一种压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法与流程

本发明涉及压气机试验，公开了一种压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法。

背景技术：

1、在加温加压压气机试验器或新一代高负荷压气机试验器中，由于功率大、转速高，且排气机匣工作温度较高，无法在试验器排气机匣中设置轴系，转轴只能穿过试验器排气机匣并与测扭器直接连接，导致连接轴长度较长。因此，在试验过程中，压气机排气温度高，排气机匣工作温度高，其热变型带来的轴心变化极大，在最高工作温度及气动负荷状态时轴心位置径向和轴向变化均接近甚至超过1mm。这些情况下若同轴度超出要求范围会造成转子系统产生异常振动、轴承过早损坏甚至导致轴系崩塌等现象，对压气机试验件、试验器、人员造成较大的伤害, 给试验带来较大的运行风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，该方法简便、易于操作，可大大提升压气机试验器的试验效率和试验安全可靠度，为高温、高负荷、高转速压缩部件试验提供准确可靠的安全保障。

2、为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

3、一种压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，所述压气机的转轴通过联接轴与测扭器的测扭轴同轴连接，所述压气机安装于排气蜗壳上，且压气机的排气端与排气蜗壳连通，所述对中调整方法包括：

4、根据压气机的转轴冷态径向窜动量、转轴冷态轴向窜动量，以及转轴在压气机最高工作温度下的转轴轴向热膨胀量和压气机最高工作温度下转轴轴心径向变化量，分析获得转轴在工作状态下相对冷态的转轴最大径向变化量和转轴最大轴向变化量；

5、根据测扭器的测扭轴冷态径向窜动量和测扭轴冷态轴向窜动量，以及测扭轴在压气机最高工作温度下的测扭轴轴向热膨胀量和压气机最高工作温度下测扭轴轴心径向变化量，分析获得测扭轴在工作状态下相对冷态的测扭轴最大径向变化量和测扭轴最大轴向变化量；

6、当转轴最大轴向变化量与测扭轴最大轴向变化量之间的差值小于联接轴的轴向吸收量时，则将转轴最大径向变化量和测扭轴最大径向变化量之间的差值确定为转轴对中调整的同轴度控制范围；

7、根据确定的同轴度控制范围，采用对中仪调整转轴轴心位置，使转轴与测扭轴的同轴度在同轴度控制范围内。

8、进一步地，获得转轴在工作状态下相对冷态的转轴最大径向变化量和转轴最大轴向变化量的步骤包括：

9、在压气机试验平台上安装压气机后，实测获得转轴冷态径向窜动量、转轴冷态轴向窜动量；

10、采用仿真分析软件仿真获得压气机最高工作温度下转轴的滚珠轴承与排气蜗壳上的转轴固定点之间的转轴第一轴向膨胀量、压气机最高工作温度下转轴的滚珠轴承与转轴在测扭器上连接点之间转轴第二轴向膨胀量，以及压气机最高工作温度下转轴径向变化量；

11、计算获得转轴最大轴向变化量，计算获得转轴最大径向变化量。

12、进一步地，实测获得转轴冷态径向窜动量、转轴冷态轴向窜动量的方法包括：

13、将百分表固定在压气机转轴正上方的机匣上，使百分表探针与转轴中心线垂直，且探针与转轴外壁接触；

14、旋转转轴至径向跳动量最大位置时停止转动，并上下移动转轴，读取径向最大跳动值记为；

15、将转轴向一侧推至不动位置，然后前后推拉转轴，测量轴向最大窜动量记为。

16、进一步地，获得测扭轴在工作状态下相对冷态的测扭轴最大径向变化量和测扭轴最大轴向变化量的步骤包括：

17、实测测扭轴冷态径向窜动量和测扭轴冷态轴向窜动量；

18、采用仿真分析软件仿真计算压气机最高工作温度下相对冷态时的测扭器安装平面到测扭轴轴心的径向距离变化量，并计算压气机最高工作温度下测扭器轴系端面至测扭器轴向死点伸长量；

19、确定测扭器轴心位置实际的测扭轴最大径向变化量，测扭轴最大轴向变化量。

20、进一步地，确定转轴对中调整的同轴度控制范围，包括：

21、计算转轴最大轴向变化量与测扭轴最大轴向变化量之间的差值；若小于联接轴的轴向吸收量，则根据计算转轴轴心和测扭器器轴心在工作状态下径向位置的差值，根据公式±设计同轴度要求值作为冷态转轴与测扭轴的同轴度实际控制范围；若大于等于联接轴的轴向吸收量，则更换联接轴直至小于联接轴的轴向吸收量，并重新确定冷态转轴与测扭轴的同轴度实际控制范围值。

22、与现有技术相比，本发明所具备的有益效果是：本发明根据压气机转轴的冷热态径向变化量、轴向变化量，以及测扭器的测扭轴在冷热态径向变化量和轴向变化量数据，分析获得转轴在工作状态下相对冷态的转轴最大径向变化量和转轴最大轴向变化量，以及测扭轴在工作状态下相对冷态的测扭轴最大径向变化量和测扭轴最大轴向变化量；在考虑联接轴在工作状态下的轴向吸收量情况下，根据各参数间匹配关系，确定了最终转轴轴心冷态调整量，使转轴与测扭器测扭轴的同轴度满足工作要求测量；该方法简便、易于操作，可大大提升压气机试验器的试验效率和试验安全可靠度，为高温、高负荷、高转速压缩部件试验提供准确可靠的安全保障。

技术特征：

1.一种压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，所述压气机的转轴通过联接轴与测扭器的测扭轴同轴连接，所述压气机安装于排气蜗壳上，且压气机的排气端与排气蜗壳连通，其特征在于，所述对中调整方法包括：

2.根据权利要求1所述的压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，其特征在于，获得转轴在工作状态下相对冷态的转轴最大径向变化量和转轴最大轴向变化量的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，其特征在于，实测获得转轴冷态径向窜动量、转轴冷态轴向窜动量的方法包括：

4.根据权利要求2所述的压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，其特征在于，获得测扭轴在工作状态下相对冷态的测扭轴最大径向变化量和测扭轴最大轴向变化量的步骤包括：

5.根据权利要求4所述的压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，其特征在于，确定转轴对中调整的同轴度控制范围，包括：

技术总结
本发明涉及压气机试验技术领域，公开了一种压气机转轴与测扭器轴心的对中调整方法，根据压气机转轴的冷热态径向变化量、轴向变化量，以及测扭器的测扭轴在冷热态径向变化量和轴向变化量数据，分析获得转轴在工作状态下相对冷态的转轴最大径向变化量和转轴最大轴向变化量，以及测扭轴在工作状态下相对冷态的测扭轴最大径向变化量和测扭轴最大轴向变化量；在考虑联接轴在工作状态下的轴向吸收量情况下，根据各参数间匹配关系，确定了最终转轴轴心冷态调整时的同轴度控制范围，使转轴与测扭器测扭轴的同轴度满足工作要求测量，可大大提升压气机试验器的试验效率和试验安全可靠度，为高温、高负荷、高转速压缩部件试验提供准确可靠的安全保障。

技术研发人员：程荣辉,张良,黄宇轩,时大林,王彪,陈兵,孟越
受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15