CN108032251B - 涡轮导向器外环安装工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮导向器外环安装工装，包括：支承于工作台面上的底座，底座上设有用于将装设于燃气涡轮导向器上的各一级外环同时沿径向向外撑紧的一级撑盘，一级撑盘呈环形，其内孔中竖直设有安装支柱，安装支柱的底端可拆卸地连接于底座上。安装支柱上装设有安装盘，安装盘上设有用于将装设于燃气涡轮导向器上的各二级外环同时沿径向向外撑紧的二级撑盘，二级撑盘呈环形，其内孔中设有用于提供径向的撑紧力的撑柱，撑柱的底端穿过安装盘后与安装支柱相连，用于在外力作用下下移以向二级撑盘提供径向的撑紧力，或撑柱的底端穿过一级撑盘的内孔后与底座相连，用于在外力作用下下移以向一级撑盘提供径向的撑紧力。

Description

涡轮导向器外环安装工装

技术领域

本发明涉及燃气轮机安装领域，特别地，涉及一种涡轮导向器外环安装工装。

背景技术

某型航空涡轴发动机燃气涡轮导向器10的结构如附图图1所示，包括一级外环11、一级外环支架12、前压紧条13、内机匣14、二级外环15、二级外环支架16及后压紧条17等。

一级外环11有14片，后部通过一级外环支架12上的卡槽固定于一级外环支架12上，现有安装时，逐片将一级外环11安装至一级外环支架12上，安装过程中操作者需旋转、搬动燃气涡轮二级导向器，安装后通过敲击方式将前压紧条13装入。

安装过程中，安装好的一级外环11容易从一级外环支架12上掉落；一级外环11单片与单片之间的接缝间隙要求0.6-1.0mm，敲击前压紧条13时，已调整好的整圈间隙容易因敲击的震动而受到影响，从而导致接缝间隙调整周期长、操作难度大；同时，安装前压紧条13时，需要多人配合将多片一级外环11固定住，不仅浪费大量的人力物力，且存在安全隐患，易夹伤或砸伤操作人员的手；由于前压紧条13(共7件)，利用过盈配合的原理固定一级外环11和一级外环支架12，装配时采用敲击的方式用冲击力将其装配到位，但一级外环支架12受力后有轴向的窜动量，导致一级外环支架12前端整圈的平面度受影响；上述技术问题同样也存在于二级外环15(共15片)的装配过程中。

发明内容

本发明提供了一种涡轮导向器外环安装工装，以解决外环安装时存在的单片外环之间的接缝间隙调整周期长、操作难度大、需大量的人力物力及安全性低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种涡轮导向器外环安装工装，用于装设于燃气涡轮导向器的轴孔中，其包括：底座，用于支承于工作台面上，底座上设有用于将装设于燃气涡轮导向器上的各一级外环同时沿径向向外撑紧的一级撑盘，一级撑盘呈环形；安装支柱，安装支柱用于穿过一级撑盘且安装支柱的底端可拆卸地连接于底座上；安装盘，用于装设于安装支柱上，安装盘上设有用于将装设于燃气涡轮导向器上的各二级外环同时沿径向向外撑紧的二级撑盘，二级撑盘呈环形；撑柱，用于与一级撑盘或者二级撑盘配合以施加径向撑紧力，撑柱的底端穿过安装盘后与安装支柱相连，用于在外力作用下下移以向二级撑盘提供径向的撑紧力，或撑柱的底端穿过一级撑盘的内孔后与底座相连，用于在外力作用下下移以向一级撑盘提供径向的撑紧力。

进一步地，撑柱包括竖直设置的锥形柱，锥形柱的外圆面上设有大端朝上的外锥面；一级撑盘和二级撑盘的内环面均为与外锥面匹配的内锥面，用于在锥形柱下移过程中使一级撑盘或二级撑盘沿径向向外撑开。

进一步地，底座的上端面设有内凹的第一螺纹孔，安装支柱的上端面设有内凹的第二螺纹孔；撑柱还包括沿锥形柱的轴向穿设于锥形柱中的调节螺钉，调节螺钉的底端穿出锥形柱后与第一螺纹孔或第二螺纹孔螺纹连接。

进一步地，一级撑盘由沿其周向依次间隔设置的多块一级撑块围设而成，各一级撑块滑动连接于底座上；二级撑盘由沿其周向依次间隔设置的多块二级撑块围设而成，各二级撑块滑动连接于安装盘上。

进一步地，涡轮导向器外环安装工装还包括多根用于分别对各一级撑块的滑动进行导向的第一导向销；各一级撑块上设有贯穿的第一导向槽，第一导向销穿过第一导向槽后与底座相连。

进一步地，涡轮导向器外环安装工装还包括多根用于分别对各二级撑块的滑动进行导向的第二导向销；各二级撑块上设有贯穿的第二导向槽，第二导向销穿过第二导向槽后与安装盘相连。

进一步地，底座上设有呈环形的限位台阶面，用于与燃气涡轮导向器的一级外环支架的底端面抵顶，以对一级外环支架沿轴向进行限位。

进一步地，安装支柱的底端设有螺纹接头，安装支柱通过螺纹接头与第一螺纹孔的配合与底座可拆卸连接。

进一步地，安装支柱的顶端设有连接头；安装盘的下表面设有内凹的且与连接头匹配的容置槽，安装盘通过容置槽与连接头的匹配与安装支柱可拆卸连接。

进一步地，二级撑盘的下表面设有内凹的用于沿轴向部分容置安装盘的凹槽，二级撑盘通过凹槽与安装盘可拆卸连接；涡轮导向器外环安装工装还包括多根竖直设置的手柄，各手柄的底端穿过二级撑盘后与安装盘固定连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明的涡轮导向器外环安装工装中，当撑柱与底座相连时，通过撑柱的作用可使一级撑盘将各一级外环同时沿径向向外撑紧，同样的，当撑柱与安装支柱相连时，通过撑柱的作用，可使二级撑盘将各二级外环同时沿径向向外撑紧，从而安装前压紧条或后压紧条时，不会对已调整好整圈间隙的一级外环和二级外环单片之间的间隙产生影响，进而缩短间隙调整时间，提高装配效率并减低操作难度；同时，由于各一级外环和二级外环沿其径向撑紧，从而安装前压紧条或后压紧条时，无需多人配合固定多片一级外环或二级外环，单人即可完成装配，节约大量的人力物力成本，且安装时安全性高，不易夹伤或砸伤操作人员的手。

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是燃气涡轮二级导向器的半剖结构示意图；

图2是本发明优选实施例的涡轮导向器外环安装工装的空间结构示意图；

图3是图2中涡轮导向器外环安装工装的剖视结构示意图。

图例说明

10、燃气涡轮导向器；11、一级外环；12、一级外环支架；13、前压紧条；14、内机匣；15、二级外环；16、二级外环支架；17、后压紧条；20、底座；201、限位台阶面；30、一级撑盘；31、一级撑块；311、第一导向槽；40、安装支柱；41、螺纹接头；42、连接头；50、安装盘；60、二级撑盘；61、二级撑块；611、第二导向槽；70、撑柱；71、锥形柱；711、外锥面；72、调节螺钉；80、第一导向销；90、第二导向销；100、手柄。

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。

参照图1和图2，本发明的优选实施例提供了一种涡轮导向器外环安装工装，用于装设于燃气涡轮导向器10的轴孔中，其包括：支承于工作台面上的底座20，底座20上设有用于将装设于燃气涡轮导向器10上的各一级外环11同时沿径向向外撑紧的一级撑盘30，一级撑盘30呈环形，其内孔中竖直设有安装支柱40，安装支柱40的底端可拆卸地连接于底座20上。安装支柱40上装设有安装盘50，安装盘50上设有用于将装设于燃气涡轮导向器10上的各二级外环15同时沿径向向外撑紧的二级撑盘60，二级撑盘60呈环形，其内孔中设有用于提供径向的撑紧力的撑柱70，撑柱70的底端穿过安装盘50后与安装支柱40相连，用于在外力作用下下移以向二级撑盘60提供径向的撑紧力，或撑柱70的底端穿过一级撑盘30的内孔后与底座20相连，用于在外力作用下下移以向一级撑盘30提供径向的撑紧力。

本发明的涡轮导向器外环安装工装中，当撑柱70与底座20相连时，通过撑柱70的作用可使一级撑盘30将各一级外环11同时沿径向向外撑紧，同样的，当撑柱70与安装支柱40相连时，通过撑柱70的作用，可使二级撑盘60将各二级外环15同时沿径向向外撑紧，从而安装前压紧条13或后压紧条17时，不会对已调整好整圈间隙的一级外环11和二级外环15单片之间的间隙产生影响，进而缩短间隙调整时间，提高装配效率并减低操作难度；同时，由于各一级外环11和二级外环15沿其径向撑紧，从而安装前压紧条13或后压紧条17时，无需多人配合固定多片一级外环11或二级外环15，单人即可完成装配，节约大量的人力物力成本，且安装时安全性高，不易夹伤或砸伤操作人员的手。

本发明中，如图1和图2所示，安装各一级外环11和各二级外环15之前，将本发明工装装设于燃气涡轮导向器10的轴孔中，装配一级外环11时，将各一级外环11从一级撑盘30与一级外环支架12之间的间隙装入一级外环支架12上，由于一级撑盘30的存在，从而装配各一级外环11时，可防止装配好的一级外环11从一级外环支架12上掉落，从而提高外环的装配效率，同样的，由于二级撑盘60的存在，可防止装配好的二级外环15从二级外环支架16上掉落，从而进一步提高外环的装配效率。

可选地，如图2和图3所示，撑柱70包括竖直设置的锥形柱71，锥形柱71的外圆面上设有大端朝上的外锥面711。一级撑盘30和二级撑盘60的内环面均为与外锥面711匹配的内锥面，用于在锥形柱71下移过程中使一级撑盘30或二级撑盘60沿径向向外撑开。

本发明实施例中，如图3所示，底座20的上端面设有内凹的第一螺纹孔，安装支柱40的上端面设有内凹的第二螺纹孔。撑柱70还包括沿锥形柱71的轴向穿设于锥形柱71中的调节螺钉72，调节螺钉72的底端穿出锥形柱71后与第一螺纹孔或第二螺纹孔螺纹连接。通过旋转撑柱70可使锥形柱71上升或下降，并且锥形柱71下降时，可提供给一级撑盘30或二级撑盘60沿径向向外的撑紧力。

本发明实施例中，如图2所示，一级撑盘30由沿其周向依次间隔设置的多块一级撑块31围设而成，各一级撑块31滑动连接于底座20上。锥形柱71下降时，通过外锥面711与一级撑盘30内环面的配合，使各一级撑块31同时沿径向向外移动，从而将各一级外环11同时沿径向向外撑紧。同样的，二级撑盘60由沿其周向依次间隔设置的多块二级撑块61围设而成，各二级撑块61滑动连接于安装盘50上。锥形柱71下降时，通过外锥面711与二级撑盘60内环面的配合，使各二级撑块61同时沿径向向外移动，从而将各二级外环15同时沿径向向外撑紧.

进一步地，如图3所示，涡轮导向器外环安装工装还包括多根用于分别对各一级撑块31的滑动进行导向的第一导向销80。各一级撑块31上设有贯穿的第一导向槽311，第一导向销80穿过第一导向槽311后与底座20相连。本发明具体实施例中，各一级撑块31同时通过两根第一导向销80导向，两根第一导向销80沿一级撑盘30的径线依次设置。

同样的，如图3所示，涡轮导向器外环安装工装还包括多根用于分别对各二级撑块61的滑动进行导向的第二导向销90。各二级撑块61上设有贯穿的第二导向槽611，第二导向销90穿过第二导向槽611后与安装盘50相连。本发明具体实施例中，各二级撑块61同时通过两根第二导向销90导向，两根第二导向销90沿二级撑盘60的径线依次设置。

优选地，为防止敲击装配前压紧条13时，使一级外环支架12沿轴向窜动，本发明优选实施例中，如图3所示，底座20上设有呈环形的限位台阶面201，用于与燃气涡轮导向器10的一级外环支架12的底端面抵顶，以对一级外环支架12沿轴向进行限位。由于限位台阶面201对一级外环支架12底端面的限位，从而采用敲击方式用冲击力装配前压紧条13时，不会使一级外环支架12沿轴向窜动，从而保证一级外环支架12前端面平面度不受影响，进而提高装配质量。

可选地，如图3所示，安装支柱40的底端设有螺纹接头41，安装支柱40通过螺纹接头41与第一螺纹孔的配合与底座20可拆卸连接。

进一步地，如图3所示，安装支柱40的顶端设有连接头42。安装盘50的下表面设有内凹的且与连接头42匹配的容置槽，安装盘50通过容置槽与连接头42的匹配与安装支柱40可拆卸连接，从而方便将安装盘50装到安装支柱40上，或者将安装盘50从安装支柱40上拆卸。

可选地，如图3所示，二级撑盘60的下表面设有内凹的用于沿轴向部分容置安装盘50的凹槽，二级撑盘60通过凹槽与安装盘50可拆卸连接。

可选地，如图3所示，涡轮导向器外环安装工装还包括多根竖直设置的手柄100，各手柄100的底端穿过二级撑盘60后与安装盘50固定连接。通过手柄100可轻松将安装盘50和二级撑盘60同时从安装支柱40上取下或者装到安装支柱40上，提高操作的便捷性。

采用本发明的涡轮导向器外环安装工装安装外环的具体操作如下：

首先将撑柱70连接于底座20上，并用手将一级撑盘30收拢到最小位置，再将燃气涡轮导向器10套装于本发明工装上，使一级外环支架12的底端抵顶限位台阶面201，接着将一级外环11从一级撑盘30和一级外环支架12之间的空隙中放入，并卡在一级外环支架12上。

调整撑柱70的上下位置，将各一级撑盘30调节到略撑紧一级外环11的状态，并调节单片一级外环11之间的接缝间隙要求。

调整撑柱70的上下位置至完全撑紧一级外环11，安装前压紧条13，锁住一级外环11与一级外环支架12。

取下撑柱70，将安装支柱40安装至底座20上，将安装盘50安装至安装支柱40上，并将二级撑盘60安装至安装盘50上。

同安装一级外环11的步骤，安装二级外环15和后压紧条17。

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 (7)

1.一种涡轮导向器外环安装工装，其特征在于，用于装设于燃气涡轮导向器(10)的轴孔中，其包括：

底座(20)，用于支承于工作台面上，所述底座(20)上设有用于将装设于所述燃气涡轮导向器(10)上的各一级外环(11)同时沿径向向外撑紧的一级撑盘(30)，所述一级撑盘(30)呈环形；

安装支柱(40)，所述安装支柱(40)用于穿过所述一级撑盘(30)且所述安装支柱(40)的底端可拆卸地连接于所述底座(20)上；

安装盘(50)，用于装设于所述安装支柱(40)上，所述安装盘(50)上设有用于将装设于所述燃气涡轮导向器(10)上的各二级外环(15)同时沿径向向外撑紧的二级撑盘(60)，所述二级撑盘(60)呈环形；

撑柱(70)，用于与所述一级撑盘(30)或者所述二级撑盘(60)配合以施加径向撑紧力，所述撑柱(70)的底端穿过所述安装盘(50)后与所述安装支柱(40)相连，用于在外力作用下下移以向所述二级撑盘(60)提供径向的撑紧力，或所述撑柱(70)的底端穿过所述一级撑盘(30)的内孔后与所述底座(20)相连，用于在外力作用下下移以向所述一级撑盘(30)提供径向的撑紧力；

所述撑柱(70)包括竖直设置的锥形柱(71)，所述锥形柱(71)的外圆面上设有大端朝上的外锥面(711)；所述一级撑盘(30)和所述二级撑盘(60)的内环面均为与所述外锥面(711)匹配的内锥面，用于在所述锥形柱(71)下移过程中使所述一级撑盘(30)或所述二级撑盘(60)沿径向向外撑开；

所述底座(20)的上端面设有内凹的第一螺纹孔，所述安装支柱(40)的上端面设有内凹的第二螺纹孔；所述撑柱(70)还包括沿所述锥形柱(71)的轴向穿设于所述锥形柱(71)中的调节螺钉(72)，所述调节螺钉(72)的底端穿出所述锥形柱(71)后与所述第一螺纹孔或所述第二螺纹孔螺纹连接；通过旋转撑柱(70)可使锥形柱(71)上升或下降，并且锥形柱(71)下降时，可提供给一级撑盘(30)或二级撑盘(60)沿径向向外的撑紧力；

所述安装支柱(40)的底端设有螺纹接头(41)，所述安装支柱(40)通过所述螺纹接头(41)与所述第一螺纹孔的配合与所述底座(20)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的涡轮导向器外环安装工装，其特征在于，

所述一级撑盘(30)由沿其周向依次间隔设置的多块一级撑块(31)围设而成，各所述一级撑块(31)滑动连接于所述底座(20)上；

所述二级撑盘(60)由沿其周向依次间隔设置的多块二级撑块(61)围设而成，各所述二级撑块(61)滑动连接于所述安装盘(50)上。

3.根据权利要求2所述的涡轮导向器外环安装工装，其特征在于，

所述涡轮导向器外环安装工装还包括多根用于分别对各所述一级撑块(31)的滑动进行导向的第一导向销(80)；

各所述一级撑块(31)上设有贯穿的第一导向槽(311)，所述第一导向销(80)穿过所述第一导向槽(311)后与所述底座(20)相连。

4.根据权利要求2所述的涡轮导向器外环安装工装，其特征在于，

所述涡轮导向器外环安装工装还包括多根用于分别对各所述二级撑块(61)的滑动进行导向的第二导向销(90)；

各所述二级撑块(61)上设有贯穿的第二导向槽(611)，所述第二导向销(90)穿过所述第二导向槽(611)后与所述安装盘(50)相连。

5.根据权利要求1所述的涡轮导向器外环安装工装，其特征在于，

所述底座(20)上设有呈环形的限位台阶面(201)，用于与所述燃气涡轮导向器(10)的一级外环支架(12)的底端面抵顶，以对所述一级外环支架(12)沿轴向进行限位。

6.根据权利要求1所述的涡轮导向器外环安装工装，其特征在于，

所述安装支柱(40)的顶端设有连接头(42)；

所述安装盘(50)的下表面设有内凹的且与所述连接头(42)匹配的容置槽，所述安装盘(50)通过所述容置槽与所述连接头(42)的匹配与所述安装支柱(40)可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的涡轮导向器外环安装工装，其特征在于，

所述二级撑盘(60)的下表面设有内凹的用于沿轴向部分容置所述安装盘(50)的凹槽，所述二级撑盘(60)通过所述凹槽与所述安装盘(50)可拆卸连接；

所述涡轮导向器外环安装工装还包括多根竖直设置的手柄(100)，各所述手柄(100)的底端穿过所述二级撑盘(60)后与所述安装盘(50)固定连接。

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