[发明专利]一种航空发动机转子轴向力调整方法

说明书

本发明提供了一种航空发动机转子轴向力调整方法，包括S1、获取影响发动机转子轴向力的部件；S2、设计发动机转子轴向力调整措施，包括被动间隙节流降压调整、盘面抽压调整、功率补偿调整；S3、依据发动机构型，采用轴向力分析模型进行轴向力敏感性分析，判断发动机转子轴向力与轴向力阈值大小；S4、基于S3中判断结果，选择S2中一种或多种轴向力调整措施，进行轴向力调整。本发明设计的轴向力调整方法能够满足不同型号航空发动机轴向力调整及压力平衡设计，且为航空发动机研制过程中轴向力的调整提供指导，有效的降低了航空发动机的研制风险，提高了发动机的试验安全及可靠性。

技术领域

本发明属于航空发动机领域，涉及发动机载荷计算及压力平衡设计技术，具体为一种航空发动机转子轴向力调整方法，其能够满足不同型号航空发动机轴向力调整及压力平衡设计。

背景技术

航空发动机的压力平衡设计在研制中占有重要地位，其中轴向力设计是关键环节，发动机轴向力需要保持在合理的工作水平，以确保工作中不能轻载及换向的情况，当轴向力设计出现异常时，将影响航空发动机的工作可靠性及完整性。

目前国内航空发动机轴向力尚无系统的调整方法，国外也是通过开展整机试验后，根据试验结果开展进行局部调整，由于轴向力调整是航空发动机压力平衡设计中的系统性问题，局部调整方式无法一次达成预期目的，需要多次调整，且对试验安全及可靠性将造成不可预估的影响。

发明内容

本发明的目的在于设计一种航空发动机转子轴向力调整方法，能够满足不同型号航空发动机轴向力调整及压力平衡设计，且为航空发动机研制过程中轴向力的调整提供指导，有效的降低了航空发动机的研制风险，提高了发动机的试验安全及可靠性。

实现发明目的的技术方案如下：一种航空发动机转子轴向力调整方法，包括以下步骤：

S1、获取影响发动机转子轴向力的部件；

S2、设计发动机转子轴向力调整措施，包括被动间隙节流降压调整、盘面抽压调整、功率补偿调整；

S3、依据发动机构型，采用轴向力分析模型进行轴向力敏感性分析，判断发动机转子轴向力与轴向力阈值大小；

S4、基于S3中判断结果，选择S2中一种或多种轴向力调整措施，进行轴向力调整。

进一步的，上述被动间隙节流降压调整方法为：选择发动机静子材料的热膨胀系数小于发动机转子材料的热膨胀系数，降低工作中发动机转子与发动机静子之间的间隙值，降低局部盘腔压力调整转子轴向力。

进一步的，上述盘面抽压调整方法为：在靠近发动机转盘表面位置设置隔离结构，将旋转盘腔划分为2个独立腔体，每一个独立腔体分别进行独立排气，对靠近发动机转盘的位置进行局部抽气降压，以降低旋转盘腔盘面局部压力降低该位置盘腔轴向力。

进一步的，上述功率补偿调整方法为：

设计能量存储装置，所述能量存储装置一端与航空发动机连接，另一端与飞机附件或发动机附件连接；

当发动机转子轴向力符合设计要求时，发动机转子通过功率提取对所述能量存储装置输入功率进行存储；

当发动机转子轴向力＜轴向力最小阈值时，同时，当啮合力与轴向力同向时，能量储存装置通过对齿轮输入功，增加啮合力以达到增大轴向力；或当啮合力与轴向力反向时，能量储存装置对飞机成附件输出功率，此时不再由发动机进行功率提取以达到增大轴向力；

当发动机转子轴向力＞轴向力最大阈值时，同时，当啮合力与轴向力同向，能量储存装置对飞机成附件进行功率输出，此时不再由发动机进行功率提取以达到降低轴向力；或当啮合力与轴向力反向时，能量储存装置对齿轮输入功，增加啮合力以达到降低轴向力。