(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210954812.4 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 中国航发贵阳发动机设计 研究所 地址 550000 贵州省贵阳市观山湖区云潭 北路602号 (72)发明人 穆嫒萍　杨洪伟　刘君颖　黄宇　 (74)专利代理 机构 贵州派腾知识产权代理有限 公司 521 14 专利代理师 宋妍丽 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种高压压气机转子盘缘轴 向装配公差计 算方法 (57)摘要 本发明提供了一种高压压气机转子盘缘轴 向装配公差计算方法， 包括如下步骤： ①计算离 心力分量： 计算两端转子盘的离心力轴向分量； ②计算转子盘中心轴间距： 获取转子刚度， 通过 中心轮盘的轴向合力为零的等式， 计算转子盘中 心轴之间的间距； ③计算转子盘缘轴向间隙： 通 过转子盘中心轴之间的间距计算转子盘缘轴向 间隙；④计算轴向装配公差。 本发明可通过数值 计算获得各级转子盘缘轴向间隙值来确定其轴 向装配公差， 以期为航空发动机高压压气机转子 轮盘设计改进后确定各级转子盘缘的轴向装配 公差提供设计依据， 从而能够通过低成本的方式 有效避免上述叶片发生断裂、 发动机停止工作的 情况。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115270349 A 2022.11.01 CN 115270349 A 1.一种高压 压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： ①计算离心力分量： 计算两端转子盘的离心力轴向分量； ②计算转子盘 中心轴间距： 获取转子 刚度， 通过中心轮盘的轴向合力为零的等式， 计算 转子盘中心轴之间的间距； ③计算转子盘缘轴向间隙： 通过转子盘中心轴之间的间距计算 转子盘缘轴向间隙； ④计算轴向装配公差： 重复上述步骤 ①～③分别计算出最低工作转速和最大工作转速 状态下的转子盘缘轴向间隙， 由此通过转子盘缘轴向间隙计算得到轴向装配公差 。 2.如权利要求1所述的高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特征在于： 所述 步骤④先计算最低工作转速状态下的转子盘缘轴向间隙， 然后重复步骤 ①～③计算最大工 作转速状态下的转子盘缘轴向间隙。 3.如权利要求1所述的高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特征在于： 所述 步骤②中， 假定多 级转子盘传递到中心轮 盘的合力为 零。 4.如权利要求1所述的高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特征在于： 所述 步骤①中， 所述两端转子盘， 为第二级盘和后封严蓖齿幅板 。 5.如权利要求1所述的高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特征在于： 所述 步骤②中， 假定转子盘中心轴之间的间距相等。 6.如权利要求1所述的高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特征在于： 所述 步骤②中， 刚度通过高压 压气机转子设计定型 方案得到 。 7.如权利要求1所述的高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特征在于： 所述 步骤③采用如下公式计算： 其中， x为转子盘缘轴向间隙， Fh为后封严蓖齿幅板离心力的轴向分量， F2为第二级盘离 心力的轴向分量， E3为第三级盘的刚度， E4为第四级盘的刚度， E6为第六级盘的刚度， E7为第 七级盘的刚度。 8.如权利要求1所述的高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 其特征在于： 所述 转子盘中心轴为第五级盘。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115270349 A 2一种高压 压气机转子盘缘轴向装配公差计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种高压 压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 属于 。 背景技术 [0002]高压压气机是航空发动机核心部件， 其转子的装配质量直接影响航空发动机的工 作性能。 例如， 某型发动机高压压气 机前两级轮盘通过短螺栓连接， 第一级转子后端面与第 二～七级压气 机盘、 前轴颈、 鼓筒轴和后封严 蓖齿盘通过长螺栓连接。 各级盘间采用止口轴 向定位、 圆柱面过盈装配定心， 轴向装配公差为间隙或过度。 第二级盘和 后封严蓖齿盘幅板 分别向前倾斜和向后倾斜一定角度， 利用离心力的轴向分量互相压紧长螺栓连接的各级盘 缘。 由于二级盘和后封严蓖齿盘幅板离心力的轴向分量经各级轮缘向中间传递， 若传递到 中心轮盘  (轴向分量 “汇合点”)时的轴向分量未能相互抵消， 将会导致转子轮盘产生轴向 偏移， 从而影响高压压气 机的稳定运行。 当位置偏移过大时， 发动机在高速旋转的情况下会 产生振动， 严重时叶片发生断裂， 致使发动机停止 工作。 [0003]高压压气机在装配完成后， 内部结构复杂， 难以直接对内部公差进行计算， 结合成 本考虑， 理想处理方式为， 在设计过程中， 基于数值计算确定各级转子盘缘的轴向装配公 差， 但现有技术中对此没有提供有效可用的技术方案， 以至于无法直接通过数值计算确定 各级转子盘缘的轴向装配公差， 难以通过低成本的方式有效避免上述叶片发生断裂、 发动 机停止工作的情况。 发明内容 [0004]为解决上述技术问题， 本发明提供了一种高压压气机转子盘缘轴向装配公差计算 方法， 该高压压气 机转子盘缘轴向装配公差计算方法可通过数值计算获取航空发动机高压 压气机各级转子盘缘轴向间隙， 为航空发动机高压压气机转子轮盘设计改进后确定各级转 子盘缘的轴向装配公差提供设计依据， 从而能够通过低成本的方式有效避免上述叶片发生 断裂、 发动机停止 工作的情况。 [0005]本发明通过以下技 术方案得以实现。 [0006]本发明提供的一种高压 压气机转子盘缘轴向装配公差计算方法， 包括如下步骤： [0007]①计算离心力分量： 计算两端转子盘的离心力轴向分量； [0008]②计算转子盘中心轴间距： 获取转子刚度， 通过中心轮盘的轴向合力为零的等式， 计算转子盘中心轴之间的间距； [0009]③计算转子盘缘轴向间隙： 通过转子盘中心轴之间的间距计算转子盘缘轴向间 隙； [0010]④计算轴向装配公差： 重复上述步骤 ①～③分别计算出最低工作转速和最大工作 转速状态下的转子盘缘轴向间隙， 由此通过转子盘缘轴向间隙计算得到轴向装配公差 。 [0011]所述步骤 ④先计算最低工作转速状态下的转子盘缘轴向间隙， 然后重复步骤 ①～ ③计算最大工作转速状态下的转子盘缘轴向间隙。说　明　书 1/4 页 3 CN 115270349 A 3