CN109048289B - 航空发动机叶片装配工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种航空发动机叶片装配工具，包括用于提供安装装配位置并对轮盘进行支撑定位的支座、用于夹持定位叶片的叶身和榫头以使榫头对准轮盘上的榫槽的夹持机构、用于向榫头施加压力以使榫头移动进而将榫头压入榫槽内的施压机构以及设置于支座上并用于对夹持机构和施压机构进行导向以确保施压机构的施压方向和榫头的移动方向与榫槽的槽深方向同轴的导向机构。先将轮盘放置于支座上并使轮盘上的榫槽与导向机构位置对应，再使用夹持机构对叶片的叶身和榫头进行夹持定位，使得榫头可以方便地对准榫槽，然后通过施压机构向榫头施加压力使榫头移动并带动夹持机构在导向机构的导向作用下共同移动，进而将榫头压入榫槽内即可完成叶片装配。

Description

航空发动机叶片装配工具

技术领域

本发明涉及航空发动机叶片装配技术领域，特别地，涉及一种航空发动机叶片装配工具。

背景技术

传统的航空发动机叶片装配工艺通过人工将叶片的榫头对准轮盘上的榫槽，再用锤子和铜棒将榫头分别敲入榫槽内。传统的航空发动机叶片装配工艺存在以下问题：榫头不易对准榫槽，敲击噪音大，容易损伤榫头，且敲击方向不易控制容易偏离榫槽的槽深方向导致装偏卡死。另外，由于榫头与榫槽之间的过盈配合量较大，每个叶片装配时间长，劳动强度大，效率低。

发明内容

本发明提供了一种航空发动机叶片装配工具，以解决航空发动机叶片装配时榫头不易对准榫槽，敲击噪音大，容易损伤榫头，且敲击方向不易控制容易偏离榫槽的槽深方向导致装偏卡死以及装配时间长，劳动强度大，效率低的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种航空发动机叶片装配工具，包括用于提供安装装配位置并对轮盘进行支撑定位的支座、用于夹持定位叶片的叶身和榫头以使榫头对准轮盘上的榫槽的夹持机构、用于向榫头施加压力以使榫头移动进而将榫头压入榫槽内的施压机构以及设置于支座上并用于对夹持机构和施压机构进行导向以确保施压机构的施压方向和榫头的移动方向与榫槽的槽深方向同轴的导向机构。

进一步地，夹持机构上设有用于支撑榫头并引导榫头移动的引导块，支座上开设有深度与引导块的高度相等的限位槽，以使引导块进入限位槽内并与限位槽的底面接触时榫头压入榫槽内且榫头的底面与轮盘的底面齐平。

进一步地，支座上设有用于调整导向机构的倾斜角度以使导向机构的倾斜角度与榫槽的倾斜角度相等从而适应具有不同倾斜角度的榫槽的调整机构。

进一步地，调整机构采用多个间隔设置于支座上的调整孔，导向机构安装于调整孔内，以通过调整导向机构在调整孔内的安装位置从而调整导向机构的倾斜角度。

进一步地，支座包括用于对轮盘进行支撑定位的底座以及设置于底座上并用于提供安装装配位置的背板。

进一步地，导向机构包括安装于背板上的导轨以及用于与导轨形成引导槽以对夹持机构和施压机构进行导向的导向板。

进一步地，背板上开设有至少一个用于叶身穿过的第一通孔；导轨上开设有至少一个用于叶身穿过的第二通孔。

进一步地，夹持机构采用通过开设夹持孔以夹持固定叶身的夹具；夹持孔设有用于与叶身的形状相配合以夹持固定叶身的配合面。

进一步地，施压机构包括用于向榫头施加压力的施压部以及用于驱动施压部移动的驱动机构；施压部采用压杆、压板、压块中的一种；驱动机构采用油缸、气缸、电机中的一种。

进一步地，夹具上设有用于伸入引导槽内与引导槽配合以确保夹具沿引导槽移动的第一凸台；驱动机构上设有用于伸入引导槽内与引导槽配合以确保施压部沿引导槽移动的第二凸台。

本发明具有以下有益效果：

本发明的航空发动机叶片装配工具，包括支座、夹持机构、施压机构以及导向机构。叶片装配时，先将轮盘放置于支座上并使轮盘上的榫槽与导向机构位置对应，再使用夹持机构对叶片的叶身和榫头进行夹持定位，使得榫头可以方便地对准榫槽，然后通过施压机构向榫头施加压力使榫头移动并带动夹持机构在导向机构的导向作用下共同移动，进而将榫头压入榫槽内即可完成叶片装配。导向机构可以对施压机构进行导向使施压机构的施压方向与榫槽的槽深方向同轴，导向机构还可以对夹持机构进行导向使夹持机构的移动方向与榫槽的槽深方向同轴，而夹持机构与叶片共同移动，使得榫头的移动方向也与榫槽的槽深方向同轴，从而使施压机构的施压方向和榫头的移动方向均与榫槽的槽深方向同轴，可以避免装偏卡死，提高叶片的装配精度。施压机构通过静压施力，噪音小且不会损伤榫头，同时劳动强度大大降低，装配时间缩短。本发明的航空发动机叶片装配工具操作简单，可以同时对多个叶片进行装配，装配效率大大提升。

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航空发动机叶片装配工具的示意图；

图2是本发明优选实施例的支座的示意图；

图3是本发明优选实施例的导向机构的示意图；

图4是本发明优选实施例的夹持机构的示意图；

图5是本发明优选实施例的施压机构的示意图；

图6是本发明优选实施例的航空发动机叶片装配工具进行叶片装配的示意图。

附图标记说明：

1、轮盘；2、支座；21、限位槽；22、调整孔；23、底座；24、背板；25、第一通孔；3、榫头；4、夹持机构；41、引导块；42、夹持孔；43、夹具；44、第一凸台；5、施压机构；51、施压部；52、驱动机构；53、第二凸台；6、导向机构；61、导轨；62、引导槽；63、导向板；64、第二通孔。

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。

图1是本发明优选实施例的航空发动机叶片装配工具的示意图；图2是本发明优选实施例的支座的示意图；图3是本发明优选实施例的导向机构的示意图；图4是本发明优选实施例的夹持机构的示意图；图5是本发明优选实施例的施压机构的示意图；图6是本发明优选实施例的航空发动机叶片装配工具进行叶片装配的示意图。

如图1所示，本实施例的航空发动机叶片装配工具，包括用于提供安装装配位置并对轮盘1进行支撑定位的支座2、用于夹持定位叶片的叶身和榫头3以使榫头3对准轮盘1上的榫槽的夹持机构4、用于向榫头3施加压力以使榫头3移动进而将榫头3压入榫槽内的施压机构5以及设置于支座2上并用于对夹持机构4和施压机构5进行导向以确保施压机构5的施压方向和榫头3的移动方向与榫槽的槽深方向同轴的导向机构6。本发明的航空发动机叶片装配工具，包括支座2、夹持机构4、施压机构5以及导向机构6。叶片装配时，先将轮盘1放置于支座2上并使轮盘1上的榫槽与导向机构6位置对应，再使用夹持机构4对叶片的叶身和榫头3进行夹持定位，使得榫头3可以方便地对准榫槽，然后通过施压机构5向榫头3施加压力使榫头3移动并带动夹持机构4在导向机构6的导向作用下共同移动，进而将榫头3压入榫槽内即可完成叶片装配。导向机构6可以对施压机构5进行导向使施压机构5的施压方向与榫槽的槽深方向同轴，导向机构6还可以对夹持机构4进行导向使夹持机构4的移动方向与榫槽的槽深方向同轴，而夹持机构4与叶片共同移动，使得榫头3的移动方向也与榫槽的槽深方向同轴，从而使施压机构5的施压方向和榫头3的移动方向均与榫槽的槽深方向同轴，可以避免装偏卡死，提高叶片的装配精度。施压机构5通过静压施力，噪音小且不会损伤榫头3，同时劳动强度大大降低，装配时间缩短。本发明的航空发动机叶片装配工具操作简单，可以同时对多个叶片进行装配，装配效率大大提升。可选地，夹持机构4采用相互扣合以夹持叶身的扣合件，两个扣合件之间通过连接件来定位连接。

如图1、图2、图4和图6所示，本实施例中，夹持机构4上设有用于支撑榫头3并引导榫头3移动的引导块41，支座2上开设有深度与引导块41的高度相等的限位槽21，以使引导块41进入限位槽21内并与限位槽21的底面接触时榫头3压入榫槽内且榫头3的底面与轮盘1的底面齐平。引导块41可以支撑榫头3，当施压机构5向榫头3施加压力使榫头3移动时，榫头3带动引导块41共同移动，在导向机构6对夹持机构4的导向作用下，引导块41可以引导榫头3移动，确保榫头3的移动方向与榫槽的槽深方向同轴。随后，引导块41移动至限位槽21内，榫头3也被压入榫槽内。限位槽21的深度与引导块41的高度相等，使得引导块41的底面与限位槽21的底面接触时，榫头3的底面与轮盘1的底面齐平，即表示叶片装配到位。通过引导块41的高度和限位槽21的深度来控制榫头3的最大行程，并通过观察引导块41的底面是否与限位槽21的底面接触，即可判断叶片是否装配到位。可选地，引导块41与榫头3的形状和大小相同，使得引导块41可以更好地对榫头3进行支撑定位和引导榫头3移动。

如图1、图2和图6所示，本实施例中，支座2上设有用于调整导向机构6的倾斜角度以使导向机构6的倾斜角度与榫槽的倾斜角度相等从而适应具有不同倾斜角度的榫槽的调整机构。不同的榫槽相对于水平面的倾斜角度有可能不同，使得榫槽的槽深方向也不同。为了确保施压机构5的施压方向和榫头3的移动方向与榫槽的槽深方向同轴，可以通过调整机构调整导向机构6的倾斜角度以使导向机构6的倾斜角度与榫槽的倾斜角度相等，从而使导向机构6的引导方向与榫槽的槽深方向同轴。可选地，导向机构6转动连接在支座2上，然后通过定位件进行转动定位，从而调整导向机构6的倾斜角度。可选地，定位件采用定位销、定位螺栓、定位卡扣中的一种。

如图1和图2所示，本实施例中，调整机构采用多个间隔设置于支座2上的调整孔22，导向机构6安装于调整孔22内，以通过调整导向机构6在调整孔22内的安装位置从而调整导向机构6的倾斜角度。由两点确定一条直线可知，只需要在支座2上间隔设置至少两个调整孔22，通过分别调整导向机构6在不同的调整孔22内的安装位置即可调整导向机构6的倾斜角度从而使导向机构6的倾斜角度与榫槽的倾斜角度相等。可选地，调整孔22采用弧形孔、条形孔中的一种。可选地，导向机构6通过螺栓或销轴安装于调整孔22内。

如图2和图6所示，本实施例中，支座2包括用于对轮盘1进行支撑定位的底座23以及设置于底座23上并用于提供安装装配位置的背板24。底座23可以对轮盘1进行支撑定位，确保在榫头3压入榫槽的过程中，轮盘1不会发生偏移，保证叶片的装配精度。背板24可以提供安装装配位置，便于其他部件的安装装配。可选地，底座23上设有定位块或定位板对轮盘1进行定位。可选地，底座23上设有凸形构造，用于与轮盘1上的凹形构造配合以实现轮盘1在底座23上的精确定位，确保榫头3能够对准榫槽。由于叶片装配一般来说是依次进行的，凸形构造可以为处于底座23上对应轮盘1上的下一个待装配榫槽位置的榫头形凸块，榫头形凸块与榫槽之间采用间隙配合。

如图1、图2、图3和图6所示，本实施例中，导向机构6包括安装于背板24上的导轨61以及用于与导轨61形成引导槽62以对夹持机构4和施压机构5进行导向的导向板63。导轨61可以通过螺栓安装固定于背板24上，导向板63可以防止夹持机构4和施压机构5脱出。引导槽62沿导轨61的长度方向开设，可以对夹持机构4和施压机构5进行导向，确保施压机构5的施压方向和榫头3的移动方向与导轨61的长度方向同轴。

如图2和图3所示，本实施例中，背板24上开设有至少一个用于叶身穿过的第一通孔25。可选地，导轨61上开设有至少一个用于叶身穿过的第二通孔64。第一通孔25和第二通孔64为叶片的叶身穿过留出空间，保证叶片的叶身朝向远离轮盘1的方向，使得叶片的榫头3能够被压入轮盘1的榫槽内。设置多个第一通孔25和第二通孔64可以适用于多个叶片同时装配。可选地，第一通孔25和第二通孔64的尺寸远远大于叶身的尺寸，以适应不同尺寸的叶片穿过。

如图4所示，本实施例中，夹持机构4采用通过开设夹持孔42以夹持固定叶身的夹具43。夹持孔42为叶片的叶身穿过留出空间，夹持孔42的孔壁与叶片的叶身接触以夹持固定叶身。可选地，夹持孔42设有用于与叶身的形状相配合以夹持固定叶身的配合面。夹持孔42的孔壁加工成与叶身的形状相配合的配合面，配合面与叶身紧密贴合以便更好地夹持固定叶身。可选地，夹具43设有向第一通孔25和第二通孔64的方向延长并穿过第一通孔25和第二通孔64的延长部，以便更好地夹持固定叶身。

如图5所示，本实施例中，施压机构5包括用于向榫头3施加压力的施压部51以及用于驱动施压部51移动的驱动机构52。驱动机构52可以驱动施压部51移动，施压部51可以对榫头3施加压力使榫头3移动从而将榫头3压入榫槽内。可选地，施压部51采用压杆、压板、压块中的一种。可选地，驱动机构52采用油缸、气缸、电机中的一种。可选地，施压部51与榫头3的接触面上设有用于避免损伤榫头3的弹性缓冲件。可选地，弹性缓冲件采用橡胶垫、硅胶垫、乳胶垫、塑胶垫中的一种。

如图1所示，本实施例中，夹具43上设有用于伸入引导槽62内与引导槽62配合以确保夹具43沿引导槽62移动的第一凸台44。第一凸台44可以伸入引导槽62内并在槽壁的限位作用下确保夹具43沿引导槽62移动。可选地，第一凸台44上设有便于夹具43移动的滚轮。可选地，驱动机构52上设有用于伸入引导槽62内与引导槽62配合以确保施压部51沿引导槽62移动的第二凸台53。第二凸台53可以伸入引导槽62内并通过螺栓将第二凸台53固定在导轨61上，由于有引导槽62的槽壁对第二凸台53进行限位，可以确保施压部51沿引导槽62移动施压。

具体实施时，提供一种航空发动机叶片装配工具。图1为航空发动机叶片装配工具的示意图，航空发动机叶片装配工具包括支座2、导向机构6、夹持机构4以及施压机构5。

图2为支座的示意图，支座2包括底座23和背板24，其他部件均逐步装配在支座2上。底座23的顶面与轮盘1的底面贴合，起到与轮盘1定位的作用。底座23的顶面上还开设有一个深度固定的限位槽21，用于与引导块41配合。背板24上的第一通孔25可以为叶片的叶身让出空间。背板24上的调整孔22可以为导轨61预留安装位置，调整孔22能根据榫槽的倾斜角度调整导轨61的倾斜角度，实现一套航空发动机叶片装配工具适应多种不同倾斜角度的榫槽。

图3为导向机构6的示意图，导向机构6包括导轨61。导轨61中部的第二通孔64可以为叶片的叶身穿过留出空间。导轨61左右两侧与导向板63各形成一个引导槽62，用于引导夹具43、引导块41等部件沿导轨61的长度方向移动。因此只要调整导轨61的倾斜角度，使之与榫槽的倾斜角度相等，即可适应不同倾斜角度的榫槽。导轨61的背面设有一组螺栓孔，可以通过螺栓将导轨61固定在背板24上。

图4为夹持机构4示意图，夹持机构4包括夹具43。夹具43的两侧设有第一凸台44与导轨61的引导槽62配合，确保夹具43沿引导槽62移动。夹具43中部的夹持孔42可以为叶片的叶身穿过留出空间，通过加工与对应叶片的叶型相配合的两个配合面，来夹紧叶片的叶身和缘板，起到固定叶片的作用。夹具43的底部设有一个引导块41，在装配叶片后，与叶片的榫头3相接触，起到引导叶片的榫头3的作用。同时引导块41的高度与底座23的顶面上的限位槽21的深度相等，保证引导块41与限位槽21的底面接触时，叶片的榫头3的底面正好与轮盘1的底面齐平。针对不同的叶片，只需要加工不同的夹具43即可。

图5为施压机构5示意图，施压机构5包括油缸和施压部51，油缸采用一般的液压油缸即可，施压部51是将叶片压入榫槽内的主要移动部件。油缸通过两侧的第二凸台53与导轨61的引导槽62配合定位，再通过螺栓将油缸安装在导轨61上，保证施压部51的移动方向与导轨61的长度方向同轴。

图6为叶片装配的示意图。叶片装配过程如下：1、先将叶片装入夹具43中，将带叶片的夹具43装入导轨61中，并将夹具43上引导用的引导块41插入轮盘1上的榫槽内。2、装入底座23，将底座23的顶面与叶片的榫头3的底面贴合，并用螺栓固定导轨61。3、装入油缸，并将油缸与导轨61固定。4、向油缸加压，施压部51将榫头3压入榫槽内，当夹具43上的引导块41的底面与底座23上的限位槽21的底面接触时，即表示叶片装配到位。然后按照与装配相反的顺序拆卸航空发动机叶片装配工具即可。

为了提高效率，可以采用多个叶片一组同时装配的方式。即一个背板24上安装有多个导轨61、夹具43、油缸和施压部51，即可实现多个叶片同时装配。

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 (9)

1.一种航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

包括用于提供安装装配位置并对轮盘(1)进行支撑定位的支座(2)、用于夹持定位叶片的叶身和榫头(3)以使所述榫头(3)对准所述轮盘(1)上的榫槽的夹持机构(4)、用于向所述榫头(3)施加压力以使所述榫头(3)移动进而将所述榫头(3)压入所述榫槽内的施压机构(5)以及设置于所述支座(2)上并用于对所述夹持机构(4)和所述施压机构(5)进行导向以确保所述施压机构(5)的施压方向和所述榫头(3)的移动方向与所述榫槽的槽深方向同轴的导向机构(6)；

所述夹持机构(4)上设有用于支撑所述榫头(3)并引导所述榫头(3)移动的引导块(41)，所述支座(2)上开设有深度与所述引导块(41)的高度相等的限位槽(21)，以使所述引导块(41)进入所述限位槽(21)内并与所述限位槽(21)的底面接触时所述榫头(3)压入所述榫槽内且所述榫头(3)的底面与所述轮盘(1)的底面齐平。

2.根据权利要求1所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述支座(2)上设有用于调整所述导向机构(6)的倾斜角度以使所述导向机构(6)的倾斜角度与所述榫槽的倾斜角度相等从而适应具有不同倾斜角度的榫槽的调整机构。

3.根据权利要求2所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述调整机构采用多个间隔设置于所述支座(2)上的调整孔(22)，所述导向机构(6)安装于所述调整孔(22)内，以通过调整所述导向机构(6)在所述调整孔(22)内的安装位置从而调整所述导向机构(6)的倾斜角度。

4.根据权利要求1所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述支座(2)包括用于对所述轮盘(1)进行支撑定位的底座(23)以及设置于所述底座(23)上并用于提供安装装配位置的背板(24)。

5.根据权利要求4所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述导向机构(6)包括安装于所述背板(24)上的导轨(61)以及用于与所述导轨(61)形成引导槽(62)以对所述夹持机构(4)和所述施压机构(5)进行导向的导向板(63)。

6.根据权利要求5所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述背板(24)上开设有至少一个用于所述叶身穿过的第一通孔(25)；

所述导轨(61)上开设有至少一个用于所述叶身穿过的第二通孔(64)。

7.根据权利要求5所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述夹持机构(4)采用通过开设夹持孔(42)以夹持固定所述叶身的夹具(43)；

所述夹持孔(42)设有用于与所述叶身的形状相配合以夹持固定所述叶身的配合面。

8.根据权利要求7所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述施压机构(5)包括用于向所述榫头(3)施加压力的施压部(51)以及用于驱动所述施压部(51)移动的驱动机构(52)；

所述施压部(51)采用压杆、压板、压块中的一种；

所述驱动机构(52)采用油缸、气缸、电机中的一种。

9.根据权利要求8所述的航空发动机叶片装配工具，其特征在于，

所述夹具(43)上设有用于伸入所述引导槽(62)内与所述引导槽(62)配合以确保所述夹具(43)沿所述引导槽(62)移动的第一凸台(44)；

所述驱动机构(52)上设有用于伸入所述引导槽(62)内与所述引导槽(62)配合以确保所述施压部(51)沿所述引导槽(62)移动的第二凸台(53)。