CN106988794A - 静子组合件夹紧方法及静子组合件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静子组合件夹紧方法及由该方法装配得到的静子组合件，该方法包括以下步骤：提供零部件：零部件包括机匣、静子叶片、内机匣、连接螺钉和预定厚度的垫片，内机匣包括相互分离的前半部和后半部；预装配零部件，得到预装组合件：将垫片夹设于前半部与后半部之间，并采用连接螺钉将前半部与后半部组合在一起并支撑固定静子叶片的下端，静子叶片的上端和下端分别固定连接于机匣和内机匣得到预装组合件，使得预装组合件满足设定的夹紧量；确定连接螺钉的拧紧力矩；拆解预装组合件，按照拧紧力矩正式装配除去垫片以外的零部件得到静子组合件，静子组合件中，静子叶片的下端与前半部和后半部之间过盈配合，且过盈量大于零。

Description

静子组合件夹紧方法及静子组合件

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种航空发动机的静子组合件夹紧方法及静子组合件。

背景技术

在涡桨型发动机中，涡轮分为转子和静子两大部分。静子组合件(又称涡轮导向器)主要包括涡轮机匣和静子叶片组，静子叶片组一端与涡轮机匣挂接，另一端则与内机匣装配固定。如申请号为201410700861.0的中国发明专利申请中，导叶组(即静子叶片组)的大径端挂在机匣的沟槽内，小径端的定位块伸入隔板的定位槽内，压环通过螺钉和锁片固定在隔板上，导叶组的定位块与隔板和压环连接形成的定位槽之间宽度方向呈间隙配合，隔板下表设有与转子密封配合的石墨层。

涡轮导向器在发动机工作过程中处于长期振动的环境下，由于导叶组的定位块与隔板的定位槽之间是呈间隙配合，导叶组无法被夹紧，因而隔板容易出现下沉现象，致使隔板的石墨层与发动机涡轮盘的篦齿发生严重磨损，最终导致发动机转子卡滞，无法攀桨，严重影响发动机的使用。

发明内容

本发明提供了一种静子组合件夹紧方法及静子组合件，以解决现有的发动机内机匣下沉导致的转子卡滞的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种静子组合件夹紧方法，包括以下步骤：提供零部件：零部件包括机匣、静子叶片、内机匣、连接螺钉和预定厚度的垫片，内机匣包括相互分离的前半部和后半部；预装配零部件，得到预装组合件：将垫片夹设于前半部与后半部之间，并采用连接螺钉将前半部与后半部组合在一起并支撑固定静子叶片的下端，静子叶片的上端和下端分别固定连接于机匣和内机匣得到预装组合件，使得预装组合件满足设定的夹紧量；确定连接螺钉的拧紧力矩；拆解预装组合件，按照拧紧力矩正式装配除去垫片以外的零部件得到静子组合件，静子组合件中，静子叶片的下端与前半部和后半部之间过盈配合，且过盈量大于零。

进一步地，预装配零部件的步骤具体包括：将静子叶片的上端连接于机匣；在前半部与后半部之间夹设垫片，并将前半部与后半部组合在一起并支撑固定静子叶片的下端，将连接螺钉穿过后半部、垫片和前半部；拧紧连接螺钉使得前半部和后半部夹紧静子叶片的下端得到预装组合件。

进一步地，垫片的厚度为

进一步地，静子叶片的底部分别设有倾斜延伸的第一抵接臂和竖直延伸的第二抵接臂；前半部对应设有倾斜延伸并与第一抵接臂配合定位的第一夹持臂；后半部对应设有竖直延伸并与第二抵接臂的内侧面配合定位的第二夹持臂。

进一步地，第二抵接臂的底端向下超出第一抵接臂的底端；静子叶片有多个，且各个静子叶片的第二抵接臂的内侧面之间的高度差不大于0.1mm。

可选地，多个静子叶片通过无余量铸造和整盘加工方式制造而成。

本发明的静子组合件的夹紧方法，通过预装配的方式，即在前半部与后半部之间夹设垫片进行装配，确定静子叶片与内机匣的满足预定夹紧量时的拧紧力矩，方便后续正式装配时直接使用确定的拧紧力矩拧紧连接螺钉，使得静子叶片与内机匣过盈配合，且过盈量符合预定范围，保证静子叶片处于夹紧状态。

根据本发明的另一方面，还提供了利用上述夹紧方法得到的一种静子组合件，包括机匣、静子叶片、内机匣，静子叶片的上端连接于机匣，下端连接于内机匣，内机匣包括相互连接固定的前半部和后半部，前半部和后半部分别延伸有一个夹持臂，静子叶片底部分别延伸有两个抵接臂，两个夹持臂配合夹持定位两个抵接臂，抵接臂与夹持臂过盈配合，且过盈量大于零。

进一步地，过盈量为0.4～0.6mm。

进一步地，静子叶片的底部分别设有倾斜延伸的第一抵接臂和竖直延伸的第二抵接臂，前半部对应设有倾斜延伸并与第一抵接臂配合定位的第一夹持臂，后半部对应设有竖直延伸并与第二抵接臂的内侧面配合定位的第二夹持臂。

进一步地，第二抵接臂的底端向下超出第一抵接臂的底端；机匣上连接有多个静子叶片，且各个静子叶片的第二抵接臂的内侧面之间的高度差不大于0.1mm。

本发明的静子组合件由原来的间隙配合改为过盈配合，使静子叶片与涡轮内机匣的压紧状态由现有的点接触变成面接触，增加压紧面积，提高内机匣的压紧量，防止内机匣下沉，因而可以避免内机匣的石墨层与发动机涡轮盘的篦齿发生严重磨损，杜绝发动机转子卡滞、无法攀桨的现象，确保发动机的正常使用。

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。下面将参照附图，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是本发明优选实施例的静子组合件的结构示意图；以及

图2是本发明优选实施例的静子叶片的结构示意图；

图3是本发明优选实施例的静子组合件的夹紧方法的流程图；

图4是本发明优选实施例的预装配的具体步骤的流程图；

图5是本发明优选实施例的预装配得到的预装组合件的结构示意图。

附图标号说明：

1、机匣；10、挂接槽；2、静子叶片；20、挂钩；21、第一抵接臂；22、第二抵接臂；220、内侧面；3、内机匣；30、前半部；301、第一夹持臂；31、后半部；311、第二夹持臂；312、定距衬套；4、连接螺钉；5、垫片；6、锁片；7、石墨层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种静子组合件，包括机匣1、静子叶片2、内机匣3。静子叶片2的上端连接于机匣1，下端连接于内机匣3。静子叶片2的下端与内机匣3过盈配合，且过盈量大于零。本发明的静子组合件中，机匣1呈圆周状，多个静子叶片2均匀分布成一整圈，多个内机匣3也均匀分布成一圈，图1中仅示意性画出其中的一组配合结构(静子叶片2分别与机匣1和内机匣3相互配合固定)。

如图1和图2中所示，机匣1上对应每个静子叶片2设有两个挂接槽10，每个静子叶片2的上端延伸有两个用于挂接在挂接槽10内固定的挂钩20。静子叶片2的底部分别设有呈45°角向下倾斜延伸的第一抵接臂21和竖直向下延伸的第二抵接臂22，第二抵接臂22的底端向下超出第一抵接臂21的底端。为避免由于静子叶片2第二抵接臂22内侧高度差的不一致所导致的内机匣3松紧度不一的问题，本发明的优选实施例确保各个静子叶片2的第二抵接臂22的内侧面220之间的高度差不大于0.1mm。

内机匣3包括相互连接固定的前半部30和后半部31。其中，前半部30与后半部31之间通过凹凸配合结构相互组合，且二者的中央位置分别设有螺孔，用于装设连接螺钉4，连接螺钉4用于拧紧将二者固定为一个整体。后半部31上还焊接有定距衬套312，用于与前半部30按照预定距离抵接，使得前半部30与后半部31之间的距离足够夹持固定静子叶片2的下端。前半部30与后半部31通过凹凸配合以及连接螺钉4相互连接组合形成盒型的支撑固定件。后半部31的后表面还设有防止连接螺钉4松动的锁片6。后半部31的底端还设有用于与转子(未图示)密封配合的石墨层7。

前半部30的顶端对应设有呈45°角向上倾斜延伸第一夹持臂301，第一夹持臂301与第一抵接臂21配合定位。后半部31的顶端对应设有竖直向上延伸并与第二抵接臂22的内侧面220配合定位的第二夹持臂311。第一夹持臂301与第二夹持臂311配合夹持定位第一抵接臂21和第二抵接臂22，且第一抵接臂21、第二抵接臂22分别与第一夹持臂301、第二夹持臂311过盈配合，过盈量为0.4～0.6mm。

本发明的静子组合件由原来的间隙配合改为过盈配合，使静子叶片2与内机匣3的压紧状态由现有的点接触变成面接触，增加了压紧面积，提高内机匣3的压紧量，可防止内机匣3下沉，因而可以避免内机匣3底部的石墨层7与发动机涡轮盘的篦齿发生严重磨损，杜绝发动机转子卡滞、无法攀桨的现象，确保发动机的正常使用。

上述的静子组合件是通过一种预装配的夹紧方法得到。参照图3至图5，该夹紧方法具体包括以下步骤：

步骤s100，提供零部件。零部件包括机匣1、静子叶片2、内机匣3、连接螺钉4和预定厚度的垫片5，内机匣3包括相互分离的前半部30和后半部31。本实施例中，零部件包括机匣1、多个静子叶片2、多个内机匣3、对应静子叶片2数量的连接螺钉4、预定厚度的垫片5和锁片6，其中，每个内机匣3包括相互分离的前半部30和后半部31，后半部31上焊接有定距衬套312。本实施例中，垫片5为厚度的钢垫。

本发明中，多个静子叶片2通过无余量铸造和整盘加工方式制造而成。整盘加工方式为：将一台份的定位和非定位静子叶片2组装到整个法兰盘上，进行统一的尺寸加工，且加工完之后整盘入库，避免了加工的不一致所产生的高低不平的凸台，方便工艺加工，节省了加工工时，提高了加工效率。

通过无余量铸造和整盘加工方式，可缩短加工周期，不会产生静子叶片2装配干涉问题，节省成本，保证了静子叶片2的表面质量。为保证静子叶片2的夹紧量，对各个静子叶片2的进行尺寸检查，保证静子叶片2的第二抵接臂22的内侧面220之间的高度差不大于0.1mm。保证由于静子叶片2的第二抵接臂22的内侧面220高度差的不一致所导致的内机匣3松紧度不一的问题。

步骤s200，预装配上述零部件，得到预装组合件。如图4，具体的预装配过程包括：

步骤s201，将静子叶片2上端的挂钩20连接于机匣1的挂接槽10内。

步骤s202，在前半部30与后半部31的定距衬套312之间夹设垫片5，并将前半部30与后半部31组合在一起并支撑固定静子叶片2的下端；将锁片6设置于后半部31的外表面，将连接螺钉4依次穿过锁片6、后半部31及其定距衬套312、垫片5和前半部30。

步骤s203，拧紧连接螺钉4使得前半部30和后半部31夹紧静子叶片2的下端得到如图5中所示的预装组合件。内机匣3的前半部30与后半部31拧紧后，检查静子叶片2的松动情况，以保证静子叶片2的夹紧量。所述夹紧量满足以下要求：保证全盘静子叶片2有60﹪以上处于夹紧状态，松动的静子叶片2均匀分布，且全盘静子叶片2不能连续三片处于松动状态。

步骤s300，确定连接螺钉4的拧紧力矩。本实施例中，预装组合件满足上述要求的夹紧量时，确定连接螺钉4的拧紧力矩为19.3N.m。

步骤s400，拆解预装组合件，按照上述拧紧力矩正式装配除去垫片5以外的零部件得到静子组合件。具体地，将预装组合件拆解得到分散的零部件，去除垫片5，将剩下的零部件基本按照预装配中的顺序重新组装，并按照步骤300中获得的19.3N.m的拧紧力矩拧紧连接螺钉4得到静子组合件。按照上述步骤装配后得到的静子组合件中，静子叶片2的下端与前半部30和后半部31之间过盈配合，且过盈量为

本发明为保证静子叶片2与内机匣3的压紧量，将静子叶片2与内机匣3在装配过程中进行预装配实现夹紧。本发明的静子组合件夹紧方法，通过预装配的方式，即在前半部30与后半部31之间夹设厚度为的垫片5进行装配，确定静子叶片2与内机匣3的满足预定夹紧量时的拧紧力矩，方便后续正式装配时直接使用确定的拧紧力矩来拧紧连接螺钉4，使得静子叶片2与内机匣3过盈配合，且过盈量符合预定范围0.4～0.6mm，保证静子叶片2处于夹紧状态。

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)

1.一种静子组合件夹紧方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供零部件：所述零部件包括机匣(1)、静子叶片(2)、内机匣(3)、连接螺钉(4)和预定厚度的垫片(5)，所述内机匣(3)包括相互分离的前半部(30)和后半部(31)；

预装配所述零部件，得到预装组合件：将所述垫片(5)夹设于所述前半部(30)与所述后半部(31)之间，并采用所述连接螺钉(4)将所述前半部(30)与所述后半部(31)组合在一起并支撑固定所述静子叶片(2)的下端，所述静子叶片(2)的上端和下端分别固定连接于所述机匣(1)和所述内机匣(3)得到预装组合件，使得所述预装组合件满足设定的夹紧量；

确定所述连接螺钉(4)的拧紧力矩；

拆解所述预装组合件，按照所述拧紧力矩正式装配除去所述垫片(5)以外的所述零部件得到静子组合件，所述静子组合件中，所述静子叶片(2)的下端与所述前半部(30)和所述后半部(31)之间过盈配合，且过盈量大于零。

2.根据权利要求1所述的静子组合件夹紧方法，其特征在于，预装配所述零部件的步骤具体包括：

将所述静子叶片(2)的上端连接于所述机匣(1)；

在所述前半部(30)与所述后半部(31)之间夹设所述垫片(5)，并将所述前半部(30)与所述后半部(31)组合在一起并支撑固定所述静子叶片(2)的下端，将所述连接螺钉(4)穿过所述后半部(31)、所述垫片(5)和所述前半部(30)；

拧紧所述连接螺钉(4)使得所述前半部(30)和所述后半部(31)夹紧所述静子叶片(2)的下端得到所述预装组合件。

3.根据权利要求1所述的静子组合件夹紧方法，其特征在于，所述垫片(5)的厚度为mm。

4.根据权利要求1所述的静子组合件夹紧方法，其特征在于，所述静子叶片(2)的底部分别设有倾斜延伸的第一抵接臂(21)和竖直延伸的第二抵接臂(22)；所述前半部(30)对应设有倾斜延伸并与所述第一抵接臂(21)配合定位的第一夹持臂(301)；所述后半部(31)对应设有竖直延伸并与所述第二抵接臂(22)的内侧面(220)配合定位的第二夹持臂(311)。

5.根据权利要求4所述的静子组合件夹紧方法，其特征在于，所述第二抵接臂(22)的底端向下超出所述第一抵接臂(21)的底端；所述静子叶片(2)有多个，且各个静子叶片(2)的所述第二抵接臂(22)的内侧面(220)之间的高度差不大于0.1mm。

6.根据权利要求1所述的静子组合件夹紧方法，其特征在于，所述静子叶片(2)有多个，多个所述静子叶片(2)通过无余量铸造和整盘加工方式制造而成。

7.一种静子组合件，包括机匣(1)、静子叶片(2)、内机匣(3)，所述静子叶片(2)的上端连接于所述机匣(1)，下端连接于所述内机匣(3)，其特征在于，所述内机匣(3)包括相互连接固定的前半部(30)和后半部(31)，所述前半部(30)和所述后半部(31)分别延伸有一个夹持臂，所述静子叶片(2)底部分别延伸有两个抵接臂，两个所述夹持臂配合夹持定位两个所述抵接臂，所述抵接臂与所述夹持臂过盈配合，且过盈量大于零。

8.根据权利要求7所述的静子组合件，其特征在于，所述过盈量为0.4～0.6mm。

9.根据权利要求7所述的静子组合件，其特征在于，所述静子叶片(2)的底部分别设有倾斜延伸的第一抵接臂(21)和竖直延伸的第二抵接臂(22)，所述前半部(30)对应设有倾斜延伸并与所述第一抵接臂(21)配合定位的第一夹持臂(301)，所述后半部(31)对应设有竖直延伸并与所述第二抵接臂(22)的内侧面(220)配合定位的第二夹持臂(311)。

10.根据权利要求9所述的静子组合件，其特征在于，所述第二抵接臂(22)的底端向下超出所述第一抵接臂(21)的底端；所述机匣(1)上连接有多个静子叶片(2)，且各个静子叶片(2)的所述第二抵接臂(22)的内侧面(220)之间的高度差不大于0.1mm。