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基于同心度优化的高压压气机转子装配工艺研究
1
作者
李鹏飞
金彬
+2 位作者
丰少宝
张涛涛
祖建国
《航空制造技术》
北大核心
2025年第11期104-111,共8页
为了提高航空发动机高压压气机转子装配后的同心度水平、同心度测量结果的稳定性,以及叠加装配过程预测结果的准确性,对压气机转子装配时无法对组件后止口端面垂直度优化、同心度测量结果重复性差等问题开展研究。通过建立核心机转子中...
为了提高航空发动机高压压气机转子装配后的同心度水平、同心度测量结果的稳定性,以及叠加装配过程预测结果的准确性,对压气机转子装配时无法对组件后止口端面垂直度优化、同心度测量结果重复性差等问题开展研究。通过建立核心机转子中间截面偏心量计算模型,分析得出压气机转子组件后止口垂直度偏差对核心机转子中间截面偏心量的影响是同心度偏差的3.4倍。通过建立压气机转子组件同心度测量过程基准修正模型,分析得出测量结果重复性差、预测结果准确性差的原因是转子高度与基准端面半径的比值较大导致修正后结果对前轴颈基准端面不同径向位置的拟合型面微小差异高度敏感,因此通过减小转子高度与基准端面半径的比值,将组件后端止口端面作为测量基准并改进叠加装配方向既可以改善转子同心度测量结果的稳定性,又可以在叠加优化过程中考虑后端止口端面垂直度的影响。验证结果表明,改进后装配工艺相比原装配工艺转子的同心度偏差减小了68%,同时测量结果重复性误差由32%降至13%。
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关键词
高压压气机
转子装配
同心度
垂直度
叠加优化
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职称材料
涡轮叶片装配智能优化算法
2
作者
赵磊
卢洪义
+2 位作者
宋汉强
徐文聪
贺勃睿
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期309-316,共8页
涡轮组件装配是发动机制造过程的重要组成部分,在装配过程中为保证涡轮叶片装配完成后的转子不平衡量符合设计标准,需对叶片进行分组试装等步骤,装配效率因此受到影响。为解决此问题,提出一种基于改进模拟退火算法的叶片装配序列优化方...
涡轮组件装配是发动机制造过程的重要组成部分,在装配过程中为保证涡轮叶片装配完成后的转子不平衡量符合设计标准,需对叶片进行分组试装等步骤,装配效率因此受到影响。为解决此问题,提出一种基于改进模拟退火算法的叶片装配序列优化方法。建立由轮盘自身不平衡量与叶片不平衡量相结合的数学模型,采用多邻域搜索机制,改进退火机制,增加升温、记忆模块等方法来改进算法,通过实例验证了算法的有效性,并与蝴蝶算法,天鹰算法,原始模拟退火算法进行比较,有效地降低了涡轮转子不平衡量。结果表明,改进的模拟退火算法能够有效的减少叶片装配后的不平衡量。为使该算法能够更方便的服务于装配现场,基于MFC框架开发一款叶片装配软件,为解决叶片装配需进行多次拆装以及装配效率低的问题提供了一种有效的方案。
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关键词
航空发动机
涡轮叶片装配
装配序列优化
改进模拟退火算法
转子平衡
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职称材料
基于转子跳动和初始不平衡量优化的多级盘转子结构装配工艺
被引量:
22
3
作者
琚奕鹏
吴法勇
+2 位作者
金彬
魏秀鹏
祖建国
《航空发动机》
北大核心
2018年第6期83-90,共8页
为了综合优化转子系统跳动和初始不平衡量,通过分析多级盘转子结构同心度、垂直度与不平衡量参数的叠加机理及装配参数对不平衡量的影响关系,建立适当的优化目标函数,利用VBA计算程序进行优化分析;结合实践应用经验对跳动误差进行分析...
为了综合优化转子系统跳动和初始不平衡量,通过分析多级盘转子结构同心度、垂直度与不平衡量参数的叠加机理及装配参数对不平衡量的影响关系,建立适当的优化目标函数,利用VBA计算程序进行优化分析;结合实践应用经验对跳动误差进行分析与修正,在各级盘装配相位关系的可行域内选择最优方案。结果表明:与传统堆叠优化方案相比,对某压气机盘鼓组件进行双目标优化能够使初始静不平衡量最大降低86%,有效提升转子装配质量,提高装配效率。该装配工艺优化方法对于航空发动机装配优化、分解检查及连接面质量评估等方面具有较强的工程指导意义。
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关键词
装配
转子系统跳动
初始不平衡量
同心度
垂直度
叠加机理
航空发动机
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职称材料
航空发动机高压转子模拟平衡工艺分析与控制
被引量:
2
4
作者
汪俊熙
任家海
汤福龙
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期522-534,共13页
针对大涵道比航空发动机高压转子采用模拟平衡工艺缺少数学分析手段以及模拟转子技术指标缺少制定依据的问题,提出一种模拟平衡工艺量化分析方法。以过转子重心的静和偶不平衡矢量来表示转子不平衡状态,定义了包含质量偏差、重心位置偏...
针对大涵道比航空发动机高压转子采用模拟平衡工艺缺少数学分析手段以及模拟转子技术指标缺少制定依据的问题,提出一种模拟平衡工艺量化分析方法。以过转子重心的静和偶不平衡矢量来表示转子不平衡状态,定义了包含质量偏差、重心位置偏差、转动惯量偏差和端跳偏差的模拟转子模型,结合模拟平衡过程和转位平衡原理,建立转子校正不平衡量和转位补偿量数学模型,以高压组合转子初始不平衡量来评估模拟平衡质量。结果表明:模拟平衡能替代组合平衡,被平衡的两个转子均具备装配互换性和装配对接角度不受限制的特点;本案例中为控制模拟平衡质量,模拟转子质量偏差应在±4%以内,重心位置偏差应在±2 mm以内,直径和极转动惯量偏差均应在±5%以内,端跳偏差应小于0.008 mm。
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关键词
高压转子
模拟平衡
平衡工艺
模拟转子偏差
平衡控制
原文传递
高压转子维修单元体跳动评价方法
5
作者
汪俊熙
孙磊
+2 位作者
赵岩
李琳
苏巧灵
《航空发动机》
北大核心
2023年第3期162-169,共8页
为了提升航空发动机高压转子维修单元体的装配质量,针对当前高压转子维修单元体跳动评价方法中普遍存在的沿程测量误差问题,通过分析维修单元体转子偏心量与组合转子偏心量之间的影响关系,同时避免复杂的空间坐标变换计算,建立了高压组...
为了提升航空发动机高压转子维修单元体的装配质量,针对当前高压转子维修单元体跳动评价方法中普遍存在的沿程测量误差问题,通过分析维修单元体转子偏心量与组合转子偏心量之间的影响关系,同时避免复杂的空间坐标变换计算,建立了高压组合转子结合面偏心量快速预估模型,提出以支承轴颈处偏心量来评价高压转子维修单元体跳动的方法。采用该方法可快速预估组合转子中间结合面偏心量范围,也可对批量压气机转子和涡轮转子实施最优配对。结果表明:在满足高压组合转子跳动设计要求的前提下,改进后的跳动评价方法使高压转子维修单元体不合格率从最高约67%降低到约8%,有效提升了转子装配质量,提高了装配效率。该跳动评价方法对于航空发动机转子装配、组合转子配对以及连接质量评估等工作的开展具有较强的工程指导意义。
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关键词
维修单元体
高压转子
跳动评价
装配
航空发动机
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职称材料
风扇/增压级转子平衡转速计算模型的构建与应用
6
作者
赵洪丰
杨法立
乔廷强
《航空发动机》
北大核心
2021年第6期7-12,共6页
针对航空发动机风扇/增压级转子平衡工艺规划过程中平衡转速设定的问题,通过考虑叶片榫槽间隙、平衡设备性能和转子气动扭矩等因素,构建风扇/增压级转子平衡转速计算模型。将某型发动机风扇/增压级转子的结构及性能参数带入模型,计算得...
针对航空发动机风扇/增压级转子平衡工艺规划过程中平衡转速设定的问题,通过考虑叶片榫槽间隙、平衡设备性能和转子气动扭矩等因素,构建风扇/增压级转子平衡转速计算模型。将某型发动机风扇/增压级转子的结构及性能参数带入模型,计算得到转子的平衡转速,并与国外相似型号转子的平衡转速进行了比较。结果表明:通过模型计算得到的转子平衡转速为685 r/min,与国外相似型号转子的平衡转速基本一致,并且满足该型风扇/增压级转子的实际平衡需求。该平衡转速计算模型已经成功应用到风扇/增压级转子平衡的设计和工艺文件中,提升了风扇/增压级转子平衡工艺的正向设计能力。
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关键词
平衡转速
风扇/增压级
平衡机
扭矩
航空发动机
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职称材料
冲压发动机精加工型架研制
7
作者
王义衡
《航天工艺》
1989年第1期54-59,50,共7页
依据冲压发动机的结构特点,制定型架设计的基本要求和精度,确定型架组成及其功能,较好地解决了刚性较差的薄壁结构的装夹定位问题,设计制造了发动机精加工型架,使用效果良好,提高工效10倍。
关键词
喷气发动机
装配架
装配工艺
原文传递
题名
基于同心度优化的高压压气机转子装配工艺研究
1
作者
李鹏飞
金彬
丰少宝
张涛涛
祖建国
机构
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《航空制造技术》
北大核心
2025年第11期104-111,共8页
文摘
为了提高航空发动机高压压气机转子装配后的同心度水平、同心度测量结果的稳定性,以及叠加装配过程预测结果的准确性,对压气机转子装配时无法对组件后止口端面垂直度优化、同心度测量结果重复性差等问题开展研究。通过建立核心机转子中间截面偏心量计算模型,分析得出压气机转子组件后止口垂直度偏差对核心机转子中间截面偏心量的影响是同心度偏差的3.4倍。通过建立压气机转子组件同心度测量过程基准修正模型,分析得出测量结果重复性差、预测结果准确性差的原因是转子高度与基准端面半径的比值较大导致修正后结果对前轴颈基准端面不同径向位置的拟合型面微小差异高度敏感,因此通过减小转子高度与基准端面半径的比值,将组件后端止口端面作为测量基准并改进叠加装配方向既可以改善转子同心度测量结果的稳定性,又可以在叠加优化过程中考虑后端止口端面垂直度的影响。验证结果表明,改进后装配工艺相比原装配工艺转子的同心度偏差减小了68%,同时测量结果重复性误差由32%降至13%。
关键词
高压压气机
转子装配
同心度
垂直度
叠加优化
Keywords
High-pressure compressor
Rotor assembly
Concentricity
Perpendicularity
Stack optimization
分类号
V263.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
涡轮叶片装配智能优化算法
2
作者
赵磊
卢洪义
宋汉强
徐文聪
贺勃睿
机构
南昌航空大学飞行器学院
海军研究院
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期309-316,共8页
基金
江西省重点基金项目(20201BBE51002)。
文摘
涡轮组件装配是发动机制造过程的重要组成部分,在装配过程中为保证涡轮叶片装配完成后的转子不平衡量符合设计标准,需对叶片进行分组试装等步骤,装配效率因此受到影响。为解决此问题,提出一种基于改进模拟退火算法的叶片装配序列优化方法。建立由轮盘自身不平衡量与叶片不平衡量相结合的数学模型,采用多邻域搜索机制,改进退火机制,增加升温、记忆模块等方法来改进算法,通过实例验证了算法的有效性,并与蝴蝶算法,天鹰算法,原始模拟退火算法进行比较,有效地降低了涡轮转子不平衡量。结果表明,改进的模拟退火算法能够有效的减少叶片装配后的不平衡量。为使该算法能够更方便的服务于装配现场,基于MFC框架开发一款叶片装配软件,为解决叶片装配需进行多次拆装以及装配效率低的问题提供了一种有效的方案。
关键词
航空发动机
涡轮叶片装配
装配序列优化
改进模拟退火算法
转子平衡
Keywords
aircraft engine
turbine blade assembly
assembly sequence optimization
improved simulated annealing algorithm
rotor balance
分类号
V263.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于转子跳动和初始不平衡量优化的多级盘转子结构装配工艺
被引量:
22
3
作者
琚奕鹏
吴法勇
金彬
魏秀鹏
祖建国
机构
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《航空发动机》
北大核心
2018年第6期83-90,共8页
基金
航空动力基础研究项目资助
文摘
为了综合优化转子系统跳动和初始不平衡量,通过分析多级盘转子结构同心度、垂直度与不平衡量参数的叠加机理及装配参数对不平衡量的影响关系,建立适当的优化目标函数,利用VBA计算程序进行优化分析;结合实践应用经验对跳动误差进行分析与修正,在各级盘装配相位关系的可行域内选择最优方案。结果表明:与传统堆叠优化方案相比,对某压气机盘鼓组件进行双目标优化能够使初始静不平衡量最大降低86%,有效提升转子装配质量,提高装配效率。该装配工艺优化方法对于航空发动机装配优化、分解检查及连接面质量评估等方面具有较强的工程指导意义。
关键词
装配
转子系统跳动
初始不平衡量
同心度
垂直度
叠加机理
航空发动机
Keywords
assembly
rotor system runout
initial unbalance
concentricity
perpendicularity
superposition mechanism
aeroengine
分类号
V263.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
航空发动机高压转子模拟平衡工艺分析与控制
被引量:
2
4
作者
汪俊熙
任家海
汤福龙
机构
西北工业大学动力与能源学院
中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期522-534,共13页
文摘
针对大涵道比航空发动机高压转子采用模拟平衡工艺缺少数学分析手段以及模拟转子技术指标缺少制定依据的问题,提出一种模拟平衡工艺量化分析方法。以过转子重心的静和偶不平衡矢量来表示转子不平衡状态,定义了包含质量偏差、重心位置偏差、转动惯量偏差和端跳偏差的模拟转子模型,结合模拟平衡过程和转位平衡原理,建立转子校正不平衡量和转位补偿量数学模型,以高压组合转子初始不平衡量来评估模拟平衡质量。结果表明:模拟平衡能替代组合平衡,被平衡的两个转子均具备装配互换性和装配对接角度不受限制的特点;本案例中为控制模拟平衡质量,模拟转子质量偏差应在±4%以内,重心位置偏差应在±2 mm以内,直径和极转动惯量偏差均应在±5%以内,端跳偏差应小于0.008 mm。
关键词
高压转子
模拟平衡
平衡工艺
模拟转子偏差
平衡控制
Keywords
high pressure rotor
dummy balance
balance process
dummy rotor deviation
balance control
分类号
V263.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
原文传递
题名
高压转子维修单元体跳动评价方法
5
作者
汪俊熙
孙磊
赵岩
李琳
苏巧灵
机构
西北工业大学动力与能源学院
中国航发商用航空发动机有限责任公司
出处
《航空发动机》
北大核心
2023年第3期162-169,共8页
文摘
为了提升航空发动机高压转子维修单元体的装配质量,针对当前高压转子维修单元体跳动评价方法中普遍存在的沿程测量误差问题,通过分析维修单元体转子偏心量与组合转子偏心量之间的影响关系,同时避免复杂的空间坐标变换计算,建立了高压组合转子结合面偏心量快速预估模型,提出以支承轴颈处偏心量来评价高压转子维修单元体跳动的方法。采用该方法可快速预估组合转子中间结合面偏心量范围,也可对批量压气机转子和涡轮转子实施最优配对。结果表明:在满足高压组合转子跳动设计要求的前提下,改进后的跳动评价方法使高压转子维修单元体不合格率从最高约67%降低到约8%,有效提升了转子装配质量,提高了装配效率。该跳动评价方法对于航空发动机转子装配、组合转子配对以及连接质量评估等工作的开展具有较强的工程指导意义。
关键词
维修单元体
高压转子
跳动评价
装配
航空发动机
Keywords
maintenance module
high-pressure rotor
runout assessment
assembly
aeroengine
分类号
V263.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
风扇/增压级转子平衡转速计算模型的构建与应用
6
作者
赵洪丰
杨法立
乔廷强
机构
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《航空发动机》
北大核心
2021年第6期7-12,共6页
基金
航空动力基础研究项目资助。
文摘
针对航空发动机风扇/增压级转子平衡工艺规划过程中平衡转速设定的问题,通过考虑叶片榫槽间隙、平衡设备性能和转子气动扭矩等因素,构建风扇/增压级转子平衡转速计算模型。将某型发动机风扇/增压级转子的结构及性能参数带入模型,计算得到转子的平衡转速,并与国外相似型号转子的平衡转速进行了比较。结果表明:通过模型计算得到的转子平衡转速为685 r/min,与国外相似型号转子的平衡转速基本一致,并且满足该型风扇/增压级转子的实际平衡需求。该平衡转速计算模型已经成功应用到风扇/增压级转子平衡的设计和工艺文件中,提升了风扇/增压级转子平衡工艺的正向设计能力。
关键词
平衡转速
风扇/增压级
平衡机
扭矩
航空发动机
Keywords
balance rotational speed
fan/booster
balancing machine
torque
aeroengine
分类号
V263.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
冲压发动机精加工型架研制
7
作者
王义衡
机构
三院
出处
《航天工艺》
1989年第1期54-59,50,共7页
文摘
依据冲压发动机的结构特点,制定型架设计的基本要求和精度,确定型架组成及其功能,较好地解决了刚性较差的薄壁结构的装夹定位问题,设计制造了发动机精加工型架,使用效果良好,提高工效10倍。
关键词
喷气发动机
装配架
装配工艺
分类号
V263.22 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于同心度优化的高压压气机转子装配工艺研究
李鹏飞
金彬
丰少宝
张涛涛
祖建国
《航空制造技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
涡轮叶片装配智能优化算法
赵磊
卢洪义
宋汉强
徐文聪
贺勃睿
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
基于转子跳动和初始不平衡量优化的多级盘转子结构装配工艺
琚奕鹏
吴法勇
金彬
魏秀鹏
祖建国
《航空发动机》
北大核心
2018
22
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职称材料
4
航空发动机高压转子模拟平衡工艺分析与控制
汪俊熙
任家海
汤福龙
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
原文传递
5
高压转子维修单元体跳动评价方法
汪俊熙
孙磊
赵岩
李琳
苏巧灵
《航空发动机》
北大核心
2023
0
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职称材料
6
风扇/增压级转子平衡转速计算模型的构建与应用
赵洪丰
杨法立
乔廷强
《航空发动机》
北大核心
2021
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职称材料
7
冲压发动机精加工型架研制
王义衡
《航天工艺》
1989
0
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