本發(fā)明涉及一種撓性轉(zhuǎn)子動撓度控制方法，尤其是一種細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子高速動撓度控制方法，適用于中空、細(xì)長超臨介轉(zhuǎn)子的高速動撓度控制技術(shù)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有對于撓性轉(zhuǎn)子的動平衡，通常會采取用膠帶粘貼平衡塊的方式進行試重的測量工藝,采用多次測量、去材料再測量的方式進行校正，直至動撓度合格為止。即采用多次啟停平衡機的的方式完成動平衡工作，其工藝流程一般為：工件及設(shè)備的準(zhǔn)備→工件的安裝→動平衡測量→用平衡塊預(yù)校正→少量去材料→再次測量→再次少量去材料→通過循環(huán)操作，直至動撓度合格為止。這種工藝通過反復(fù)的試重測量及多次去材料校正，導(dǎo)致平衡機多次啟停，不但平衡效率低且去材料形狀不規(guī)則，另外對于長度大于800mm，直徑小于30mm的細(xì)長撓性軸，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過10000轉(zhuǎn)/分時，膠帶粘接平衡塊的強度不足，會產(chǎn)生平衡塊飛出的危險事故，不但造成安全隱患且造成測量值失真，滿足不了高精度、高質(zhì)量、高轉(zhuǎn)速細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子的使用要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)子高速動撓度控制方法，使細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子在超過10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下動撓度指標(biāo)不大于0.2mm，全工況無異常振動及聲響，滿足高精度、高質(zhì)量、高轉(zhuǎn)速細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子的使用要求。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是，所述的細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子高速動撓度控制方法包括以下步驟：

(1)準(zhǔn)備一件與待平衡的細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子相同的試驗件，并將其安裝到平衡機上，啟動平衡機至轉(zhuǎn)子的臨介轉(zhuǎn)速，進行動撓度測量，并記錄動撓度值、不平衡量值及相應(yīng)的波峰角相，在轉(zhuǎn)子中部設(shè)置的去重凸臺上用銑刀在波峰的角相去除不同深度的材料，并記錄每次去除材料后相對應(yīng)的不平衡量的變化值，將所得的數(shù)據(jù)繪制成去材料深度與不平衡量之間關(guān)系曲線圖；

(2)準(zhǔn)備待平衡的細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子并將其安裝到平衡機上；

(3)啟動平衡機并緩慢升至轉(zhuǎn)子的臨介轉(zhuǎn)速附近，即14000～15000轉(zhuǎn)/分之間，進行動撓度測量，并記錄動撓度曲線的波峰、波谷角相及量值；

(4)將精密平衡卡環(huán)安裝到工件的去重凸臺處并固定牢固，所述的平衡卡環(huán)由兩個半圓形環(huán)3組成，并通過對稱設(shè)置的兩個質(zhì)量相同的螺栓1、墊片和螺母2固定，其內(nèi)徑與待平衡轉(zhuǎn)子的去重凸臺配合；

(5)根據(jù)動撓度曲線調(diào)整平衡卡環(huán)的角度，使兩個螺栓分別位于動撓度曲線的波峰和波谷角相，然后在波谷的角相處的螺栓上增加平衡墊片的方式來調(diào)整轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，并進行第(2)步驟，直至將轉(zhuǎn)子的動撓度曲線的波峰、波谷值均校正到0.2mm以內(nèi)；

(6)拆卸轉(zhuǎn)子和平衡卡環(huán)，取下增加的平衡墊片并稱重；

(7)計算平衡墊片的質(zhì)量與去重帶的半徑的乘積，得出轉(zhuǎn)子的不平衡量；

(8)根據(jù)去材料深度與不平衡量之間關(guān)系曲線圖，查出應(yīng)去除材料的深度，然后在波峰角相處將規(guī)定深度的材料去除；

(9)將轉(zhuǎn)子安裝在平衡機上，啟動平衡機，測量轉(zhuǎn)子在臨介轉(zhuǎn)速附近的動撓度，若在0.2mm以內(nèi)，則平衡完成，若超過0.2mm，則進行(4)-(8)步驟，直至動撓度為0.2mm以內(nèi)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點效果，采用本工藝方法是通過安裝平衡卡環(huán)及平衡墊片，提高動平衡測量的真實性和穩(wěn)定性，并將轉(zhuǎn)子的動撓度指標(biāo)轉(zhuǎn)換為不平衡量指標(biāo)；通過建立不平衡量與去材料深度的對應(yīng)關(guān)系，達(dá)到一次完成的精確的去材料要求，有效的保證去材料表面的規(guī)則性，減少多次去材料對轉(zhuǎn)子軸體產(chǎn)生的損傷。

本發(fā)明通過轉(zhuǎn)子動撓度的精密測量方法及建立動撓度與去材料深度的對應(yīng)關(guān)系，可以高質(zhì)量的完成動撓度測量及一次性去材料校正，有利于提高細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子的整體質(zhì)量。

通過本發(fā)明可以使細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子在0～20000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下動撓度指標(biāo)不大于0.2mm，全工況無異常振動及聲響。

附圖說明

圖1為平衡卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例中涉及的去材料深度與不平衡量之間關(guān)系曲線圖。

具體實施方式

如圖所示，細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子高速動撓度控制方法包括以下步驟：

(1)準(zhǔn)備一件與待平衡的細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子相同的試驗件，并將其安裝到平衡機上，啟動平衡機至轉(zhuǎn)子的臨介轉(zhuǎn)速，進行動撓度測量，并記錄動撓度值、不平衡量值及相應(yīng)的波峰角相，在轉(zhuǎn)子中部設(shè)置的去重凸臺上用銑刀在波峰的角相去除不同深度的材料，并記錄每次去除材料后相對應(yīng)的不平衡量的變化值，將所得的數(shù)據(jù)繪制成去材料深度與不平衡量之間關(guān)系曲線圖；

(2)準(zhǔn)備待平衡的細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子并將其安裝到平衡機上；

(3)啟動平衡機并緩慢升至轉(zhuǎn)子的臨介轉(zhuǎn)速附近，即14000～15000轉(zhuǎn)/分之間，進行動撓度測量，并記錄動撓度曲線的波峰、波谷角相及量值；

(4)將精密平衡卡環(huán)安裝到工件的去重凸臺處并固定牢固，所述的平衡卡環(huán)由兩個半圓形環(huán)3組成，并通過對稱設(shè)置的兩個質(zhì)量相同的螺栓1、墊片和螺母2固定，其內(nèi)徑與待平衡轉(zhuǎn)子的去重凸臺配合；

(5)根據(jù)動撓度曲線調(diào)整平衡卡環(huán)的角度，使兩個螺栓分別位于動撓度曲線的波峰和波谷角相，然后在波谷的角相處的螺栓上增加平衡墊片的方式來調(diào)整轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，并進行第(2)步驟，直至將轉(zhuǎn)子的動撓度曲線的波峰、波谷值均校正到0.2mm以內(nèi)；

(6)拆卸轉(zhuǎn)子和平衡卡環(huán)，取下增加的平衡墊片并稱重；

(7)計算平衡墊片的質(zhì)量與去重帶的半徑的乘積，得出轉(zhuǎn)子的不平衡量；

(8)根據(jù)去材料深度與不平衡量之間關(guān)系曲線圖，查出應(yīng)去除材料的深度，然后在波峰角相處將規(guī)定深度的材料去除；

(9)將轉(zhuǎn)子安裝在平衡機上，啟動平衡機，測量轉(zhuǎn)子在臨介轉(zhuǎn)速附近的動撓度，若在0.2mm以內(nèi)，則平衡完成，若超過0.2mm，則進行(4)-(8)步驟，直至動撓度為0.2mm以內(nèi)。

實施例

某航空用細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子，其總體長度為820mm，外徑28mm，工作臨界轉(zhuǎn)速為15000轉(zhuǎn)/分，對其進行動撓度控制，要求在21000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下動撓度指標(biāo)不大于0.2mm，全工況無異常振動及聲響。其具體步驟如下：

(1)準(zhǔn)備一件與待平衡的細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子相同的試驗件，并將其安裝到平衡機上，啟動平衡機至轉(zhuǎn)子的臨介轉(zhuǎn)速，進行動撓度測量，并記錄動撓度值、不平衡量值及相應(yīng)的波峰角相，在轉(zhuǎn)子中部設(shè)置的去重凸臺上用銑刀在波峰的角相去除不同深度的材料，并記錄每次去除材料后相對應(yīng)的不平衡量的變化值，將所得的數(shù)據(jù)繪制成去材料深度與不平衡量之間關(guān)系曲線圖；

(2)準(zhǔn)備待平衡的細(xì)長撓性轉(zhuǎn)子并將其安裝到平衡機上；

(3)啟動平衡機并緩慢升至轉(zhuǎn)子的臨介轉(zhuǎn)速，即15000轉(zhuǎn)/分，進行動撓度測量，并記錄動撓度曲線的波峰、波谷角相及量值:

波峰角相:35°,波谷角相215°,量值0.55mm；

(4)將精密平衡卡環(huán)安裝到工件的去重凸臺處并固定牢固，所述的平衡卡環(huán)由兩個半圓形環(huán)組成，并通過對稱設(shè)置的兩個質(zhì)量相同的螺栓、墊片和螺母固定，其內(nèi)徑與待平衡轉(zhuǎn)子的去重凸臺配合；

(5)根據(jù)動撓度曲線調(diào)整平衡卡環(huán)的角度，使兩個螺栓分別位于動撓度曲線的波峰和波谷角相，然后在波谷的角相處的螺栓上增加平衡墊片的方式來調(diào)整轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，并進行第(2)步驟，直至將轉(zhuǎn)子的動撓度曲線的波峰、波谷值均校正到0.2mm以內(nèi)；

(6)拆卸轉(zhuǎn)子和平衡卡環(huán)，取下增加的平衡墊片并稱重,重量為0.35g；

(7)計算平衡墊片的重量與去重帶的半徑(卡箍半徑3.55cm)的乘積，得出轉(zhuǎn)子的不平衡量:0.35g×3.55cm＝1.24g·cm；

(8)根據(jù)去材料深度與不平衡量之間關(guān)系曲線圖，查出應(yīng)去除材料的深度為0.44mm，然后在波峰角相處將規(guī)定深度的材料去除；

(9)將轉(zhuǎn)子安裝在平衡機上，啟動平衡機，測量轉(zhuǎn)子在臨介轉(zhuǎn)速的動撓度為0.1mm，且無異常振動及聲響，平衡完成。