0.3μm级跳动测量突破,火箭轴系零缺陷装配成真

2026.02.23

  国内计量领域最新通报显示,航天轴类0.3μm级跳动测量技术已通过型号验证,正式投入火箭发动机轴系零缺陷装配产线。该方案采用高分辨率光学编码与多点同步扫描算法,将传统接触式检测精度提升一个量级,单截面采样密度提高至每转12000点,可在15秒内完成全长800mm轴段的径向、轴向及复合跳动误差分离,为后续装配提供微米级可信数据。

  技术核心在于“动态误差分离”与“温度漂移抑制”双模块。系统先利用多元传感阵列实时采集轴系旋转过程中的几何信号,通过傅里叶-小波混合算法剥离装夹变形、驱动振动等干扰量;同时引入红外温度场监测,对热变形进行二阶补偿,使实验室与厂房环境下的测量差异控制在±0.05μm以内,确保发动机低温试车与常温装配数据同源可比。

  在产线集成方面,新测量工位可直接嵌入现有MES系统,实现“测量-判定-修正”闭环。当跳动值超过0.8μm时,设备自动上传矢量误差至装配机器人,机器人根据空间相位调整轴承座圈安装角,现场一次装配合格率由92%提升至99.7%,单台发动机因轴系返工产生的平均停机时间从26小时压缩至1.5小时,显著降低火箭临射前拆卸风险。

  该技术的首条示范线已用于新一代运载火箭液氧煤油发动机,累计完成120根高压涡轮泵轴的零缺陷装配,经飞行考核无异常。业内专家指出,0.3μm级跳动测量不仅满足航天轴系极限精度需求,其模块化传感与算法同样适用于汽车电驱转子、能源离心压缩机及医疗高速离心机等精密轴类场景,预计将在三年内形成跨行业微米级跳动检测新标准。

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