CN114046203B - 某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法 - Google Patents

某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，将压气机的转子装配到压气机匣内，并将转子支靠在压气机匣内的前轴承上，在压气机匣前端装配分流机匣，在分流机匣的前端安装有与转子同轴布设的安装座，安装座上设有调节件；将转轴装入转子的内腔，转轴的前端插入安装座内并通过安装座的内孔进行支撑，转轴的后端与转子后轴颈连接，在转轴后端安装表架，转动转子，转轴随转子一同转动，当测量的第一跳动值不符合要求时，调节安装座上的调节件以调节转轴的轴线位置；将燃烧室机匣安装在压气机匣后端，在压气机转子后轴颈安装表架，转动转子，检测转子相对于燃烧室机匣后轴承座内孔第二跳动值，调节燃烧室机匣周向位置。

Description

某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法
技术领域
本发明涉及发动机领域，特别地，涉及一种某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法。
背景技术
某型航空涡轮风扇式发动机的高压联合转子支承方式为1﹣1﹣0两点支承，在进行发动机的总装配时，需要控制高压转子、静子支承的轴线位置，保证转静子同轴度，使发动机转子工作平稳、减小因转子两支承点不同轴导致的发动机周期性振动过大。然而，在发动机总装配时，受装配工艺路线限制，在安装转子的后支承静子机匣时，需通过测量转静子相对跳动对静子机匣进行调整。由于高压转子此时仅靠前轴承单点支承，在单点支承时，转子摆动量大，转子相对于静子的跳动测量值不准确，易造成静子支承机匣装配位置偏离，导致转子两支承点不同轴。
发明内容
本发明提供了一种某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，以解决在某型涡扇发动机1﹣1﹣0支承型转子装配时，在前轴承单点支承情况下，转子相对于静子跳动值测量不准确，难以保证转子两前后支承同轴度的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，包括以下步骤：
将压气机的转子装配到压气机匣内，并将转子支靠在压气机匣内的前轴承上，以实现单点支承；
在压气机匣前端装配分流机匣，在分流机匣的前端安装有与转子同轴布设的安装座，安装座上设有调节件；
将转轴装入转子的内腔，转轴的前端插入安装座内并通过安装座的内孔进行支撑，从而为转子提供一个模拟支点，转轴的后端与转子后轴颈连接，使得转轴与转子同步转动；
在转轴后端安装表架，转动转子，转轴随转子一同转动，测量转子相对于压气机匣的第一跳动值，当测量的第一跳动值不符合要求时，通过调节安装座上的调节件以调节转轴的轴线位置，使得转轴带动转子移动，从而保证转子与前轴承同轴；
将燃烧室机匣安装在压气机匣后端，在压气机转子后轴颈安装表架，转动转子，测量转子相对于燃烧室机匣后轴承座内孔第二跳动值，当测量的第二跳动值不符合要求时，调节燃烧室机匣周向位置，以保证转子与后轴承同轴；
拆除安装座和调节件。
进一步地，转轴包括轴本体，布设在轴本体后端并套设在轴本体上用于将轴本体紧固在转子的后轴颈上的圆螺母，布设在圆螺母前端并套设在轴本体上用于轴本体轴向限位的第一限位件，布设在轴本体前端并套设在轴本体上用于轴本体定位的定位件，定位件与轴本体间隙配合，定位件安装在安装座的内孔中。
进一步地，轴本体的上还包括套设于轴本体上用于轴本体轴向限位的第二限位件。
进一步地，第一限位件采用定位锥套；和/或，第二限位件采用锥形套，第二限位件的内表面采用与轴本体外螺纹配合的内螺纹。
进一步地，调节件的自由端抵顶至定位件上，通过对调节件施加推动力，使受到挤压力的定位件驱动转轴的轴线位置发生改变。
进一步地，调节件采用多个，多个调节件沿安装座周向间隔布设。
进一步地，定位件采用弹性材料制备而成。
进一步地，安装座上还设有用于沿轴向方向抵顶至转轴的自由端以对转轴轴向限位的限位杆。
进一步地，限位杆采用可伸缩的限位杆；或者，限位杆与安装座滑动连接或螺纹连接。
进一步地，第一跳动值小于等于0.1；和/或，第二跳动值小于等于0.1。
本发明具有以下有益效果：
本发明的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，将转轴安装在转子内腔中，并在转轴的前端通过安装座内孔进行支承，在前端给转子提供一个模拟支点，使转子由压气机匣前轴承支承的单支承形式变为前轴承支承、安装座支承两点支承的形式，测量转子相对于压气机匣(静子)跳动，从而通过在转子前轴承增加新支点调节转子轴线位置，先保证了转子相对于静子同轴，再通过测量转子相对于燃烧室机匣(静子，带后支点)跳动，调节燃烧室机匣的周向位置，保证了静子与转子同轴，最终保证转子前轴承、后轴承同轴。因此，通过安装座提供的假支点，形成了静子调节转子轴向位置，转子再调节静子周向位置的方式，使转子前、后支点达到同轴。上述某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，在单点支承的情况下，给转子前端提供一个可调节轴线位置的支点，避免了单点支承情况下转子轴线摆动量大，转静子跳动测量不准确的问题，保证了转静子同轴度。
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。下面将参照附图，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转子与前轴承装配图；
图2是本发明优选实施例的转子支撑图；
图3是本发明优选实施例的转轴示意图；以及
图4是本发明优选实施例的安装座示意图。
附图标号说明：
1、转子；2、压气机匣；3、前轴承；4、分流机匣；5、安装座；6、调节件；7、转轴；8、燃烧室机匣；9、限位杆；
71、轴本体；72、圆螺母；73、第一限位件；74、定位件；75、第二限位件。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明优选实施例的转子与前轴承装配图；图2是本发明优选实施例的转子支撑图；图3是本发明优选实施例的转轴示意图；图4是本发明优选实施例的安装座示意图。
如图1和图2所示，本实施例的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，包括以下步骤：
将压气机的转子1装配到压气机匣2内，并将转子1支靠在压气机匣2内的前轴承3上，以实现单点支承；
在压气机匣2前端装配分流机匣4，在分流机匣4的前端安装有与转子1同轴布设的安装座5，安装座5上设有调节件6；
将转轴7装入转子1的内腔，转轴7的前端插入安装座5内并通过安装座5的内孔进行支撑，从而为转子1提供一个模拟支点，转轴7的后端与转子1后轴颈连接，使得转轴7与转子1同步转动；
在转轴7后端安装表架，转动转子1，转轴7随转子1一同转动，测量转子1相对于压气机匣2的第一跳动值，当测量的第一跳动值不符合要求时，通过调节安装座5上的调节件6以调节转轴7的轴线位置，使得转轴7带动转子1移动，从而保证转子1与前轴承3同轴；
将燃烧室机匣8安装在压气机匣2后端，在转子1的后轴颈安装表架，转动转子1，测量转子1相对于燃烧室机匣8的后轴承座内孔第二跳动值，当测量的第二跳动值不符合要求时，调节燃烧室机匣8周向位置，以保证转子1与后轴承同轴；
拆除安装座5和调节件6。
本发明的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，将转轴7安装在转子1内腔中，并在转轴7的前端通过安装座5内孔进行支承，在前端给转子1提供一个模拟支点，使转子1由压气机匣2前轴承3支承的单支承形式变为前轴承3支承、安装座5支承两点支承的形式，测量转子1相对于压气机匣2(静子)跳动，从而通过在转子1的前轴承3增加新支点调节转子1轴线位置，先保证了转子1相对于静子同轴，再通过测量转子1相对于燃烧室机匣8(静子，带后支点)跳动，调节燃烧室机匣8的周向位置，保证了静子与转子1同轴，最终保证转子1、后轴承同轴。因此，通过安装座5提供的假支点，形成了静子调节转子1轴向位置，转子1再调节静子周向位置的方式，使转子1前、后支点达到同轴。上述某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，在单点支承的情况下，给转子1前端提供一个可调节轴线位置的支点，避免了单点支承情况下转子1轴线摆动量大，转静子跳动测量不准确的问题，保证了转静子同轴度。其中第一跳动值标记为S1，第二跳动值标记为S2。
如图3所示，本实施例中，转轴7包括轴本体71，布设在轴本体71后端并套设在轴本体71上用于将轴本体71紧固在转子1的后轴颈上的圆螺母72，布设在圆螺母72前端并套设在轴本体71上用于轴本体71轴向限位的第一限位件73，布设在轴本体71前端并套设在轴本体71上用于轴本体71定位的定位件74，定位件74与轴本体71间隙配合，定位件74安装在安装座5的内孔中。上述转轴7包括轴本体71，轴本体71的后端通过圆螺母72与转子1后轴颈上连接，用圆螺母72将转轴7固紧在转子1后轴颈的螺纹孔上，并对定位件74产生压紧作用。优选地，第一限位件73采用定位锥套，定位锥套由于其锥形结构，相比于常规的圆环套，其渐变面不会使转轴7发生偏斜，从而保证转轴7的同轴度，从而对转轴7起到轴向限位作用。轴本体71的后端通过定位件74装配到安装座5的内孔中，且定位件74与转轴7为小间隙配合，从而预料调节转子1轴向位置的空间，从而使得转子1沿径向方向进行微调，以保证转子1与前轴承3同轴。
本实施例中，轴本体71的上还包括套设于轴本体71上用于轴本体71轴向限位的第二限位件75。轴本体71为长轴径零件，在随着转子1转动过程中，易发生偏斜而影响同轴度的现象，因此，在轴本体71上布设第二限位件75。优选地，第二限位件75采用锥形套，第二限位件75的内表面采用与轴本体71外螺纹配合的内螺纹。锥套前端的锥面对轴本体71起到轴向限位作用。
如图1和图4所示，本实施例中，调节件6的自由端抵顶至定位件74上，通过对调节件6施加推动力，使受到挤压力的定位件74驱动转轴7的轴线位置发生改变。安装座5沿轴本体71的径向方向上安装有调节件6，当测量的第一跳动值不符合要求时，确定转子1的调节方向，推动调节件6沿定位件74方向移动，其一端抵顶至定位件74上，继续施加推动力，定位件74受到的挤压力会驱动转轴7进行径向移动，从而调节转轴7的轴线位置，使得转轴7带动转子1移动，从而保证转子1与前轴承3同轴。实际上，调节件6可以直接施加在轴本体71上，以推动轴本体71移动，但是通常情况下，调节件6一般都为刚性件，容易造成轴本体71的损伤，况且，定位件74相对于轴本体71为小零件，易于加工和更换，因此，定位件74也用作轴本体71的保护。
优选地，调节件6采用多个，多个调节件6沿安装座5周向间隔布设。上述调节件6采用多个，以实现在多个方位对转轴7的调节，从而更加精准的调节转轴7的轴向位置。更优选地，结合实际需要，调节件6采用4个，4个调节件6沿安装座5周向等距间隔布设。调节件6可采用调节螺钉。
本实施例中，定位件74采用弹性材料制备而成。即可以保护轴本体71，又可以自行恢复原状，以实现重复使用。
本实施例中，安装座5上还设有用于沿轴向方向抵顶至转轴7的自由端以对转轴7轴向限位的限位杆9。转轴7的前端通过限位杆9进行限位，后端采用圆螺母72进行压紧限位，从而有效防止转轴7随转子1转动过程中，转轴7发生前后晃动，而影响测量结果。
本实施例中，限位杆9采用可伸缩的限位杆；或者，限位杆9与安装座5滑动连接或螺纹连接。上述安装座5、调节件6、限位杆9和转轴7可以作为通用件，可实现不同型号、尺寸的发动机转子支点的装配。
本实施例中，第一跳动值小于等于0.1；和/或，第二跳动值小于等于0.1。
以上所述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 (9)

1.一种某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
将压气机的转子（1）装配到压气机匣（2）内，并将转子（1）支靠在压气机匣（2）内的前轴承（3）上，以实现单点支承；
在压气机匣（2）前端装配分流机匣（4），在分流机匣（4）的前端安装有与所述转子（1）同轴布设的安装座（5），所述安装座（5）上设有调节件（6）；
将转轴（7）装入转子（1）的内腔，所述转轴（7）的前端插入所述安装座（5）内并通过所述安装座（5）的内孔进行支撑，从而为所述转子（1）提供一个模拟支点，所述转轴（7）的后端与所述转子（1）后轴颈连接，使得所述转轴（7）与所述转子（1）同步转动；
在转轴（7）后端安装表架，转动转子（1），转轴（7）随转子（1）一同转动，测量转子（1）相对于压气机匣（2）的第一跳动值，当测量的第一跳动值不符合要求时，通过调节安装座（5）上的调节件（6）以调节转轴（7）的轴线位置，使得转轴（7）带动转子（1）移动，从而保证所述转子（1）与所述前轴承（3）同轴；
将燃烧室机匣（8）安装在压气机匣（2）后端，在转子（1）的后轴颈安装表架，转动转子（1），测量转子（1）相对于燃烧室机匣（8）后轴承座内孔第二跳动值，当测量的第二跳动值不符合要求时，调节燃烧室机匣（8）周向位置，以保证所述转子（1）与后轴承同轴；
拆除所述安装座（5）和调节件（6）。
2.根据权利要求1所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述转轴（7）包括轴本体（71），布设在轴本体（71）后端并套设在所述轴本体（71）上用于将轴本体（71）紧固在所述转子（1）的后轴颈上的圆螺母（72），布设在圆螺母（72）前端并套设在所述轴本体（71）上用于所述轴本体（71）轴向限位的第一限位件（73），布设在轴本体（71）前端并套设在所述轴本体（71）上用于所述轴本体（71）定位的定位件（74），所述定位件（74）与所述轴本体（71）间隙配合，所述定位件（74）安装在所述安装座（5）的内孔中。
3.根据权利要求2所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述轴本体（71）上还包括套设于所述轴本体（71）上用于所述轴本体（71）轴向限位的第二限位件（75）。
4.根据权利要求3所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述第一限位件（73）采用定位锥套；和/或
所述第二限位件（75）采用锥形套，所述第二限位件（75）的内表面采用与所述轴本体（71）外螺纹配合的内螺纹。
5.根据权利要求2所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述调节件（6）的自由端抵顶至所述定位件（74）上，通过对所述调节件（6）施加推动力，使受到挤压力的所述定位件（74）驱动所述转轴（7）的轴线位置发生改变。
6.根据权利要求5所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述调节件（6）采用多个，多个所述调节件（6）沿所述安装座（5）周向间隔布设。
7.根据权利要求5所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述定位件（74）采用弹性材料制备而成。
8.根据权利要求1所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述安装座（5）上还设有用于沿轴向方向抵顶至所述转轴（7）的自由端以对所述转轴（7）轴向限位的限位杆（9）。
9.根据权利要求8所述的某型涡轮风扇发动机转子支点装配方法，其特征在于，
所述限位杆（9）采用可伸缩的限位杆；或者
所述限位杆（9）与所述安装座（5）滑动连接或螺纹连接。
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