CN113566666B - 低压涡轮转、静子轴向距离测量方法 - Google Patents

Abstract

一种低压涡轮转静子轴向距离测量方法，可取消专用台架，以降低测量成本。其中，利用低压涡轮组合平衡用框架支撑低压涡轮转、静子，L静子为前端延伸部的前端面与静子支撑环的固定面的轴向距离；将平衡轴套套装在低压涡轮轴上，L轴为低压涡轮轴的后安装边与低压涡轮轴的调整垫安装边的轴向距离，L轴套是平衡轴套的安装边与平衡轴套的前端面的轴向距离；用大螺母将平衡轴套与低压涡轮轴压紧成一体，低压涡轮轴与平衡轴套通过轴肩相抵，大螺母通过其法兰边与平衡轴套的前端面相贴合，L压板为大螺母的法兰边厚度；测量L测，L测是前端延伸部的前端面与大螺母的法兰边前端面的轴向距离；以及计算H值，H＝L轴+L轴套+L压板‑L静子‑L测。

Description

低压涡轮转、静子轴向距离测量方法

技术领域

本发明涉及燃气轮机的装配工艺中采用的测距方法，尤其涉及低压涡轮转、静子轴向距离测量方法。

背景技术

航空发动机由大量零件组成，包括风扇装配体51、核心机装配体512和低压涡轮单元体53，受零件加工精度影响，低压涡轮转子在发动机整机上的轴向位置需通过调整垫54的厚度A来调整补偿，调整垫的厚度A可通过图1所示的尺寸链L1、L2、L3、H来计算。为计算调整垫厚度A，低压涡轮单元体装配过程中需测量图1所示的H值(低压涡轮机匣前安装边与低压涡轮转子承力锥壁前端面的轴向距离)。常规操作下，H值的需通过一套专用台架来测量，由于低压涡轮单元体外廓尺寸较大，用于测量H值的专用台架造价成本较高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种低压涡轮转静子轴向距离测量方法，以降低测量成本。

后述方案提出一种借助于低压涡轮平衡工装上测量低压涡轮转、静子轴向距离H值的方法，进而取消H值的专用测量台架，优化低压涡轮装配工艺，缩减制造成本，提高装配效率。

一种低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，用于测量低压涡轮机匣前安装边与低压涡轮转子承力锥壁前端面的轴向距离即H值，其包括以下步骤：

利用低压涡轮组合平衡用框架支撑低压涡轮转、静子，该低压涡轮组合平衡用框架包括静子支撑环和前端延伸部，所述静子支撑环具有固定面，用于与低压涡轮机匣前安装边连接，以固定低压涡轮静子，L静子为前端延伸部的前端面与所述静子支撑环的固定面的轴向距离；

将平衡轴套套装在低压涡轮轴上，L轴为低压涡轮轴的后安装边与低压涡轮轴的调整垫安装边的轴向距离，L轴套是平衡轴套的安装边与平衡轴套的前端面的轴向距离；

用大螺母将平衡轴套与低压涡轮轴压紧成一体，低压涡轮轴与平衡轴套通过轴肩相抵，大螺母通过其法兰边与平衡轴套的前端面相贴合，L压板为大螺母的法兰边厚度；

测量L测，L测是前端延伸部的前端面与大螺母的法兰边前端面的轴向距离；以及

计算H值，H＝L轴+L轴套+L压板-L静子-L测。

在所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法的一个或多个实施方式中，在低压涡轮组合平衡用框架上选择测量基准台，测量S2值，即低压涡轮转的一级涡轮盘心前端面与测量基准台的轴向距离；

S1为测量基准台与所述固定面的轴向距离；

S为低压涡轮机匣前安装边与所述一级涡轮盘心前端面的理论轴向距离；

对H值进行修正，H修＝H-(S2-S1-S)。

在所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法的一个或多个实施方式中，在测量L测前，检测低压涡轮机匣前安装边与所述固定面是否贴合，和/或检测大螺母的法兰边与平衡轴套前端面是否贴合。

在所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法的一个或多个实施方式中，通过塞尺检测低压涡轮机匣前安装边与所述固定面是否贴合；以及用塞尺检测大螺母的法兰边与平衡轴套前端面是否贴合。

在所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法的一个或多个实施方式中，在所述测量基准台上设置多个测量槽，穿过所述测量槽，利用深度尺直接测量S2值。

在所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法的一个或多个实施方式中，静子支撑环的安装止口处设有多个豁槽，从豁槽处观察到涡轮机匣前安装边与静子支撑环的连接情况，利用塞尺检测的方式判断两者是否贴合。

在低压涡轮平衡工装上测量低压涡轮转、静子轴向距离H值，取消H值的专用测量台架，优化低压涡轮装配工艺，缩减制造成本，提高装配效率。

此外，前述方法测量过程简单，尺寸链上只需要简单测量就可以计算出真实的H值。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是调整垫厚度A的选取尺寸链的示意图。

图2是H值在平衡工装上的测量的示意图。

图3是低压涡轮静子贴合检查示意图。

图4是修正值测量示意图。

图5是低压涡轮转子贴合度检测示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。在后述实施方式中，“前”、“后”以图中的方向D为参考，其也是发动机中气流的主要流向。

图2示出了低压涡轮组合平衡工装支撑着低压涡轮转静子的剖视图，图4示出了低压涡轮组合平衡工装支撑着低压涡轮转静子的立体图。图5示出了图2中的前端的局部。图3示出了前框架与低压涡轮机匣前安装边配合处的局部。

如图2所示，低压涡轮组合平衡工装包括低压涡轮组合平衡用框架100、平衡轴套2、大螺母3，低压涡轮组合平衡用框架包括前框架1和后框架1’。低压涡轮转、静子由低压涡轮组合平衡用框架100支撑。前框架1包括静子支撑环11和前端延伸部12，静子支撑环11具有固定面110，与低压涡轮机匣前安装边410连接，以固定低压涡轮静子41，L静子为前端延伸部12的前端面120与静子支撑环11的固定面110的轴向距离。固定面110与低压涡轮机匣前安装边410为止口连接，面面接触配合。前框架1通过前端延伸部12从前端支撑着低压涡轮转子。

后框架2与低压涡轮转子42连接，以固定低压涡轮转子42。低压涡轮转子42包括低压涡轮轴420、低压涡轮转子承力锥壁421、各级转子盘。

低压涡轮轴420具有调整垫安装边4202和后安装边4201。调整垫安装边4202与调整垫贴合，在测量H值的过程中，与平衡轴套2的内轴肩面配合。后安装边4201与低压涡轮转子承力锥壁421的低压涡轮转子承力锥壁前端面4210配合。

低压涡轮转、静子轴向距离测量方法用于测量低压涡轮机匣前安装边410与低压涡轮转子承力锥壁前端面4210的轴向距离即H值。

前述实施方式取消H值的专用测量台架，优化低压涡轮装配工艺，缩减制造成本，提高装配效率，H＝L轴+L轴套+L压板-L静子-L测，实际测量过程中只需要测量L测，尺寸链计算公式上的其余几个参数均为定值，测量过程简单易操作。

其包括以下步骤：

利用低压涡轮组合平衡用框架100支撑低压涡轮转、静子。

将平衡轴套2套装在低压涡轮轴420上，L轴为低压涡轮轴420的后安装边4201与低压涡轮轴420的调整垫安装边4202的轴向距离，L轴套是平衡轴套2的安装边21与平衡轴套2的前端面22的轴向距离。

用大螺母3将平衡轴套2与低压涡轮轴420压紧成一体，低压涡轮轴420与平衡轴套2通过轴肩相抵。具体而言，低压涡轮轴420具有内轴肩，通过内轴肩与低压涡轮轴420的调整垫安装边4202连接。大螺母3通过其法兰边31与平衡轴套2的前端面22相贴合，L压板为大螺母3的法兰边31的厚度。

推荐的实施方式中，在测量L测前，检测低压涡轮机匣前安装边410与固定面110是否贴合。

并且推荐的实施方式中，在测量L测前，检测大螺母3的法兰边31与平衡轴套2的前端面22是否贴合。

测量L测，L测是前端延伸部12的前端面120与大螺母3的法兰边前端面的31的轴向距离；以及

计算H值，H＝L轴+L轴套+L压板-L静子-L测。

由此可以在低压涡轮平衡工装上测量低压涡轮转、静子轴向距离H值，取消H值的专用测量台架，优化低压涡轮装配工艺，缩减制造成本，提高装配效率。可以看出测量过程简单，尺寸链上只需要进行简单测量可以计算出真实的H值。

另外，若有必要，还可以对H值进行修正。如图4所示，在低压涡轮组合平衡用框架上选择测量基准台13，测量S2值，即低压涡轮转子的一级涡轮盘心前端面132与测量基准台13的轴向距离。

S1为测量基准台13与固定面110的轴向距离；

S为低压涡轮机匣前安装边410与所述一级涡轮盘心前端面132的理论轴向距离。

对H值进行修正，H修＝H-(S2-S1-S)。S2-S1-S＝0时，低压涡轮、转静子处于理论状态；S2-S1-S<0，表示低压涡轮转子靠前；S2-S1-S>0，表示低压涡轮转子靠后。

通常在转、静子的相对位置与理论状态不同时，对H值进行修正方法，实际测量过程中只需要测量S2值，尺寸链计算公式上的其余几个参数均为定值，测量过程简单易操作。

前述实施方式采用多紧固件压紧固定面和安装边的方式将涡轮机匣前安装边(测量面之一)转移到平衡工装前框体的前端面上。

如图3所示，静子支撑环的安装止口处设有多个豁槽112，从豁槽处可以观察到涡轮机匣6的前安装边与平衡工装的连接情况，豁槽112提供了位置P2，在P2处利用塞尺检测的方式判断两者是否贴合。

前述实施方式还通过大螺母压紧平衡轴套的方式将低压涡轮轴上的调整垫安装边(测量面之一)进行了转移，由于承力锥壁与低压涡轮轴相连接，承力锥壁前端面可直接转换到低压涡轮轴的调整垫安装边上，利用塞尺检测的方式判断两者是否贴合。

如图5所示，在位置P1处用塞尺检测大螺母3的法兰边31与平衡轴套2的前端面是否贴合。

参照图4，在测量基准台13上设置多个测量槽，穿过所述测量槽，利用深度尺7直接测量S2值。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (7)

1.低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，用于测量低压涡轮机匣前安装边与低压涡轮转子承力锥壁前端面的轴向距离即H值，其特征在于，包括以下步骤：

利用低压涡轮组合平衡用框架支撑低压涡轮转、静子，该低压涡轮组合平衡用框架包括静子支撑环和前端延伸部，所述静子支撑环具有固定面，用于与低压涡轮机匣前安装边连接，以固定低压涡轮静子，L静子为所述前端延伸部的前端面与所述静子支撑环的固定面的轴向距离；

将平衡轴套套装在低压涡轮轴上，L轴为低压涡轮轴的后安装边与低压涡轮轴的调整垫安装边的轴向距离，L轴套是所述平衡轴套的安装边与所述平衡轴套的前端面的轴向距离；

用大螺母将所述平衡轴套与低压涡轮轴压紧成一体，低压涡轮轴与所述平衡轴套通过轴肩相抵，所述大螺母通过其法兰边与所述平衡轴套的前端面相贴合，L压板为大螺母的法兰边厚度；

测量L测，L测是所述前端延伸部的所述前端面与所述大螺母的所述法兰边的前端面的轴向距离；以及

计算H值，H＝L轴+L轴套+L压板-L静子-L测。

2.如权利要求1所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，其特征在于，在所述低压涡轮组合平衡用框架上选择测量基准台，测量S2值，即低压涡轮转子 的一级涡轮盘心前端面与所述测量基准台的轴向距离；

S1为所述测量基准台与所述固定面的轴向距离；

S为低压涡轮机匣前安装边与所述一级涡轮盘心前端面的理论轴向距离；

对H值进行修正，H修＝H-(S2-S1-S)。

3.如权利要求1所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，其特征在于，在测量L测前，检测低压涡轮机匣前安装边与所述固定面是否贴合。

4.如权利要求1所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，其特征在于，在测量L测前，检测所述大螺母的所述法兰边与所述平衡轴套前端面是否贴合。

5.如权利要求3所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，其特征在于，所述静子支撑环与所述低压涡轮机匣前安装边止口配合，所述静子支撑环的安装止口处设有多个豁槽，从所述豁槽处观察到所述涡轮机匣前安装边与所述静子支撑环的连接情况，利用塞尺检测的方式判断两者是否贴合。

6.如权利要求4所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，其特征在于，用塞尺检测所述大螺母的所述法兰边与所述平衡轴套的前端面是否贴合。

7.如权利要求2所述的低压涡轮转、静子轴向距离测量方法，其特征在于，在所述测量基准台上设置多个测量槽，穿过所述测量槽，利用深度尺直接测量S2值。

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