，R_min为跳动最低点到内圆的理论圆心的距离，无法直接测量，ΔT_min是跳动最低点对应的180°处，以R_min为半径的圆与内圆的真实圆相差的部分，由此可知：R_min＝R2-ΔT_min，且R_min+R2＝D_min，两式相加得出2R_min＝D_min-ΔT_min，所以

由此可得，静子件20的蜂窝21内圆的旋转半径最小值为最大直径减去该直径处的跳动差值的一半。

进一步地，步骤获取蓖齿11外圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值具体为：测量获取蓖齿11外圆的旋转参数：使用千分表测量转子件10的蓖齿11外圆一周的全跳动t；找出跳动最高点并标记；在跳动最高点处置零千分表；以跳动最高点为起始点，将蓖齿11旋转180°，获取该点相对最高点的跳动值Δt_max；测量获取跳动最高点处对应的蓖齿11外圆的实际径向尺寸值d_max；根据公式

计算转子件10的蓖齿11的旋转半径最大值r_max，测量获取蓖齿11外圆的旋转参数：使用千分表测量转子件10的蓖齿11外圆一周的全跳动t；找出跳动最低点并标记；在跳动最低点处置零千分表；以跳动最低点为起始点，将蓖齿11旋转180°，获取该点相对最低点的跳动值Δt_min；测量获取跳动最低点处对应的蓖齿11外圆的实际径向尺寸值d_min，根据公式

计算转子件10的蓖齿11的旋转半径最小值r_min。

进一步地，步骤获取蜂窝21内圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值具体为：测量获取蜂窝21内圆的旋转参数：使用千分表测量静子件20的蜂窝21内圆一周的全跳动T；找出跳动最高点并标记；在跳动最高点处置零千分表；以跳动最高点为起始点将蜂窝21旋转180°，获取该点相对最高点的跳动值ΔT_max；测量获取跳动最高点处对应的蜂窝21内圆的实际径向尺寸值D_max，根据公式

计算蜂窝21内圆的旋转半径最大值R_max，测量获取蜂窝21内圆的旋转参数：使用千分表测量静子件20的蜂窝21内圆一周的全跳动T；找出跳动最低点并标记；在跳动最低点处置零千分表；以跳动最低点为起始点将蜂窝21旋转180°，获取该点相对最低点的跳动值ΔT_min；测量跳动最低点处对应的蜂窝21内圆的实际径向尺寸D_min，根据公式

计算蜂窝21内圆的旋转半径最小值R_min。

进一步地，步骤S102具体包括：根据公式C_max＝R_max-r_min计算蓖齿11和蜂窝21相对转动时的间隙最大值C_max；根据公式C_min＝R_min-r_max计算蓖齿11和蜂窝21相对转动时的间隙最小值C_min。

可以理解地，通过“旋转半径测量法”，即以发动机动力涡轮100的转子件10自身支撑点为测量基准，使用千分表测圆周全跳动的方式找出转子件10的蓖齿11外圆的最高点与最低点，以发动机动力涡轮100的静子件20自身支撑点为测量基准，使用千分表测圆周全跳动的方式找出静子件20的蜂窝21内圆的最高点与最低点，以发动机动力涡轮100的转子件10和静子件20的组件支点为基准，计算蓖齿11的旋转半径最大值和旋转半径最小值以及蜂窝21的相对转动半径的旋转半径最大值和旋转半径最小值，从而得出封严处的间隙最小值和间隙最大值，采用转子件10在旋转状态下测量蓖齿11旋转半径的最大值和旋转半径最小值，采用静子件20在转动状态下测量蜂窝21转动半径的旋转半径最大值和旋转半径最小值；消除了现有的蓖齿11和蜂窝21在静止状态下分别测量半径，未考虑转子件10转动时的偏心以及转子件10的蓖齿11与静子件20的蜂窝21存在圆周不完整的情况，以及静止状态下测量的旋转半径最大值和旋转半径最小值带来的偶然性和随意性，计算的间隙值与实际运作时的间隙值不一致等问题，从而避免了发动机动力涡轮100实际工作转动时蜂窝21与蓖齿11间隙过大或过小。

进一步地，步骤S101还包括：获取蓖齿11外圆在旋转状态下的旋转半径平均值，具体地，将转子件10的蓖齿11沿周向等分为n点，测量获取各点处对应的蓖齿11外圆的实际径向尺寸值d₁、d₂…d_n，根据公式

计算蓖齿11外圆在旋转状态下的旋转半径平均值r_ave；获取蜂窝21内圆在旋转状态下的半径平均值，具体地，将与蓖齿11对应的静子件20的蜂窝21内圆沿周向等分为m点，测量获取各点处对应的蜂窝21内圆的实际径向尺寸值D₁、D₂…D_m，根据公式

计算蜂窝21内圆在旋转状态下的旋转半径平均值R_ave；步骤S102还包括：根据公式C_max＝R_ave-r_ave计算间隙平均值；步骤S103还包括：判断间隙平均值是否处于第三阈值内；步骤S104还包括：在间隙平均值处于第三阈值内时，进行转子件10和静子件20的同轴组装。

进一步地，为了精准测量转子件10的蓖齿11在旋转时的旋转半径最大值和旋转半径最小值，在步骤使用千分表测量转子件10的蓖齿11外圆一周的全跳动t之前，通过支承轴承支撑转子件10上的连接轴40，以转子件10的前支点和后支点为基准，将转子件10沿轴向置于水平架上；为了精准测量静子件20的蜂窝21在旋转时的旋转半径最大值和旋转半径最小值，在步骤使用千分表测量静子件20的蜂窝21内圆一周的全跳动T之前，以静子件20的一个端面以及与该端面相对应的止口为基准，将静子件20沿轴向垂直置于转台上。

更优地，千分表为杠杆千分表，步骤找出跳动最高点并标记具体包括：找出跳动最高点，用白板笔标记位置；步骤找出跳动最低点并标记具体包括：找出跳动最低点，用白板笔标记位置。

具体地，在本实施例中，在转子件10和静子件20的同轴组装的实际装配过程中，在间隙最大值大于第一阈值时计算出蓖齿间隙最大值不合格，即间隙最大值比理论最大值的要求大，则考虑以下步骤：

为了保证蓖齿间隙最大值在合格范围内，计算间隙最大值与第一阈值的差值Δ1；

将转子件10旋转半径最小值r_min与转子件10单件理论最小值进行比较；当转子件10旋转半径最小值r_min在转子件10单件理论最小值范围内时，由于转子已装配、平衡完毕，考虑发动机装配实际难度，更换为一个旋转半径最大值R_max较小的静子件20蜂窝21。具体地，进行反推计算，通过公式R_max需＝R_max-Δ1，获取所需要的旋转半径最大值R_max需所对应的静子件20，寻找所需要的旋转半径最大值为R_max需，且旋转半径最小值与R_min相差较小的静子件进行装配。

具体地，在本实施例中，在转子件10和静子件20的同轴组装的实际装配过程中，在间隙最小值小于第二阈值时计算出蓖齿间隙最小值不合格，即间隙最小值比理论最小值的要求小，则考虑以下步骤：

为了保证蓖齿间隙最小值在合格范围内，获取间隙最小值与第一阈值的差值Δ2；

将转子件10旋转半径最大值r_max与转子件10单件理论最大值进行比较；当转子件10旋转半径最大值r_max在转子件10单件理论最大值范围内时，由于转子已装配、平衡完毕，考虑发动机装配实际难度，更换为一个旋转半径最小值R_min较大的静子件20，以保证蓖齿间隙最小值在合格范围内，具体地，进行反推计算，通过公式R_min需＝R_min+Δ2，获取所需要的旋转半径最小值R_min需所对应的静子件20，，寻找所需要的旋转半径最小值为R_min需，且旋转半径最大值与R_max相差较小的静子件20进行装配。

具体地，在本实施例中，在转子件10和静子件20的同轴组装的实际装配过程中，在间隙最小值小于第二阈值时计算出蓖齿间隙最小值不合格，即间隙最小值比理论最小值的要求小，则考虑以下步骤：

将转子件10旋转半径最大值r_max与转子件10单件理论最大值进行比较；当转子件10旋转半径最最大值r_max在转子件10单件理论最大值范围内时，由于转子已装配、平衡完毕，考虑发动机装配实际难度，为了保证蓖齿间隙最小值在合格范围内，获取间隙最小值与第一阈值的差值Δ2；计算单独去料修磨静子件20的蜂窝21内圆时，R_min需＝R_min+Δ2，获取所需要的旋转半径最小值R_min需所对应的静子件20，拆下静子件20，根据在测量过程中标记的低点位置设置为修磨高点，进行去料修磨Δ2，将蓖齿间隙最大值控制在合格范围内；

计算单独去料修磨转子件10的蓖齿11时，r_max需＝r_max-Δ2，获取所需要的旋转半径最大值r_max需所对应的转子件10，拆下转子件，根据在测量过程中标记的高点位置设置为修磨高点，进行去料修磨Δ2，将蓖齿间隙最大值控制在合格范围内；

在单独去料修磨转子件10的蓖齿或单独去料修磨静子件20的蜂窝不能将将蓖齿间隙最大值控制在合格范围内时，同时修磨转子件10的蓖齿11和静子件20的蜂窝21，具体地，修磨蜂窝21内圆的最低点，修磨蓖齿11外圆的最高点，使修磨的总值为Δ2。

相比较传统方法，该方法基于真实的装配基准，在组件状态下测量出的高点位置更有可靠性，找出影响最终的间隙控制的直接原因，只需一次修磨便可解决间隙问题，避免反复修磨导致的效率降低、误差增大、零件损坏等一系列问题。

可以理解地，本发明中，在通过“旋转半径测量法”测量间隙合格后，转子件10和静子件20的同轴组装时，通过静子件20上的装配结构从转子件10的两端支撑转子件10，以此保证装配与测量时的一致性。

参考图2和图3，发动机涡轮的转子件10包括通过端齿轴向连接的一级转子和二级转子，一级转子沿轴向从前往后分别设有第一道蓖齿111、第二道蓖齿112、第三道蓖齿113，二级转子沿轴向从前往后分别设有第四道蓖齿114和第五道蓖齿115；静子件20为机匣，机匣上设有与转子件10的蓖齿11进行蓖齿封严对应的蜂窝21，蜂窝21沿轴向从前往后依次包括第一道蜂窝211、第二道蜂窝212、第三道蜂窝213、第四道蜂窝214和第五道蜂窝215；获取每一道蓖齿11与其对应的每一道蜂窝21之间的间隙最大值、间隙最小值、间隙值平均值；判断间隙最大值是否大于第一阈值，间隙最小值是否小于第二阈值，间隙平均值是否处于第三阈值内；在间隙最大值不大于第一阈值，间隙最小值不小于第二阈值，间隙值平均值处于第三阈值内时，进行转子件10和静子件20的同轴组装。

可以理解地，每一道蜂窝21与每一道蓖齿11一一对应地布设，即第一道蜂窝211与第一道蓖齿111对应布设，第二道蜂窝212与第二道蓖齿112对应布设，第三道蜂窝213与第三道蓖齿113对应布设，第四道蜂窝214与第四道蓖齿114对应布设，第五道蓖齿115与第五道蜂窝215对应布设，计算第一道蜂窝211与第一道蓖齿111之间的间隙最大值，计算第一道蜂窝211与第一道蓖齿111的间隙最小值，计算第一道蜂窝211与第一道蓖齿111的间隙平均值，计算第二道蜂窝212与第二道蓖齿112之间的间隙最大值，计算第二道蜂窝212与第二道蓖齿112的间隙最小值，计算第二道蜂窝212与第二道蓖齿112的间隙平均值，计算第三道蜂窝213与第三道蓖齿113之间的间隙最大值，计算第三道蜂窝213与第三道蓖齿113的间隙最小值，计算第三道蜂窝213与第三道蓖齿113的间隙平均值，计算第四道蜂窝214与第四道蓖齿114之间的间隙最大值，计算第四道蜂窝214与第四道蓖齿114的间隙最小值，计算第四道蜂窝214与第四道蓖齿114的间隙平均值，计算第五道蜂窝215与第五道蓖齿115之间的间隙最大值，计算第五道蜂窝215与第五道蓖齿115的间隙最小值，计算第五道蜂窝215与第五道蓖齿115的间隙平均值；然后进行判断。

可以理解地，在具体实施时：以转子件10的前支点和后支点为基准，将转子件10沿轴向置于水平架上；手动施力转动转子件10，通过杠杆千分表实测转子件10的每一道蓖齿11的全跳动t，找出每一道蓖齿11的跳动最低点并用白板笔标记位置；在每一道蓖齿11对应的跳动最低点处置零千分表，以跳动为低点为起始点，用手旋转转子件10转动180度，记录最低点的跳动值Δt_max，测量获取每一道蓖齿11的跳动最低点处对应的蓖齿11的实际径向尺寸值d_min，然后通过公式获取每一道蓖齿11的旋转半径最小值r1_min、r2_min、r3_min、r4_min和r5_min；

以转子件10的前支点和后支点为基准，将转子件10沿轴向置于水平架上；手动施力转动转子件10，通过杠杆千分表实测转子件10的每一道蓖齿11的全跳动t，找出每一道蓖齿11的跳动最低点并用白板笔标记位置；在每一道蓖齿11对应的跳动最低点处置零千分表，以跳动为低点为起始点，用手旋转转子件10转动180度，记录最低点的跳动值Δt_max，测量获取每一道蓖齿11的跳动最低点处对应的蓖齿11的实际径向尺寸值d_min，然后通过公式获取每一道蓖齿11的旋转半径最大值r1_max、r2_max、r3_max、r4_max、r5_max；

沿每一道蓖齿11的周向均布测量8个点的每一道蓖齿11外圆直径值d，通过公式

计算获取每一道蓖齿11的旋转半径平均值；

将上述参数组合，制成表格1如下：

实测值

全跳动t

t<sub>max</sub>

d<sub>max</sub>

t<sub>min</sub>

d<sub>min</sub>

r<sub>max</sub>

r<sub>min</sub>

r<sub>ave</sub>

是/否合格

R1

R2

R3

R4

R5

以静子件20的一个端面为基准，将静子件20沿轴向垂直置于转台上；用手旋转转台以使静子件20与转台一同转动，使用千分表测量静子件20上的每一道蜂窝21内圆的圆周全跳动T，找出每一道蜂窝21跳动的最低点并用白板笔标记位置；在每一道蜂窝21对应的跳动最低点处置零千分表，以跳动最低点为起点，用手旋转转台180度以使静子件20同步旋转180度，记录最低点的跳动值ΔT_min，获取每一道蜂窝21跳动最低点出对应的直径的实际尺寸值D_min，然后通过公式获取每一道蜂窝21的旋转半径最小值R1_min、R2_min、R3_min、R4_min和R5_min；

以静子件20的一个端面为基准，将静子件20沿轴向垂直置于转台上；用手旋转转台以使静子件20的蜂窝21与转台一同转动，使用千分表测量静子件20上的每一道蜂窝21内圆的圆周全跳动T，找出每一道蜂窝21跳动的最低点并用白板笔标记位置；在每一道蜂窝21对应的跳动最低点处置零千分表，以跳动最低点为起点，用手旋转转台180度以使静子件20同步旋转180度，记录最低点的跳动值ΔT_max，获取每一道蜂窝21跳动最低点出对应的蜂窝21直径的实际尺寸值D_min，然后通过公式获取每一道蜂窝21上的旋转半径最大值R1_max、R2_max、R3_max、R4_max和R5_max；

沿每一道蜂窝21的周向均布测量4个点的每一道蜂窝21内圆直径D，通过公式

计算获取每一道蜂窝21内圆的旋转半径平均值；

将上述参数组合，制成表格2如下：

实测值

全跳动T

T<sub>max</sub>

D<sub>max</sub>

T<sub>min</sub>

D<sub>min</sub>

R<sub>max</sub>

R<sub>min</sub>

R<sub>ave</sub>

是/否合格

R1

R2

R3

R4

R5

根据表格1和表格2，通过公式C_max＝R_max-r_min，C_min＝R_min-r_max，C_ave＝R_ave-r_ave计算转子件10的蓖齿11和静子件20的蜂窝21之间的间隙最大值，间隙最小值，间隙平均值，然后在间隙最大值不大于第一阈值，且最小间隙值不小于第二阈值，间隙平均值在第三阈值内时，进行转子件10和静子件20的同轴组装。

现有的间隙值测量方法和本发明的测量方法对比如表格3：

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101，获取转子件(10)的蓖齿(11)在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；获取静子件(20)的蜂窝(21)在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；

S102，计算所述蓖齿(11)和所述蜂窝(21)相对转动时的间隙最大值；计算所述蓖齿(11)和所述蜂窝(21)相对转动时的间隙最小值；

S103，判断所述间隙最大值是否大于第一阈值；判断所述间隙最小值是否小于第二阈值；

S104，在所述间隙最大值不大于所述第一阈值，且所述最小间隙值不小于所述第二阈值时，进行所述转子件(10)和所述静子件(20)的同轴组装。

2.根据权利要求1所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，

还包括步骤S105：在所述间隙最大值大于所述第一阈值时，将所述转子件(10)和所述静子件(20)分开并分别使用至不同的发动机上，然后重复步骤S101至步骤S103直至所述间隙最大值不大于所述第一阈值；

在所述间隙最小值小于所述第二阈值时，将所述转子件(10)的所述蓖齿(11)和/或所述静子件(20)的所述蜂窝(21)进行去料加工修正；或者，将所述转子件(10)和所述静子件(20)分开并分别使用至不同的发动机上，然后重复步骤S101至步骤S103直至所述间隙最小值不小于所述第二阈值。

3.根据权利要求2所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，

步骤S101具体包括：以所述转子件(10)的旋转中心为圆心，获取所述蓖齿(11)外圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值；以所述静子件(20)的旋转中心为圆心，获取所述蜂窝(21)内圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值。

4.根据权利要求3所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，步骤获取所述蓖齿(11)外圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值具体为：

测量获取所述蓖齿(11)外圆的旋转参数：使用千分表测量所述转子件(10)的所述蓖齿(11)外圆一周的全跳动t；找出跳动最高点并标记；在跳动最高点处置零千分表；以跳动最高点为起始点，将所述蓖齿(11)旋转180°，获取该点相对最高点的跳动值Δt_max；测量获取跳动最高点处对应的所述蓖齿(11)外圆的实际径向尺寸值d_max；根据公式

计算所述转子件(10)的所述蓖齿(11)的旋转半径最大值r_max，

测量获取所述蓖齿(11)外圆的旋转参数：使用千分表测量所述转子件(10)的所述蓖齿(11)外圆一周的全跳动t；找出跳动最低点并标记；在跳动最低点处置零千分表；以跳动最低点为起始点，将所述蓖齿(11)旋转180°，获取该点相对最低点的跳动值Δt_min；测量获取跳动最低点处对应的所述蓖齿(11)外圆的实际径向尺寸值d_min，根据公式

计算所述转子件(10)的所述蓖齿(11)的旋转半径最小值r_min。

5.根据权利要求4所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，步骤获取所述蜂窝(21)内圆在旋转状态下的旋转半径最大值和旋转半径最小值具体为：

测量获取所述蜂窝(21)内圆的旋转参数：使用千分表测量所述静子件(20)的所述蜂窝(21)内圆一周的全跳动T；找出跳动最高点并标记；在跳动最高点处置零千分表；以跳动最高点为起始点将所述蜂窝(21)旋转180°，获取该点相对最高点的跳动值ΔT_max；测量获取跳动最高点处对应的所述蜂窝(21)内圆的实际径向尺寸值D_max，根据公式

计算所述蜂窝(21)内圆的旋转半径最大值R_max；

测量获取所述蜂窝(21)内圆的旋转参数：使用千分表测量所述静子件(20)的所述蜂窝(21)内圆一周的全跳动T；找出跳动最低点并标记；在跳动最低点处置零千分表；以跳动最低点为起始点将所述蜂窝(21)旋转180°，获取该点相对最低点的跳动值ΔT_min；测量跳动最低点处对应的所述蜂窝(21)内圆的实际径向尺寸值D_min，根据公式

计算所述蜂窝(21)内圆的旋转半径最小值R_min。

6.根据权利要求5所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，

步骤S102具体包括：根据公式C_max＝R_max-r_min计算所述蓖齿(11)和所述蜂窝(21)相对转动时的间隙最大值C_max；

根据公式C_min＝R_min-r_max计算所述蓖齿(11)和所述蜂窝(21)相对转动时的间隙最小值C_min。

7.根据权利要求6所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，

步骤S101还包括：获取所述蓖齿(11)外圆在旋转状态下的旋转半径平均值，具体地，将所述转子件(10)的所述蓖齿(11)沿周向等分为n点，测量获取各点处对应的所述蓖齿(11)外圆的实际径向尺寸值d₁、d₂…d_n，

根据公式

计算所述蓖齿(11)外圆在旋转状态下的旋转半径平均值r_ave；

获取所述蜂窝(21)内圆在旋转状态下的半径平均值，具体地，将与所述蓖齿(11)对应的所述静子件(20)的所述蜂窝(21)内圆沿周向等分为m点，测量获取各点处对应的所述蜂窝(21)内圆的实际径向尺寸值D₁、D₂…D_m，

根据公式

计算所述蜂窝(21)内圆在旋转状态下的旋转半径平均值R_ave；

步骤S102还包括：根据公式C_max＝R_ave-r_ave计算间隙平均值；

步骤S103还包括：判断所述间隙平均值是否处于第三阈值内；

步骤S104还包括：在所述间隙平均值处于所述第三阈值内时，进行所述转子件(10)和所述静子件(20)的同轴组装。

8.根据权利要求7所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，

在步骤使用千分表测量所述转子件(10)的所述蓖齿(11)外圆一周的全跳动t之前，通过支承轴承支撑所述转子件(10)上的连接轴(40)，以所述转子件(10)的前支点和后支点为基准，将所述转子件(10)沿轴向置于水平架上；

在步骤使用千分表测量所述静子件(20)的所述蜂窝(21)内圆一周的全跳动T之前，以所述静子件(20)的一个端面以及与该端面相对应的止口为基准，将所述静子件(20)沿轴向垂直置于转台上。

9.根据权利要求8所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，

步骤找出跳动最高点并标记具体包括：找出跳动最高点，用白板笔标记位置；

步骤找出跳动最低点并标记具体包括：找出跳动最低点，用白板笔标记位置。

10.根据权利要求9所述的控制发动机动力涡轮叶尖的蓖齿间隙的装配方法，其特征在于，

发动机涡轮的所述转子件(10)包括通过端齿轴向连接的一级转子和二级转子，一级转子沿轴向从前往后分别设有第一道蓖齿(111)、第二道蓖齿(112)、第三道蓖齿(113)，二级转子沿轴向从前往后分别设有第四道蓖齿(114)和第五道蓖齿(115)；所述静子件(20)为机匣，机匣上设有与所述转子件(10)的所述蓖齿(11)进行蓖齿封严对应的所述蜂窝(21)，所述蜂窝(21)沿轴向从前往后依次包括第一道蜂窝(211)、第二道蜂窝(212)、第三道蜂窝(213)、第四道蜂窝(214)和第五道蜂窝(215)；

获取每一道所述蓖齿(11)与其对应的每一道所述蜂窝(21)之间的间隙最大值、间隙最小值、间隙值平均值；

判断所述间隙最大值是否大于第一阈值，所述间隙最小值是否小于第二阈值，所述间隙平均值是否处于第三阈值内；

在所述间隙最大值不大于所述第一阈值，所述间隙最小值不小于所述第二阈值，所述间隙值平均值处于所述第三阈值内时，进行所述转子件(10)和所述静子件(20)的同轴组装。

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