某发动机高压转子平衡理论与关键技术研究

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航空发动机转子是航空发动机的重要部件,航空发动机转子动平衡工作是转子装配工艺中的重要工艺过程,某型发动机的高压压气机和高压涡轮转子的动平衡工作是保证发动机稳定工作的基础。本文主要研究了航空发动机转子动平衡工艺的分析方法和动平衡实践技术;研究了动平衡工艺方案的平衡品质评定方法并对某发动机高压转子的两套平衡工艺方案进行了评定。根据转子的实际设计条件确认转子状态,选择合适的分类对转子进行动平衡分析。设计了两套动平衡工艺流程,充分考虑转子实际工作状态和动平衡状态的差别,保证了转子动平衡差异和实际工作差异的最小性。研究工作具体包括三个方面: (1)分析了某发动机高压压气及和高压涡轮转子的实际结构及工作状态,研究了转位平衡工艺方案,结合平衡设备选择原则选择了最合理的动平衡设备;对试车前、后的同件试验转子进行了初始动平衡量的数据采集,结果表明高压压气机转子试车前、后的动平衡量变化较大,平衡效果不好。 (2)研究了高压转子组合平衡工艺方案,结合平衡设备选择原则选择了最合理的动平衡设备;对试车前、后的同件试验转子进行了初始动平衡量的数据采集,结果表明高压压气机转子应用组合平衡方案时试车前、后的动平衡量变化较小,平衡效果较好。 (3)研究了发动机试车技术并应用试车技术对发动机转子动平衡品质进行了评定。对应用两套动平衡工艺方案的试验转子进行了发动机试车数据的采集;对比了应用两种工艺方案后的发动机振动的报警率和试车振动的合格率;结果表明,针对该型发动机的高压压气机转子及高压涡轮转子的两套动平衡方案,高压转子组合平衡方法更优于转位平衡的方法。 该工艺研究成果已经应用于实际发动机的生产中,随着实际经验的进一步成熟,动平衡工艺将更加完善。
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