CN104807595A - 一种悬臂转子整体动平衡工装 - Google Patents

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杨巍
张霄
王科研
卢崇奇
李霞
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Abstract

本发明涉及一种悬臂转子整体动平衡工装，包括转子支架1、静子支架2、风动环3，所述的转子支架1固定连接在动平衡机上，待动平衡的悬臂转子4安装在转子支架上并可以绕悬臂转子1本身的轴心转动，静子支架2固定在动平衡机的导轨上5，静子支架2上设置有静子安装结构并固定安装有悬臂核心机的静部件，静子支架2上还设置有风动环3，所述的风动环3内部设置有气路8。本发明模拟发动机转子的实际安装结构进行设计，配合风动驱动动平衡新技术，消除由于皮带传动及重复拆装等不确定因素造成的无规律的动平衡量值的变化影响，保证转子整体动平衡达到设计要求后，不需拆分，直接用于装机，以提高产品的使用稳定性和可靠性。

Description

一种悬臂转子整体动平衡工装
技术领域
本发明涉及一种动平衡工装，尤其是一种悬臂转子整体动平衡工装,适用于发动机悬臂核心机转子的整体动平衡。
背景技术
悬臂转子是指一端呈悬浮状态、在工作中通过旋转以产生或传递动力的部件。有些悬臂转子在工作中，由于悬臂部分长、重量大，转子的转速高，因此对其动平衡要求也较高。如在某航空发动机中，其所属核心机转子工作状态为悬臂状态，悬臂的重量和长度比大，最大的核心机转子悬臂部分与支撑安装部分的长度为203mm和96mm，重量为13.5Kg和1.5Kg，即长度比约为2.1、重量比约为9，其动平衡精度要求高,最大许用动平衡量值要求在10.8gmm以内，已接近转子本身动平衡精度等级的极限。在现有皮带驱动动平衡机上进行动平衡，由于皮带本身的弹性不稳定张力，使得转子运转极其不稳定，造成动平衡稳定性差，重复性差；又由于核心机转子结构限制，缺少供皮带驱动位置,因此无法进行整体动平衡，要先对转动部件进行动平衡，合格后分解再进行转子整体部件装配，转子整体装配后无法再测量动平衡，而是直接用于装机，实践证明，分解及复装过程中可能出现成倍的无规律的动平衡量值变大的情况，导致多台整机振动大而无法使用。
针对在现有平衡机上无法对悬臂核心机转子进行整体动平衡的情况,提出了通过引进高压气源驱动悬臂核心机转子转动,替代现有的皮带式传动的方法,一来可以解决无法对悬臂转子整体进行动平衡的问题,同时还可以避免皮带本身的弹性不稳定造成的动平衡稳定性差，重复性差的缺点。同时，高压气源驱动悬臂核心机转子，也与悬臂转子工作的工况相近，因此可以保证整机的使用稳定性和可靠性。由于该动平衡方法属于新的技术，因此需要新设计一种动平衡工装，可以通过高压气源驱动悬臂转子转动，同时更好的模拟实际使用工况。
发明内容
本发明的目的是提供一种悬臂转子整体动平衡工装，可以实现对悬臂转子的整体动平衡，并避免现有动平衡方法中动平衡机皮带弹性的影响，并模拟在实际工作工况的情况下进行动平衡。
本发明的具体技术方案是，悬臂转子整体动平衡工装包括转子支架、静子支架、风动环，所述的转子支架固定连接在动平衡机的左右摆架的轴瓦上，转子支架上设置有悬臂转子的安装结构，待动平衡的悬臂转子通过所述的安装结构安装在转子支架上并可以绕悬臂转子本身的轴心转动，静子支架固定在动平衡机的导轨上，静子支架上设置有静子安装结构并固定安装有悬臂核心机的静部件，转子支架上还设置有定位块，静子支架在安装时靠紧定位块以保证静部件安装后与悬臂转子之间的位置与工作时一致；静子支架上还设置有风动环，所述的风动环内部设置有气路，一端与高压气源相通，另一端设置有出风口，所述的出风口为多个并对称均匀设置，出风口的方向垂直与悬臂转子叶片表面。
所述的出风口的数量与悬臂转子叶片的数量相同。转子支架上的安装结构与悬臂转子在工作时的安装结构相同；静子支架上的安装结构包括固定半环和活动半环，静子部件安装在固定半环上并通过活动半环固定；风动环与高压气源之间设置有气压控制装置。
本发明转子支架安装于动平衡机左右摆架的轴瓦上，用于安装悬臂转子并与动平衡机进行连接测试；静子支架安装在动平衡机的导轨上，用于支撑静子、隔离转静子并安装支撑风动环；限位块对静子支架进行轴向限位，间接限位静子件，确保转、静子间在动平衡时保持安全距离。风动环装于静子支架上，向转子提供高压驱动风源。转子支架装配后用轴瓦自带压块将工装与轴瓦间以衡定力矩均匀固定，将左右摆架进行连接。通过模拟发动机安装结构形式，利用安装结构安装悬臂转子，通过动平衡试验，真实的测量转子在发动机上的安装支点所传递的振动值。本发明模拟发动机转子的实际安装结构进行设计，配合风动驱动动平衡新技术，将相对动平衡机的悬臂外质心转变为内质心，消除由于皮带传动及重复拆装等不确定因素造成的无规律的动平衡量值的变化影响，保证转子整体动平衡达到设计要求后，不需拆分，直接用于装机，以提高产品的使用稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为本发明的风动环结构示意图。
具体实施方式
如图所示，悬臂转子整体动平衡工装包括转子支架1、静子支架2、风动环3，所述的转子支架1固定连接在动平衡机的左右摆架7的轴瓦上，转子支架1上设置有悬臂转子的安装结构，待动平衡的悬臂转子4通过所述的安装结构安装在转子支架上并可以绕悬臂转子1本身的轴心转动，静子支架2固定在动平衡机的导轨上5，静子支架2上设置有静子安装结构并固定安装有悬臂核心机的静部件，转子支架上还设置有定位块，静子支架在安装时靠紧定位块6以保证静部件安装后与悬臂转子4之间的位置与工作时一致；静子支架2上还设置有风动环3，所述的风动环3内部设置有气路8，一端与高压气源相通，另一端设置有出风口11，所述的出风口11为多个并对称均匀设置，出风口11的方向垂直与悬臂转子叶片表面。
所述的出风口11的数量与悬臂转子叶片的数量相同。转子支架1上的安装结构与悬臂转子在工作时的安装结构相同；静子支架2上的安装结构包括固定半环9和活动半环10，静子部件安装在固定半环9上并通过活动半环10固定；风动环与高压气源之间设置有气压控制装置。

Claims (5)

1.一种悬臂转子整体动平衡工装，其特征是，所述的工装包括转子支架(1)、静子支架(2)、风动环(3)，所述的转子支架(1)固定连接在动平衡机的左右摆架(7)的轴瓦上，转子支架(1)上设置有悬臂转子的安装结构，待动平衡的悬臂转子(4)通过所述的安装结构安装在转子支架上并可以绕悬臂转子(1)本身的轴心转动，静子支架(2)固定在动平衡机的导轨上(5)，静子支架(2)上设置有静子安装结构并固定安装有悬臂核心机的静部件，转子支架上还设置有定位块，静子支架在安装时靠紧定位块(6)以保证静部件安装后与悬臂转子(4)之间的位置与工作时一致；静子支架(2)上还设置有风动环(3)，所述的风动环(3)内部设置有气路(8)，气路(8)一端与高压气源相通，另一端设置有出风口(11)，所述的出风口(11)为多个并对称均匀设置，出风口(11)的方向垂直与悬臂转子叶片表面。
2.如权利要求1所述的一种悬臂转子整体动平衡工装，其特征是，所述的出风口(11)的数量与悬臂转子叶片的数量相同。
3.如权利要求1所述的一种悬臂转子整体动平衡工装，其特征是，所述的转子支架(1)上的安装结构与悬臂转子在工作时的安装结构相同。
4.如权利要求1所述的一种悬臂转子整体动平衡工装，其特征是，所述的静子支架(2)上的安装结构包括固定半环(9)和活动半环(10)，静子部件安装在固定半环(9)上并通过活动半环(10)固定。
5.如权利要求1所述的一种悬臂转子整体动平衡工装，其特征是，所述的风动环与高压气源之间设置有气压控制装置。
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