CN103591878B - 发动机装配装置及装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种发动机装配装置及装配方法。根据本发明的发动机装配装置，包括底座，底座上设置有在水平面内可转动的转盘；固定杆，沿竖直方向设置在底座上；测量杆，与固定杆相连接并与底座平行设置。根据本发明的将发动机前机匣与转盘同轴固定，然后沿竖直方向依次安装压气机、燃烧室、涡轮、后支撑；通过测量杆测量压气机、燃烧室、涡轮、后支撑与所述转盘的同轴度。沿竖直方向装配两端支撑结构的发动机，使其所有零件的中心轴线与转盘中心轴线同轴，保证两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线可检测并且同轴。

Description

发动机装配装置及装配方法
技术领域
本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种发动机装配装置及装配方法。
背景技术
随着国内先进航空发动机研发能力的不断加强，新一代航空发动机制造水平需求也在不断提高。先进中小航空发动机主要体现在高功重比、较大压缩比、结构紧凑等特点。
参见图1，发动机结构主要包括：前机匣40、压气机50、燃烧室60、涡轮70、后支撑80等部件。某型号机通用核心机是一种1-0-1转子支撑（两端支撑）的单转子结构通用核心机，压气机机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣、后支撑等机匣件均采用止口配合及精密螺栓定位。
在某型号机通用核心机总装配时需要解决转子中心轴线相对机匣轴承孔位置关系以及保证工艺要求的装配平台。
目前，公司生产的各种型号发动机总装配主要有两种方式：一是采用装配升降架，通过辅助工装确定转子中心轴线相对机匣的位置关系，并进行总装配。二是通过三座标测量仪器检查机匣同轴情况，并采用装配车进行总装配。该两种方法均需要借助发动机前、后安装节安装固定，且无法满足某型号机通用核心机总装配需求。
分析认为，现有的总装配方法无法满足某型号机通用核心机装配需求，主要有以下两个方面：（1）采用总装配升降架，需要借助发动机两个安装节，通过建立辅助支点测量、调整发动机转子中心轴线相对机匣位置关系。由于某型号机通用核心机在总装配时只有一个安装节可以使用，因此该方法不能确定转子中心轴线位置关系。（2）采用装配车装配，是目前国内、外常用的装配方法。该方法本身不能检查、调整发动机转子中心轴线相对机匣位置关系，需要通过三座标测量机匣同轴情况，满足要求后再进行总装配。由于该发动机外廓尺寸较大且无法借助三座标机测量，该方法不能满足和保证工艺要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种发动机装配装置及装配方法，以解决两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线无法检测的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种发动机装配装置，包括底座，底座上设置有在水平面内可转动的转盘；固定杆，沿竖直方向设置在底座上；测量杆，与固定杆相连接并与底座平行设置。
进一步地，固定杆设置在底座的边缘处。
进一步地，固定杆上设置刻度。
进一步地，测量杆沿固定杆可上下滑动地设置。
进一步地，测量杆沿固定杆可转动地设置。
进一步地，测量杆的自由端设置有测量表。
进一步地，测量表为千分表。
进一步地，转盘上设置有固定装置。
本发明还提供了一种发动机装配方法，
将发动机前机匣与转盘同轴固定，然后沿竖直方向依次安装压气机、燃烧室、涡轮、后支撑；
通过测量杆测量压气机、燃烧室、涡轮、后支撑与所述转盘的同轴度。
进一步地，通过测量杆测量压气机、燃烧室、涡轮、后支撑与转盘的同轴度的步骤中，测量压气机、燃烧室、涡轮、后支撑与转盘的内圆周或者外圆周与转盘同轴度。
本发明具有以下有益效果：
沿竖直方向装配两端支撑结构的发动机，使其所有零件的中心轴线与转盘中心轴线同轴，保证两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线可检测并且同轴。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是发动机的示意图；以及
图2是根据本发明的发动机装配装置的示意图。
附图中的附图标记如下：10、底座；11、转盘；20、固定杆；30、测量杆；31、测量表；40、前机匣；50、压气机；60、燃烧室；70、涡轮；80、后支撑。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图2，根据本发明的发动机装配装置，包括：底座10，底座10上设置有在水平面内可转动的转盘11；固定杆20，沿竖直方向设置在底座10上；测量杆30，与固定杆20相连接并与底座10平行设置。沿竖直方向装配两端支撑结构的发动机，使其所有零件的中心轴线与转盘中心轴线同轴，保证两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线可检测并且同轴。同时转盘可作为装配通用设备，能够满足其它核心机及中小发动机机匣同心检查、转子中心轴线检查。也可作为其它发动机总装配的工艺平台。
某型号机通用核心机装配工艺中最关键工序就是保证机匣相对转子轴线的跳动。从发动机结构来看，当发动机竖直向下，转子中心线与机匣轴承孔安装位置相关。若采用发动机装配装置装配，转子中心轴线确定除与机匣轴承孔安装位置相关外还与转盘的平面度相关：即由平面度确定的法向轴线。
因此，在采用发动机装配装置总装配时需要增加辅助的测量基准和检查要求，可以提高转子轴心线确定的质量。主要包括以下三个要求：1、增加前机匣40外圆辅助基准，该辅助基准对前轴承座基准跳动的调整精度要高，不大于0.03。2、机匣装配时，通过辅助基准检查同心度。3、检查压气机50、涡轮70转静子间隙，满足设计要求，保证发动机工作安全。
参见图2，固定杆20设置在底座10的边缘处。固定杆20上设置刻度。测量杆30沿固定杆20可上下滑动地设置。测量杆30沿固定杆20可转动地设置、可以将测量杆30与零件的顶部压实，测试安装阶段各个零件安装后轴向尺寸是否符合要求。
参见图2，测量杆30的自由端设置有测量表31，测量零件外圆或者是内圆的同轴度。测量表31为千分表。
转盘11上设置有固定装置。用于将前机匣40固定在转盘11上并保证与转盘11同轴。
根据本发明的发动机装配方法，将发动机前机匣40与转盘11同轴固定，然后沿竖直方向依次安装压气机50、燃烧室60、涡轮70、后支撑80；通过测量杆30测量压气机50、燃烧室60、涡轮70、后支撑80与转盘11的同轴度。该装配方法主要采用较大尺寸的发动机装配装置，通过在机匣上建立辅助基准，逐步检查、调整各级机匣安装，保证与转子中心轴线的位置关系，最终满足工艺要求。该装配方法操作简单，避免总装配时发动机需要多次翻转的问题；对操作人员技能要求较低，保证操作安全。
根据发动机结构特点:一是1-0-1转子支点支承，二是机匣定位孔和精密螺栓孔定位。发动机可以在一个平台上，采取自下而上的装配顺序。边装配、边检测的装配方法。通过工艺分析，可以采用大发动机装配装置作为发动机装配平台。
具体总装配装配方法如下：
1安装前轴承座，并找正轴承孔中心线，固定。
2检查前机匣40加工基准圆跳动，并确定为总装配时需要的辅助基准。
3固定前机匣40，复测辅助基准。
4安装转子、机匣等，检查、找正各机匣跳动。
5复测辅助基准，无变化。
通过测量杆30测量压气机50、燃烧室60、涡轮70、后支撑80与转盘11的同轴度的步骤中，测量压气机、燃烧室、涡轮、后支撑与转盘11的内圆周或者外圆周与转盘11同轴度。建立辅助基准，不方便测量内圆时，可以测量零件外圆的轴线与转盘11同轴度是否在公差范围内。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
沿竖直方向装配两端支撑结构的发动机，使其所有零件的中心轴线与转盘中心轴线同轴，保证两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线可检测并且同轴。同时转盘可作为装配通用设备，能够满足其它核心机及中小发动机机匣同心检查、转子中心轴线检查。也可作为其它发动机总装配的工艺平台。该装配方法主要采用较大尺寸的发动机装配装置，通过在机匣上建立辅助基准，逐步检查、调整各级机匣安装，保证与转子中心轴线的位置关系，最终满足工艺要求。该装配方法操作简单，避免总装配时发动机需要多次翻转的问题；对操作人员技能要求较低，保证操作安全。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种发动机装配装置，其特征在于，包括：
底座(10)，所述底座(10)上设置有在水平面内可转动的转盘(11)；
固定杆(20)，沿竖直方向设置在所述底座(10)上；
测量杆(30)，与所述固定杆(20)相连接并与所述底座(10)平行设置；
沿竖直方向装配两端支撑结构的发动机，使其所有零件的中心轴线与转盘中心轴线同轴，以保证两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线可检测并且同轴；转盘(11)作为装配通用设备，以满足其它核心机及中小发动机机匣同心检查、转子中心轴线检查；或者转盘(11)作为其它发动机总装配的工艺平台；
增加前机匣(40)外圆辅助基准，该辅助基准对前轴承座基准跳动的调整精度不大于0.03；发动机的机匣装配时，通过辅助基准检查同心度；检查压气机(50)、涡轮(70)转静子间隙，满足设计要求，以保证发动机工作安全；
所述转盘(11)上设置有固定装置，用于将所述前机匣(40)固定在所述转盘(11)上并保证与所述转盘(11)同轴。
2.根据权利要求1所述的发动机装配装置，其特征在于，所述固定杆(20)设置在所述底座(10)的边缘处。
3.根据权利要求2所述的发动机装配装置，其特征在于，所述固定杆(20)上设置刻度。
4.根据权利要求1所述的发动机装配装置，其特征在于，所述测量杆(30)沿所述固定杆(20)可上下滑动地设置。
5.根据权利要求1所述的发动机装配装置，其特征在于，所述测量杆(30)沿所述固定杆(20)可转动地设置。
6.根据权利要求1所述的发动机装配装置，其特征在于，所述测量杆(30)的自由端设置有测量表(31)。
7.根据权利要求6所述的发动机装配装置，其特征在于，所述测量表(31)为千分表。
8.根据权利要求1所述的发动机装配装置，其特征在于，所述转盘(11)上设置有固定装置。
9.一种发动机装配方法，其特征在于，
将发动机前机匣(40)与转盘(11)同轴固定，然后沿竖直方向依次安装压气机(50)、燃烧室(60)、涡轮(70)、后支撑(80)；
通过测量杆(30)测量所述压气机(50)、燃烧室(60)、涡轮(70)、后支撑(80)与所述转盘(11)的同轴度；
沿竖直方向装配两端支撑结构的发动机，使其所有零件的中心轴线与转盘中心轴线同轴，以保证两端支撑结构的发动机装配时零件中心轴线可检测并且同轴；转盘(11)作为装配通用设备，以满足其它核心机及中小发动机机匣同心检查、转子中心轴线检查；或者转盘(11)作为其它发动机总装配的工艺平台；
增加前机匣(40)外圆辅助基准，该辅助基准对前轴承座基准跳动的调整精度不大于0.03；发动机的机匣装配时，通过辅助基准检查同心度；检查压气机(50)、涡轮(70)转静子间隙，满足设计要求，以保证发动机工作安全；
所述转盘(11)上设置有固定装置，用于将所述前机匣(40)固定在所述转盘(11)上并保证与所述转盘(11)同轴。
10.根据权利要求9所述的发动机装配方法，其特征在于，
所述的通过测量杆(30)测量所述压气机(50)、燃烧室(60)、涡轮(70)、后支撑(80)与所述转盘(11)的同轴度的步骤中，测量所述压气机、燃烧室、涡轮、后支撑与所述转盘(11)的内圆周或者外圆周与所述转盘(11)同轴度。
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