CN107883902B - 一种涡轮转子装配跳动检测装置 - Google Patents

一种涡轮转子装配跳动检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于航空发动机检测技术，涉及一种涡轮转子装配跳动检测装置。其特征在于：涡轮转子装配跳动检测装置包括压板组件(7)、涡轮盘固定螺栓(8)、定位环(9)、鼓筒轴固定螺栓(10)、顶出螺栓和顶出销。本发明提出了一种涡轮转子装配跳动检测装置，减少了在自由状态下找正基准的次数，简化了操作过程，降低了操作难度，提高了检测效率，降低了对操作人员的技能要求和检测成本。

Description

一种涡轮转子装配跳动检测装置
技术领域
本发明属于航空发动机检测技术，涉及一种涡轮转子装配跳动检测装置。
背景技术
涡轮转子的装配是发动机制造过程中比较重要的部分，是一个单元体制造的最终阶段，要求装配每一零组件前，对连接止口进行跳动检测，以保证零组件装配到位并满足同轴度要求，确保涡轮转子装配质量。
某发动机涡轮转子的结构参见图1，它包括鼓筒轴1、篦齿盘2、涡轮盘3、后轴4、盘前螺栓副5和盘后螺栓副6；盘前螺栓副5将涡轮盘前安装边、篦齿盘2和鼓筒轴1的鼓筒轴后安装边连接为整体，盘后螺栓副6将涡轮盘后安装边和后轴4的后轴前安装边连接为整体；涡轮盘后安装边的后端面是第一检测面W，涡轮盘后安装边的后端外圆柱面是第二检测面S，涡轮盘前安装边的前端外圆柱面是第三检测面C，涡轮盘前安装边的前端面是第四检测面D，篦齿盘2的前端内圆柱面是第五检测面E，篦齿盘2的篦齿盘前端面是第六检测面F，鼓筒轴1的前安装边外圆柱面是第七检测面G，鼓筒轴1的鼓筒轴前端面是第八检测面H，后轴4的后端内圆柱面是第九检测面P。
发动机涡轮转子装配前，需先以第一检测面W和第二检测面S为基准，检查涡轮盘的第三检测面C和第四检测面D的跳动，现有检测方法是：将涡轮盘的第一检测面W直接放置于高精度气浮旋转平台上检测跳动，检测前必须先找正第二检测面S，找正到跳动在0.005mm以内进行检测；第三检测面C和第四检测面D的跳动检测合格后，将涡轮盘吊离高精度气浮旋转平台，放置于工作台，安装篦齿盘，将带有篦齿盘的涡轮盘的第一检测面W直接放置于高精度气浮旋转平台上检测跳动，检测前必须先找正第二检测面S，找正到跳动在0.005mm以内进行检测；第五检测面E和第六检测面F的跳动检测合格后，将带有篦齿盘的涡轮盘吊离高精度气浮旋转平台，放置于工作台，安装鼓筒轴，将带有鼓筒轴和篦齿盘的涡轮盘的第一检测面W直接放置于高精度气浮旋转平台上检测跳动，检测前必须先找正第二检测面S，找正到跳动在0.005mm以内进行检测；第七检测面G和第八检测面H的跳动检测合格后，将带有鼓筒轴和篦齿盘的涡轮盘翻转，将鼓筒轴的第八检测面H直接放置于高精度气浮旋转平台上检测跳动，检测前必须先找正第七检测面G，找正到跳动在0.005mm以内进行检测；第一检测面W和第二检测面S的跳动检测合格后，将带有带有鼓筒轴和篦齿盘的涡轮盘吊离高精度气浮旋转平台，放置于工作台，安装后轴，将带有鼓筒轴和篦齿盘的涡轮盘的第八检测面H直接放置于高精度气浮旋转平台上检测跳动，检测前必须先找正第七检测面G，找正到跳动在0.005mm以内进行检测；第九检测面P的跳动检测合格后，将涡轮转子调离高精度气浮旋转平台，检测完成。
目前的检测方法的缺点是：需要反复多次找正基准，在自由状态下找正基准的过程难度大，操作过程复杂，耗用时间长，效率低，对操作人员的技能要求高，检测成本高。
发明内容
本发明的目的是：提出一种涡轮转子装配跳动检测装置，以便减少在自由状态下找正基准的次数，简化操作过程，降低操作难度，提高检测效率，降低对操作人员的技能要求和检测成本。
本发明的技术方案是：一种涡轮转子装配跳动检测装置，涡轮转子的结构如下：它包括鼓筒轴1、篦齿盘2、涡轮盘3、后轴4、盘前螺栓副5和盘后螺栓副6；盘前螺栓副5将涡轮盘前安装边、篦齿盘2和鼓筒轴1的鼓筒轴后安装边连接为整体，盘后螺栓副6将涡轮盘后安装边和后轴4的后轴前安装边连接为整体；涡轮盘后安装边的后端面是第一检测面W，涡轮盘后安装边的后端外圆柱面是第二检测面S，涡轮盘前安装边的前端外圆柱面是第三检测面C，涡轮盘前安装边的前端面是第四检测面D，篦齿盘2的前端内圆柱面是第五检测面E，篦齿盘2的篦齿盘前端面是第六检测面F，鼓筒轴1的前安装边外圆柱面是第七检测面G，鼓筒轴1的鼓筒轴前端面是第八检测面H，后轴4的后端内圆柱面是第九检测面P；
其特征在于：涡轮转子装配跳动检测装置包括压板组件7、涡轮盘固定螺栓8、定位环9、鼓筒轴固定螺栓10、顶出螺栓和顶出销；
定位环(9)是一个圆环，在定位环(9)的下端有压紧法兰(9k)，在定位环(9)的上端有定位盘，在定位盘的上表面上有一个第一定位圆形凹槽(9f)，在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上有一个第二定位圆形凹槽(9g)，第一定位圆形凹槽(9f)和第二定位圆形凹槽(9g)都与定位盘的外圆柱面同轴，第一定位圆形凹槽(9f)的内径与第七检测面G的外径过盈配合，第一定位圆形凹槽(9f)的深度不小于第七检测面G的长度，在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上有一圈沿圆周均布的鼓筒轴固定螺钉孔(9e)，鼓筒轴固定螺钉孔(9e)的数量与鼓筒轴(1)前安装边上的螺钉孔的数量相同并且位置对应；在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上还有一圈至少3个沿圆周均布的第一顶出孔(9a)，第一顶出孔(9a)的上段孔为光孔，下段孔为螺纹孔，顶出螺栓从下向上拧进第一顶出孔(9a)的螺纹孔，顶出销位于第一顶出孔(9a)的光孔段内；第二定位圆形凹槽(9g)的内径与第二检测面S的外径过盈配合，第二定位圆形凹槽(9g)的深度不小于第二检测面S的长度，在第二定位圆形凹槽(9g)的槽底面上有一圈沿圆周均布的涡轮盘后安装边固定螺钉孔(9d)，涡轮盘后安装边固定螺钉孔(9d)的数量与涡轮盘后安装边上的螺钉孔的数量相同并且位置对应；在第二定位圆形凹槽(9g)的槽底面上还有一圈至少3个沿圆周均布的第二顶出孔(9b)，第二顶出孔(9b)的上段孔为光孔，下段孔为螺纹孔，顶出螺栓从下向上拧进第二顶出孔(9b)的螺纹孔，顶出销位于第二顶出孔(9b)的光孔段内。
本发明的优点是：提出了一种涡轮转子装配跳动检测装置，减少了在自由状态下找正基准的次数，简化了操作过程，降低了操作难度，提高了检测效率，降低了对操作人员的技能要求和检测成本。本发明的一个实施例，经试验证明，检测效率提高2倍以上。
附图说明
图1是某发动机涡轮转子的结构示意图。图中，左方为前方，右方为后方。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明中定位环9的结构示意图。
其中，1、鼓筒轴 2、篦齿盘 3、涡轮盘 4、后轴 5、盘前螺栓副 6、盘后螺栓副 7、压板组件 8、涡轮盘固定螺栓 9、定位环 10、鼓筒轴固定螺栓。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1至图3，一种涡轮转子装配跳动检测装置，涡轮转子的结构如下：它包括鼓筒轴1、篦齿盘2、涡轮盘3、后轴4、盘前螺栓副5和盘后螺栓副6；盘前螺栓副5将涡轮盘前安装边、篦齿盘2和鼓筒轴1的鼓筒轴后安装边连接为整体，盘后螺栓副6将涡轮盘后安装边和后轴4的后轴前安装边连接为整体；涡轮盘后安装边的后端面是第一检测面W，涡轮盘后安装边的后端外圆柱面是第二检测面S，涡轮盘前安装边的前端外圆柱面是第三检测面C，涡轮盘前安装边的前端面是第四检测面D，篦齿盘2的前端内圆柱面是第五检测面E，篦齿盘2的篦齿盘前端面是第六检测面F，鼓筒轴1的前安装边外圆柱面是第七检测面G，鼓筒轴1的鼓筒轴前端面是第八检测面H，后轴4的后端内圆柱面是第九检测面P；
其特征在于：涡轮转子装配跳动检测装置包括压板组件7、涡轮盘固定螺栓8、定位环9、鼓筒轴固定螺栓10、顶出螺栓和顶出销；
定位环(9)是一个圆环，在定位环(9)的下端有压紧法兰(9k)，在定位环(9)的上端有定位盘，在定位盘的上表面上有一个第一定位圆形凹槽(9f)，在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上有一个第二定位圆形凹槽(9g)，第一定位圆形凹槽(9f)和第二定位圆形凹槽(9g)都与定位盘的外圆柱面同轴，第一定位圆形凹槽(9f)的内径与第七检测面G的外径过盈配合，第一定位圆形凹槽(9f)的深度不小于第七检测面G的长度，在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上有一圈沿圆周均布的鼓筒轴固定螺钉孔(9e)，鼓筒轴固定螺钉孔(9e)的数量与鼓筒轴(1)前安装边上的螺钉孔的数量相同并且位置对应；在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上还有一圈至少3个沿圆周均布的第一顶出孔(9a)，第一顶出孔(9a)的上段孔为光孔，下段孔为螺纹孔，顶出螺栓从下向上拧进第一顶出孔(9a)的螺纹孔，顶出销位于第一顶出孔(9a)的光孔段内；第二定位圆形凹槽(9g)的内径与第二检测面S的外径过盈配合，第二定位圆形凹槽(9g)的深度不小于第二检测面S的长度，在第二定位圆形凹槽(9g)的槽底面上有一圈沿圆周均布的涡轮盘后安装边固定螺钉孔(9d)，涡轮盘后安装边固定螺钉孔(9d)的数量与涡轮盘后安装边上的螺钉孔的数量相同并且位置对应；在第二定位圆形凹槽(9g)的槽底面上还有一圈至少3个沿圆周均布的第二顶出孔(9b)，第二顶出孔(9b)的上段孔为光孔，下段孔为螺纹孔，顶出螺栓从下向上拧进第二顶出孔(9b)的螺纹孔，顶出销位于第二顶出孔(9b)的光孔段内。
为了便于吊装，在第二定位圆形凹槽9g的槽底面上有一个第三圆形凹槽9h，在第三圆形凹槽9h的槽底面上有沿圆周均布的三个吊环固定螺纹孔9c。
使用本发明进行涡轮转子装配跳动检测的方法是：
将定位环9放置于高精度气浮旋转平台上，找正定位环9的定位盘外圆柱面到跳动在0.005mm以内，用压板组件7固定；用液态氮冷冻涡轮盘3的后端安装边10分钟，将涡轮盘3立即安装于定位环9的第二定位圆形凹槽(9g)中，恢复常温后，用涡轮盘固定螺栓8固定；检测第三检测面C和第四检测面D，合格后，用液态氮冷冻涡轮盘3的前端安装边10分钟，安装篦齿盘2，检测第五检测面E和第六检测面F的跳动，合格后，用液态氮冷冻涡轮盘3的前端安装边10分钟，安装鼓筒轴1，检测第七检测面G和第八检测面H的跳动，合格后，用顶出螺栓和顶出销分解带有鼓筒轴和篦齿盘的涡轮盘；翻转带有鼓筒轴和篦齿盘的涡轮盘，用液态氮冷冻鼓筒轴1的前端安装边10分钟，将带有鼓筒轴和篦齿盘的涡轮盘立即安装于定位环9的第一定位圆形凹槽(9f)中，恢复常温后，用鼓筒轴固定螺栓10固定；检测第一检测面W和第二检测面S的跳动，合格后，用液态氮冷冻涡轮盘3的后端安装边10分钟，安装后轴4，恢复常温后，用盘后螺栓副6固定；检测第九检测面P的跳动，合格后，用顶出螺栓和顶出销分解涡轮转子。

Claims (2)

1.一种涡轮转子装配跳动检测装置，涡轮转子的结构如下：它包括鼓筒轴(1)、篦齿盘(2)、涡轮盘(3)、后轴(4)、盘前螺栓副(5)和盘后螺栓副(6)；盘前螺栓副(5)将涡轮盘前安装边、篦齿盘(2)和鼓筒轴(1)的鼓筒轴后安装边连接为整体，盘后螺栓副(6)将涡轮盘后安装边和后轴(4)的后轴前安装边连接为整体；涡轮盘后安装边的后端面是第一检测面W，涡轮盘后安装边的后端外圆柱面是第二检测面S，涡轮盘前安装边的前端外圆柱面是第三检测面C，涡轮盘前安装边的前端面是第四检测面D，篦齿盘(2)的前端内圆柱面是第五检测面E，篦齿盘(2)的篦齿盘前端面是第六检测面F，鼓筒轴(1)的前安装边外圆柱面是第七检测面G，鼓筒轴(1)的鼓筒轴前端面是第八检测面H，后轴(4)的后端内圆柱面是第九检测面P；
其特征在于：涡轮转子装配跳动检测装置包括压板组件(7)、涡轮盘固定螺栓(8)、定位环(9)、鼓筒轴固定螺栓(10)、顶出螺栓和顶出销；
定位环(9)是一个圆环，在定位环(9)的下端有压紧法兰(9k)，在定位环(9)的上端有定位盘，在定位盘的上表面上有一个第一定位圆形凹槽(9f)，在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上有一个第二定位圆形凹槽(9g)，第一定位圆形凹槽(9f)和第二定位圆形凹槽(9g)都与定位盘的外圆柱面同轴，第一定位圆形凹槽(9f)的内径与第七检测面G的外径过盈配合，第一定位圆形凹槽(9f)的深度不小于第七检测面G的长度，在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上有一圈沿圆周均布的鼓筒轴固定螺钉孔(9e)，鼓筒轴固定螺钉孔(9e)的数量与鼓筒轴(1)前安装边上的螺钉孔的数量相同并且位置对应；在第一定位圆形凹槽(9f)的槽底面上还有一圈至少3个沿圆周均布的第一顶出孔(9a)，第一顶出孔(9a)的上段孔为光孔，下段孔为螺纹孔，顶出螺栓从下向上拧进第一顶出孔(9a)的螺纹孔，顶出销位于第一顶出孔(9a)的光孔段内；第二定位圆形凹槽(9g)的内径与第二检测面S的外径过盈配合，第二定位圆形凹槽(9g)的深度不小于第二检测面S的长度，在第二定位圆形凹槽(9g)的槽底面上有一圈沿圆周均布的涡轮盘后安装边固定螺钉孔(9d)，涡轮盘后安装边固定螺钉孔(9d)的数量与涡轮盘后安装边上的螺钉孔的数量相同并且位置对应；在第二定位圆形凹槽(9g)的槽底面上还有一圈至少3个沿圆周均布的第二顶出孔(9b)，第二顶出孔(9b)的上段孔为光孔，下段孔为螺纹孔，顶出螺栓从下向上拧进第二顶出孔(9b)的螺纹孔，顶出销位于第二顶出孔(9b)的光孔段内。
2.根据权利要求1所述的涡轮转子装配跳动检测装置，其特征在于：在第二定位圆形凹槽(9g)的槽底面上有一个第三圆形凹槽(9h)，在第三圆形凹槽(9h)的槽底面上有沿圆周均布的三个吊环固定螺纹孔(9c)。
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