航空发动机涡轮转子动平衡
2022.10.31
航空发动机涡轮转子动平衡
转子不平衡量对转子的振动影响非常大,尤其是在高转速的发动机上更为突出。为此在结构设计上应尽量减少不平衡因素,比如孔、凸台和槽等应周向均布,控制转轴的壁厚差等。除此之外,对转子采取平衡措施是加工和装配过程中非常重要的环节,设计上应有严格的要求,从零件直到装配成整个转子的全过程都应加以控制,逐级进行。各转动件的平衡包括:
轴类零件的动平衡
对轴类零件常采取去除材料的方法达到平衡精度的要求。设计图上应按规定有去除材料的部位、尺寸以及去除材料后表面的粗糙度等等级要求等。
盘片组合平衡
采取调整不同质量矩叶片位置达到平衡精度的要求,同时设计上应规定整台叶片的较大、较小质量差,相对装配位置的两片叶片的质量差极限。
首先对所有叶片逐个按质量去排序,然后按规定的序号位置将叶片装到盘上进行平衡,平衡精度不满足时可调整叶片位置,直至满足为止。
转子动平衡
平衡通常为平衡。进行涡轮转子平衡时,可用专用模拟压气机转子的模拟转子连在其上进行平衡,模拟转子质量、质心、转动惯量均需与实际的压气机转子相同。
在规定部位加装配重或去除材料达到平衡精度要求。经平衡后的转子,除非装配时所需,应不允许再分解,直接装发动机。对于多级涡轮转子,可采取平衡前就将转静子装上,用专用工具固定,进行带静子平衡,达到平衡后不再分解。对于必须分解的转子应划线记好各零组件的相对位置,再装配时严格按分解前的相对位置进行装配,保证与分解前一致,较大限度地减少由于再次分解产生的不定量。
平衡精度的要求应综合发动机方面的因素,包括发动机的大小、转子的转速、转子的支撑方式(刚性、柔性)、是否有减振措施以及类似发动机的精度要求等。
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