中船某研究所案例：3DCC如何提升燃机的装配精度？

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在2026中船集团燃机日活动上，一款兆瓦级燃气轮机产品发布，关键指标赶超GE、西门子等国际巨头水平。而这背后，正是中船某研究所的多年持续攻关。

作为我国较早布局燃气轮机的单位之一，该研究所已形成覆盖中小功率段的产品体系，应用在分布式能源、船舶动力以及应急电站等场景。但是，在长期工程实践中，一个问题始终存在：结构越来越复杂，但装配精度却很难在设计阶段准确判断。

尤其是在高温、高速以及复杂结构叠加工况下，尺寸偏差会不断传递与放大，最终表现为间隙失控、局部干涉或跳动超差。传统依赖经验或Excel的尺寸链计算方式，难以覆盖空间装配关系，也无法反映多源误差叠加后的真实结果，从而导致在试装阶段才暴露出问题。

在这样的背景下，该研究所引入3DCC公差仿真软件，将尺寸链计算与公差分析前移至设计阶段，在燃气轮机典型结构中开展应用。如下为其在实际应用中的典型场景：

第一，燃气轮机叶片转动干涉

在压气机结构中，叶片与铜套在运动过程中出现卡滞。该问题并非单一尺寸失效，而是装配间隙、轴承间隙引起的轴向窜动以及结构位置调整共同作用，在极限工况下形成干涉。借助3DCC建立不同极限位置下的尺寸链模型，能够直接计算间隙变化趋势，并明确关键尺寸的调整方向与范围，使原本反复试装的干涉问题，在设计阶段就能完成修正。

第二，多间隙耦合的尺寸链问题

在转子系统中，转子与壳体之间存在多间隙耦合关系，多个间隙需同时满足约束要求。在初始设计情况下，关键间隙合格率不足40%，存在较高装配风险。而通过3DCC构建多闭环尺寸链模型，并结合统计仿真分析误差传递路径，识别关键影响尺寸并优化公差带分布后，关键间隙合格率提升至50%以上，实现了从单点控制向系统级公差优化的转变。