一种调心工装的制作方法

1.本发明涉及航空发动机高速柔性转子试验领域，尤其涉及一调心工装及一种利用调心工装对实验支座进行调心的方法。


背景技术：

2.转子是旋转机械的重要部件，对航空发动机而言，其重要性显得尤为突出。现代航空发动机追求更高、更优的性能，使得转子的转速越来越高、结构越来越复杂，工作环境也更加恶劣。转子在装配发动机前，必须进行动力学试验，在试验过程中经常会出现各种故障。其中，转子不对中是常见的故障。
3.转子不对中通常是指相邻两转子(旋转件)的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度，不对中一般分为平行不对中，偏角不对中，以及平行偏角不对中。不对中会导致转子在试验过程中承受有害载荷，使得转子受到附加的弯矩和振动，每旋转一次，这些载荷就交变一次，轻则导致试验中止，重则危及试验件和试验设备的安全。不对中可以通过频谱分析得出判断，一般表现为二倍频或三倍频大且为主要频率成分。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提供一种调心工装，模拟航空发动机高速转子轴承座在试验支座上的安装方式，通过各轴系或各试验支座之间调心，保证良好对中，避免在试验过程中因不对中导致试验故障，影响试验安全。
5.为实现上述目的，本发明提供一种调心工装，用于对实验支座进行调心，所述实验支座用于承载转子，包括：
6.模拟轴承座，所述模拟轴承座安装于所述实验支座上；所述模拟轴承座具有水平贯通的轴承孔；
7.模拟轴，所述模拟轴套装于所述模拟轴承座的轴承孔中，且在套装后，所述模拟轴突出于所述轴承孔的两端；
8.调心仪器，所述调心仪器夹持于所述模拟轴的端头，以实现对所述实验支座的调心。
9.可选的，所述调心工装还包括：模拟轴承，所述模拟轴承位于所述轴承孔的端部，所述模拟轴通过所述模拟轴承套装于所述模拟轴承座的轴承孔中。
10.可选的，所述模拟轴承的外圈与所述模拟轴承座的轴承孔采用间隙配合。
11.可选的，所述模拟轴承的内圈与所述模拟轴采用过盈配合。
12.可选的，所述调心工装还包括：位于所述模拟轴承座与所述实验支座相互连接位置的连接部，用于实现所述模拟轴承座安装于所述实验支座；所述连接部包括位于所述模拟轴承座的周边端面的主部分，和位于所述实验支座且与所述主部分相匹配的副部分。
13.可选的，所述主部分包括：与实验支座安装面相匹配的配合面和法兰边，以及沿所述模拟轴的轴向方向设置在所述法兰边上的第一安装孔。
14.可选的，所述副部分包括具有与所述第一安装孔相同规格的第二安装孔，以及可插接于所述第一安装孔和第二安装孔的螺钉；
15.所述模拟轴承座与所述实验支座装配时，所述模拟轴承座的配合面和法兰边分别与所述实验支座的安装面贴合，所述第一安装孔和所述第二安装孔相对，所述螺钉插接于所述第一安装孔和所述第二安装孔。
16.可选的，所述实验支座相对设置，所述连接部的副部分分别设置在相对的所述实验支座上；所述连接部的主部分以所述模拟轴为对称位置分别设置在所述模拟轴承座的周向端面，并与所述副部分相对。
17.可选的，所述模拟轴的两端分别具有夹持面，所述调心仪器夹持于所述夹持面上。
18.本发明还提供一种利用调心工装对实验支座进行调心的方法，包括：
19.将模拟轴承座安装于实验支座上，所述模拟轴承座具有水平贯通的轴承孔；
20.将模拟轴套装于所述模拟轴承座的轴承孔中，且在套装后，所述模拟轴突出于所述轴承孔的两端；
21.将调心仪器夹持于所述模拟轴的端头，对所述实验支座进行调心。
22.本发明的技术效果和优点：
23.本发明提供一种调心工装，用于对实验支座进行调心，所述实验支座用于承载转子；包括：模拟轴承座，所述模拟轴承座安装于所述实验支座上；所述模拟轴承座具有水平贯通的轴承孔；模拟轴，所述模拟轴套装于所述模拟轴承座的轴承孔中，且在套装后，所述模拟轴突出于所述轴承孔的两端；调心仪器，所述调心仪器夹持于所述模拟轴的端头，以实现对所述实验支座的调心。本发明通过各轴系或各试验支座之间调心，保证良好的对中，避免了在试验过程中因不对中导致的试验故障，影响试验安全。
24.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
25.图1为调心工装安装在实验支座上的结构图；
26.图2为调心工装的结构图；
27.图3为模拟轴的结构图；
28.图4为模拟轴承座的结构图；
29.图5为利用调心工装对实验支座进行调心的方法的流程图；
30.附图标记：101-实验支座，102-调心工装，1-模拟轴；2-左工艺轴承(或者左模拟轴承)，3-模拟轴承座，4-左工艺轴承与模拟轴配合面，5-左工艺轴承与模拟轴承座配合面，6-模拟轴承座与实验支座配合面，7-安装法兰边，8-为第一安装孔，9-左端夹持面，10-右工艺轴承(或者右模拟轴承)，11-右工艺轴承与模拟轴配合面，12-右工艺轴承与模拟轴承座配合面，13-右端夹持面，14-第二安装孔，401-轴承孔。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.由于现有技术是直接将转子通过轴承座安装到试验支座上，各支座之间不进行调心，无法预判整个转子系统，如各支点之间、转子与试验器输出轴系之间的对中情况。因此，如果直接进行试验，各支座之间可能存在不对中的情况，进而导致转子因不对中故障而无法运行至目标转速，甚至影响试验安全。
33.为解决现有技术的不足，本发明公开了一种调心工装，用于对实验支座进行调心，所述实验支座用于承载转子；包括：模拟轴承座，所述模拟轴承座安装于所述实验支座上；所述模拟轴承座具有水平贯通的轴承孔；模拟轴，所述模拟轴套装于所述模拟轴承座的轴承孔中，且在套装后，所述模拟轴突出于所述轴承孔的两端；调心仪器，所述调心仪器夹持于所述模拟轴的端头，以实现对所述实验支座的调心。本发明通过各轴系或各试验支座之间调心，保证良好的对中，避免了在试验过程中因不对中导致的试验故障，影响试验安全。
34.为了更好的解释本发明，以下先解释本发明的创新点，本发明中的模拟轴承座安装在实验支座上的安装方式，能够保证调心结果有效，而且，明确模拟轴承和模拟轴安装方式，能让整个调心工装在支座上可靠安装。因此，本发明能够解决实验过程中因不对中导致的故障等问题。
35.以下结合具体实施例和附图进行详细说明。
36.本发明提供一种调心工装，用于对实验支座进行调心，所述实验支座用于承载转子，如图1所示。其中，101可理解为实验支座，102可理解为调心工装，通过所述调心工装对所述实验支座进行调心。
37.以下对调心工装进行重点介绍，调心工装(如图2所示)包括，模拟轴1(具体如图3所示)、模拟轴承2、模拟轴承座3(具体如图4所示)。其中，模拟轴承座3具有水平贯通的轴承孔401；模拟轴1，套装于所述模拟轴承座的轴承孔中，且在套装后，所述模拟轴突出于所述轴承孔的两端，且所述模拟轴的两端分别具有夹持面，所述调心仪器可夹持于所述夹持面上。
38.两者具体连接如图2所示，需要注意的是，图2中1可理解为模拟轴；2可理解为左工艺轴承(或者左模拟轴承)；3可理解为模拟轴承座；4可理解为左工艺轴承与模拟轴配合面；5可理解为左工艺轴承与模拟轴承座配合面；6可理解为模拟轴承座与实验支座配合面；7可理解为安装法兰边；8可理解为第一安装孔；9可理解为左端夹持面；10可理解为右工艺轴承(或者右模拟轴承)；11可理解为右工艺轴承与模拟轴配合面；12可理解为右工艺轴承与模拟轴承座配合面；13可理解为右端夹持面；14可理解为第二安装孔。
39.还需说明的是，调心工装还包括用于将所述模拟轴承座安装于所述实验支座的连接部，所述连接部位于所述模拟轴承座与所述实验支座相互连接的位置。
40.所述连接部具体包括：位于所述模拟轴承座的周边端面的主部分，和位于所述实验支座且与所述主部分相匹配的副部分。其中，所述主部分包括：与实验支座安装面相匹配的配合面和法兰边，以及沿所述模拟轴的轴向方向设置在所述法兰边上的第一安装孔；所述副部分包括具有与所述第一安装孔相同规格的第二安装孔，以及可插接于所述第一安装孔和第二安装孔的螺钉；所述实验支座相对设置，所述连接部的副部分分别设置在相对的
所述实验支座上；所述连接部的主部分以所述模拟轴为对称位置分别设置在所述模拟轴承座的周向端面，并与所述副部分相对。本发明通过所述模拟轴承座的配合面和法兰边分别与所述实验支座的安装面贴合，所述第一安装孔和所述第二安装孔相对，所述螺钉插接于所述第一安装孔和所述第二安装孔等操作、完成所述模拟轴承座与所述实验支座的装配。
41.因此，本发明的具体连接步骤可理解为：调心工装左右两端各安装一个工艺轴承，轴承外圈与模拟轴承座间隙配合，便于安装，轴承内圈与模拟轴过盈配合；整个调心工装通过模拟轴承座与支座配合面和安装法兰边，螺钉穿过安装孔与试验支座实现连接和紧固；调心仪器夹持在模拟轴左端夹持面或者右端夹持面上获得数值，通过与标准的数值进行比较，实现调心工作，最终实现使得各支座之间具有良好的对中。
42.本实施例通过模拟转子的轴承座安装在试验支座上的安装和连接方式，调心结果可直接应用于试验转子；且具有通用性，可用于不同型号转子的试验前调心工作；更重要的是，使用安装方便，结果可信度高。
43.本发明还提供一种利用调心工装对实验支座进行调心的方法，包括：
44.将模拟轴承座安装于实验支座上，所述模拟轴承座具有水平贯通的轴承孔；将模拟轴套装于所述模拟轴承座的轴承孔中，且在套装后，所述模拟轴突出于所述轴承孔的两端；将调心仪器夹持于所述模拟轴的端头，对所述实验支座进行调心。请参考图5。由于本实施例与上述调心工装实施例保护的内容相对应，所以，在此简单描述。
45.所述调心工装还包括：模拟轴承，所述模拟轴承位于所述轴承孔的端部，所述模拟轴通过所述模拟轴承套装于所述模拟轴承座的轴承孔中。所述模拟轴承的外圈与所述模拟轴承座的轴承孔采用间隙配合。所述模拟轴承的内圈与所述模拟轴采用过盈配合。
46.所述调心工装还包括连接部，所述连接部位于所述模拟轴承座与所述实验支座相互连接位置，用于实现所述模拟轴承座安装于所述实验支座。
47.所述连接部具体包括：位于所述模拟轴承座的周边端面的主部分，和位于所述实验支座且与所述主部分相匹配的副部分。其中，所述主部分包括：与实验支座安装面相匹配的配合面和法兰边，以及沿所述模拟轴的轴向方向设置在所述法兰边上的第一安装孔；所述副部分包括具有与所述第一安装孔相同规格的第二安装孔，以及可插接于所述第一安装孔和第二安装孔的螺钉；所述实验支座相对设置，所述连接部的副部分分别设置在相对的所述实验支座上；所述连接部的主部分以所述模拟轴为对称位置分别设置在所述模拟轴承座的周向端面，并与所述副部分相对。本发明通过所述模拟轴承座的配合面和法兰边分别与所述实验支座的安装面贴合，所述第一安装孔和所述第二安装孔相对，所述螺钉插接于所述第一安装孔和所述第二安装孔等操作、完成所述模拟轴承座与所述实验支座的装配。
48.因此，本实施例的具体连接步骤可理解为：调心工装左右两端各安装一个工艺轴承，轴承外圈与模拟轴承座间隙配合，便于安装，轴承内圈与模拟轴过盈配合；整个调心工装通过模拟轴承座与支座配合面和安装法兰边，螺钉穿过安装孔与试验支座实现连接和紧固；调心仪器夹持在模拟轴左端夹持面或者右端夹持面上获得数值，通过与标准的数值进行比较，实现调心工作，最终实现使得各支座之间具有良好的对中。
49.本实施例通过模拟转子的轴承座安装在试验支座上的安装和连接方式，调心结果可直接应用于试验转子；且具有通用性，可用于不同型号转子的试验前调心工作；更重要的是，使用安装方便，结果可信度高。
50.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。