CN104476462B - 航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，目的在于：能够在航空发动机葫芦型深腔内实现装卸操作，解决了发动机整体叶盘间连接螺栓难装卸的问题，所采用的技术方案为：包括支板和扳体，支板能够支承在航空发动机转子叶盘的葫芦口处，支板上开设有弧形孔，扳体穿过弧形孔并能够沿弧形孔移动，扳体包括呈一体设置的第一转接头、钢管和齿轮座，钢管呈弯曲状，且保证第一转接头的端面与齿轮座的端面垂直，第一转接头上连接有第二转接头，第二转接头连接能够拧动整个装置的限力扳手；齿轮座上设置有棘轮机构，棘轮机构包括棘轮和与棘轮相配的棘爪，棘轮上设置有沉头孔，沉头孔尺寸与叶盘的螺栓装配的螺母尺寸一致。
Description
技术领域
本发明属于发动机装配技术领域，具体涉及一种航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手。
背景技术
发动机转子组件需要装卸螺栓位于一级整体叶盘与二级整体叶盘连接部位，承担着一、二级整体叶盘间的轴向力，为航空发动机转子组件中较为重要部件之一，其连接对螺栓，螺母的拧紧力矩有着严格的要求。装卸的螺栓零件位置如图1所示，A1为一级整体叶盘，A2为二级整体叶盘，叶盘上有需要装配的螺母和螺栓。一、二级整体叶盘为葫芦型深腔型零件，葫芦口轴径很小，分别为葫芦口直径为Ф62，中间直径为Ф94，螺栓分布在葫芦型深腔内直径为Ф294的节圆上；且装配位置距腔口部距离为Ф318.7，用普通的扳手施工时，手无法到达装配位置，操作空间狭窄，不可视，极易出现螺母掉进整体叶盘中，难以取出的状况。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种能够在航空发动机葫芦型深腔内实现装卸操作，解决了发动机整体叶盘间连接螺栓难装卸的问题的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括支板和扳体，所述的支板能够支承在航空发动机转子叶盘的葫芦口处，支板上开设有弧形孔，所述的扳体穿过弧形孔并能够沿弧形孔移动，扳体包括呈一体设置的第一转接头、钢管和齿轮座，第一转接头和齿轮座分别位于钢管的两端，钢管呈弯曲状，且保证第一转接头的端面与齿轮座的端面垂直，所述的第一转接头上连接有第二转接头，第二转接头连接能够拧动整个装置的限力扳手；所述的齿轮座上设置有棘轮机构，棘轮机构包括棘轮和与棘轮相配的棘爪，棘轮上设置有沉头孔，沉头孔尺寸与叶盘的螺栓装配的螺母尺寸一致；所述的扳体能够带动棘轮机构伸入航空发动机转子叶盘的葫芦形深腔内给螺栓装配螺母。
所述的齿轮座上设置有与棘爪连接用于棘爪复位的弹簧，以及用于对棘爪限位的衬套。
所述的棘轮的沉头孔部位采用磁性部件，便于吸住需要装配的螺母。
所述的棘轮为成组齿型，采用36齿数，每齿转动角度为10°。
所述的支板下设置有垫块，垫块上开设有与支板对应的弧形孔。
所述的支板和垫块的弧形孔的角度为26°，扳体在弧形孔中每次转动20°，棘轮转动2个齿。
所述的支板和垫块通过螺钉固定连接在一起。
所述的第一转接头上设置有定位螺母，第一转接头上开设有螺纹，定位螺母直径大于支板和垫块的弧形孔的宽度。
所述的第二转接头的两端开设有方孔，上端连接限力扳手，下端连接第一转接头。
所述的第二转接头上设置有用于连接限力扳手的圆柱销。
与现有技术相比，本发明的扳体中间部位设置为弯曲状，能够伸入航空发动机转子叶盘的葫芦形深腔内，并能带动棘轮机构到达需要装配螺母的螺栓处，扳体上端的第一转接头的端面与下端的齿轮座的端面保持垂直，这样保证了棘轮机构能够垂直装配螺母，扳体穿过支板的圆弧孔，支板能够支承在支承在航空发动机转子叶盘的葫芦口处，对整个装置提供支撑，并能通过弧形孔限制扳体的活动范围，使扳体在圆弧孔内转动，棘轮将螺母置于螺栓上，扳体带动棘轮机构转动，将螺母装配在螺栓上，本发明针对航空发动机转子叶盘复杂结构，能够在狭窄的操作空间内进行螺母装配，解决了用普通的扳手施工时，手无法到达装配位置的问题，使发动机整体叶盘间的连接螺栓易于装卸。
进一步，通过弹簧实现棘爪的复位，通过衬套卡在棘爪的下部，对棘爪进行限位，避免棘爪转动角度过大，提交装置操作的稳定性。
更进一步，棘轮的沉头孔部位采用磁性部件，便于吸住需要装配的螺母，在复杂环境中，避免出现螺母掉进整体叶盘中，难以取出的问题。
更进一步，棘轮采用36齿数，每齿转动角度为10°，叶盘为航空发动机转子组件中较为重要部件之一，其连接对螺栓和螺母的拧紧力矩有着严格的要求，采用36齿数能够更大程度的保证拧紧力矩，满足操作的需求。
更进一步，通过在支板下设置垫块，对叶盘与本发明装置接触的部位进行保护。
更进一步，支板和垫块的弧形孔的角度设为26°，保证了扳体具有足够的操作行程，同时也限制了棘轮的每次转动角度，满足操作对拧紧力矩的要求，使本发明装置力臂可控，间接地保证了扳手拧紧力矩21～23N·m。
进一步，在第一转接头上设置定位螺母，定位螺母能够卡在支板和垫块的弧形孔上，通过定位螺母在第一转接头的螺纹上旋进或旋出，调节了扳体进入叶盘内腔的长度，同时通过定位螺母能够保证扳体上端垂直，使下端的棘轮机构能够垂直的将螺母放置在螺栓上，保证了装配的精准度，避免了扳体由于自身重力下滑转动引起的附加应力的影响。
更进一步，第二转接头开设有方孔，并通过圆柱销连接限力扳手，连接更加牢靠，便于拧紧螺母。
附图说明
图1为航空发动机叶盘装配螺栓和螺母的位置示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为扳体结构示意图；
图4为棘轮机构的结构示意图；
其中，1为扳体，1a为齿轮座，1b为钢管，1c为第一转接头，2为棘轮，3为盖板，4为棘爪，5为衬套，6为棘轮螺钉，7为弹簧，8为第二转接头，9为支板，10为垫块，11为圆柱销，12为定位螺母，13为螺钉，A1为一级整体叶盘，A2为二级整体叶盘。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
参见图2，本发明包括：包括支板9和扳体1，支板9能够支承在航空发动机转子叶盘的葫芦口处，支板9下设置有垫块10，支板9和垫块10通过螺钉13固定连接在一起，垫块10和支板9上开设相互对应的弧形孔，支板9和垫块10的弧形孔的角度为26°，扳体1在弧形孔中每次转动20°，棘轮2转动2个齿，扳体1穿过弧形孔并能够沿弧形孔移动；参见图3，扳体1包括呈一体设置的第一转接头1c、钢管1b和齿轮座1a，第一转接头1c和齿轮座1a分别位于钢管1b的两端，钢管1b呈弯曲状，能够根据需要调整弯曲度，包括三部分，上端为竖直段，中间为弯曲段，下端为弧形段，且保证第一转接头1c的端面与齿轮座1a的端面垂直，第一转接头1c上连接有第二转接头8，第一转接头1c上设置有定位螺母12，第一转接头1c上开设有螺纹，定位螺母12直径大于支板9和垫块10的弧形孔的宽度。第二转接头8的两端开设有方孔，上端连接限力扳手，下端连接第一转接头1c，第二转接头8上设置有用于连接限力扳手的圆柱销11，限力扳手能够拧动整个装置。
参见图4，齿轮座1a上设置有棘轮机构，棘轮机构包括棘轮2和与棘轮2相配的棘爪4，棘轮2为成组齿型，采用36齿数，每齿转动角度为10°，棘轮2上设置有沉头孔，沉头孔尺寸与叶盘的螺栓装配的螺母尺寸一致，棘轮2的沉头孔部位采用磁性部件，便于吸住需要装配的螺母；扳体1能够带动棘轮机构伸入航空发动机转子叶盘的葫芦形深腔内给螺栓装配螺母。齿轮座1a上设置有与棘爪4连接用于棘爪4复位的弹簧7，以及用于对棘爪4限位的衬套5。
装卸的螺栓零件位置如图1所示，A1为一级整体叶盘，A2为二级整体叶盘，叶盘上有需要装配的螺母和螺栓。一、二级整体叶盘为葫芦型深腔型零件，葫芦口轴径很小，分别为葫芦口直径为Ф62，中间直径为Ф94，螺栓分布在葫芦型深腔内直径为Ф294的节圆上；且装配位置距腔口部距离为Ф318.7，用普通的扳手施工时，手无法到达装配位置，操作空间狭窄，不可视，极易出现螺母掉进整体叶盘中，难以取出的状况。
本发明采用棘轮机构，主要由扳体1和棘轮部分组成：扳体1由齿轮座1a、钢管1b和转接头1c组成，其中齿轮座1a与第一转接头1c通过钢管1b焊接为一体，转接头1c端面与齿轮座1a端面保持垂直连接，控制了两者之间距离的尺寸公差，使限力转接扳手力臂可控，间接地保证了扳手拧紧力矩21～23N·m。
棘轮部分由盖板3、棘爪4、衬套5、棘轮螺钉6、弹簧7、棘轮2、齿轮座1a共同组成了棘轮转动机构。棘轮2一端为成组齿型，采用36齿数，转动角度小，每齿转动10度，扳体1转动角度为26度，每次扳体1带动棘轮2可以转动2个齿的转角，即20度。棘轮上开设有与装配螺母外形相同的沉头孔，并对棘轮2做磁性化处理，在装配时，将装配螺母放入棘轮2吸住，防止装配螺母掉落。
第二转接头8的两端开方孔，下端与第一转接头1c相连，上端连接限力扳手，传递来自限力扳手的力矩。
支板9和垫块10通过螺钉13连接，并通过弧形孔与转接头1c相配合，定位螺母12与第一转接头1c上的螺纹配合，能够调节在支板9上的高低尺寸，保证第一转接头1c的竖直状态，避免了扳手由于自身重力下滑转动引起的附加应力的影响。
本发明的优点是：能够对发动机葫芦型深腔内的螺母实现装卸操作，解决了发动机整体叶盘间连接螺栓难装卸的问题。
本发明的使用方法：先将垫块10，将定位螺母12套装在扳体1上，并稍做拧紧，但不要拧死，以棘轮机构部分不会滑出为宜；然后用棘轮2将螺母吸住，将带螺母的扳体1倾斜一定角度，配合内窥镜将其缓缓放入叶盘上端孔口，并随着进入叶盘腔里的深度增加调节扳体1的倾斜角度，当螺母到达螺栓位置，将螺母套在下方的螺栓上，同时保持扳体1上端竖直，调节定位螺母12使垫块10和叶盘贴紧；再将第二转接头8和圆柱销11套在扳体1上；最后将限力扳手和第二转接头8相连，进行拧紧，每拧紧一个螺母记录一次。
Claims (10)
1.一种航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：包括支板(9)和扳体(1)，所述的支板(9)能够支承在航空发动机转子叶盘的葫芦口处，支板(9)上开设有弧形孔，所述的扳体(1)穿过弧形孔并能够沿弧形孔移动，扳体(1)包括呈一体设置的第一转接头(1c)、钢管(1b)和齿轮座(1a)，第一转接头(1c)和齿轮座(1a)分别位于钢管(1b)的两端，钢管(1b)呈弯曲状，且保证第一转接头(1c)的端面与齿轮座(1a)的端面垂直，所述的第一转接头(1c)上连接有第二转接头(8)，第二转接头(8)连接能够拧动整个装置的限力扳手；所述的齿轮座(1a)上设置有棘轮机构，棘轮机构包括棘轮(2)和与棘轮(2)相配的棘爪(4)，棘轮(2)上设置有沉头孔，沉头孔尺寸与叶盘的螺栓装配的螺母尺寸一致；所述的扳体(1)能够带动棘轮机构伸入航空发动机转子叶盘的葫芦形深腔内给螺栓装配螺母。
2.根据权利要求1所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的齿轮座(1a)上设置有与棘爪(4)连接用于棘爪(4)复位的弹簧(7)，以及用于对棘爪(4)限位的衬套(5)。
3.根据权利要求1或2所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的棘轮(2)的沉头孔部位采用磁性部件，便于吸住需要装配的螺母。
4.根据权利要求3所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的棘轮(2)为成组齿型，采用36齿数，每齿转动角度为10°。
5.根据权利要求4所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的支板(9)下设置有垫块(10)，垫块(10)上开设有与支板(9)对应的弧形孔。
6.根据权利要求5所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的支板(9)和垫块(10)的弧形孔的角度为26°，扳体(1)在弧形孔中每次转动20°，棘轮(2)转动2个齿。
7.根据权利要求6所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的支板(9)和垫块(10)通过螺钉(13)固定连接在一起。
8.根据权利要求1所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的第一转接头(1c)上设置有定位螺母(12)，第一转接头(1c)上开设有螺纹，定位螺母(12)直径大于支板(9)和垫块(10)的弧形孔的宽度。
9.根据权利要求1所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的第二转接头(8)的两端开设有方孔，上端连接限力扳手，下端连接第一转接头(1c)。
10.根据权利要求9所述的航空发动机转子组件深腔内螺栓装卸限力转接扳手，其特征在于：所述的第二转接头(8)上设置有用于连接限力扳手的圆柱销(11)。
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