CN109114224B - 主轴密封限力装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种主轴密封限力装置，其包括反扭部和传扭部；其中，反扭部包括止动板、反扭轴、定心盘及定心轴，反扭轴、定心盘及定心轴一体固定，止动板与反扭轴配合用于限定反扭轴转动；传扭部包括扭矩轴、限力盘、护板、限力杆、弹簧、固定销及调节螺钉，扭矩轴与限力盘一体式固定，护板设置于限力盘两侧通过连接件与限力盘相对固定，限力杆穿过限力盘，且弹簧设置于限力杆与限力盘之间用于提供沿限力杆轴线方向的弹力，调节螺钉与限力杆通过固定销固定连接，用于调节限力杆沿限力杆轴线方向的拧紧力。本申请的主轴密封限力装置能够快速、准确安装限力件到主轴密封的限力孔中，可操作性较高，且可以有效避免损伤主轴密封的零部件。

Description

主轴密封限力装置

技术领域

本申请属于航空发动机装配与维护领域，特别涉及一种主轴密封限力装置。

背景技术

轴承作为航空发动机的支撑旋转支点，其可靠性至关重要。为了确保其工作稳定性，一般设计轴承压紧结构，同时作为轴承腔封严结构，简称主轴密封。主轴密封安装时，需要按照设计载荷要求对其进行拧紧限力，以确保轴承安装与工作运转的可靠性。

现有的主轴密封结构为螺钉拧入式结构：限力装置依靠周向拧入多个限力螺钉进行限力；反扭结构和传扭结构之间无定位，与主轴密封之间通过外径小间隙配合径向定位。

现有技术方案虽可以实现主轴密封的装拆限力，但因单向定位和周向拧紧入螺钉结构设计存在易损主轴密封机件，以及限力螺钉安装困难、易损坏和可操作性差等缺点。

发明内容

为了解决上述至少一个技术问题，本申请提供了一种主轴密封限力装置。

本申请的技术方案是：一种主轴密封限力装置，包括反扭部和传扭部；其中

反扭部包括止动板、反扭轴、定心盘及定心轴，反扭轴、定心盘及定心轴一体固定，止动板与反扭轴配合用于限定反扭轴转动；

传扭部包括扭矩轴、限力盘、护板、限力杆、弹簧、固定销及调节螺钉，扭矩轴与限力盘一体式固定，护板设置于限力盘两侧通过连接件与限力盘相对固定，限力杆穿过限力盘，且弹簧设置于限力杆与限力盘之间用于提供沿限力杆轴线方向的弹力，调节螺钉与限力杆通过固定销固定连接，用于调节限力杆沿限力杆轴线方向的拧紧力。

在本申请的一些实施方式中，反扭轴的截面为正多边形，止动板设有与正多边形相配合的安装孔，止动板与反扭轴配合安装用于为反扭轴提供反扭力。

在本申请的一些实施方式中，正多边形包括正三角形、正方形和正六边形。

在本申请的一些实施方式中，反扭部还包括支撑盘，支撑盘与定心轴固定，支撑盘设有与止动板共轴线的正多边形通孔。

在本申请的一些实施方式中，定心轴外表面设有凸肩，凸肩用于反扭部与主轴密封之间的轴向和/或径向定位。

在本申请的一些实施方式中，定心轴外表面设有与主轴密封中的内花键相配合的第一外花键，用于传递反扭部给主轴密封的反扭力。

在本申请的一些实施方式中，限力杆、弹簧、固定销及调节螺钉构成旋转限力装置，旋转限力装置为多个。

在本申请的一些实施方式中，旋转限力装置以扭矩轴的轴线径向均布

在本申请的一些实施方式中，扭矩轴外表面设有第二外花键，第二外花键用于对主轴密封的传扭限力。

在本申请的一些实施方式中，扭矩轴与主轴密封间隙配合，且与定心盘配合，用于保护密封篦齿。

本申请的主轴密封限力装置相比于现有技术来说，具有以下优点：

1)主轴密封限力装置的弹性受力支撑结构，使限力杆仅需通过拉伸和旋转操作便能快速、准确安装到主轴密封的限力孔中，可操作性较高；

2)主轴密封限力装置和主轴密封之间的凸肩定位，以及主轴密封限力装置的内部径向定位的双重定位结构，使得多个限力杆与主轴密封相互均匀受力，有效避免了因受力不均而损伤主轴密封的零部件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1为本申请的主轴密封示意图。

图2为本申请的主轴密封限力装置示意图。

图3为本申请的主轴密封限力装置侧视图。

图4为本申请的调节螺钉外拉缩回关系图。

图5为本申请的调节螺钉内伸受力关系图。

图6为本申请的主轴密封限力装置装配关系图。

其中：

1-主轴，2-内花键，3-轴承，4-密封篦齿，5-限力孔，6-压紧结构；

100-反扭部；10-止动板；20-反扭轴，21-端面；30-定心盘，31-凸出部；40-定心轴，41-第一外花键，42-凸肩；50-支撑盘，51-正多边形通孔；

200-传扭部；60-扭矩轴，61-第二外花键；70-限力盘；80-护板；90-限力杆、91-弹簧，92-固定销，93-调节螺钉，95-扭矩增配器。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

如图1所示，本申请的主轴密封中，主轴1上安装有轴承3，在轴承3的右侧安装有压紧结构6，压紧结构6的外表面设置有密封篦齿4及指向轴线的限力孔5，在主轴1的内表面具有内花键2。压紧结构6通过安装于限力孔5内的限力螺钉完成对轴承3的限位及压紧，密封篦齿4与其他部位的篦齿相配合可实现密封。

如图2至图5所示，本申请的主轴密封限力装置主要包括两部分：反扭部100和传扭部200。

反扭部100包括止动板10、反扭轴20、定心盘30和定心轴40。其中，反扭轴20、定心盘30和定心轴40为一体结构，定心盘30两侧具有凸出于定心轴40的凸出部31。止动板10与反扭轴20配合安装，用于实现反扭部100的止动。

上述反扭轴20、定心盘30和定心轴40一体结构的实现方式可以为焊接、螺栓连接等方式。在本实施例中，一体式结构采用焊接方式。

传扭部200包括扭矩轴60、限力盘70、护板80、限力杆90、弹簧91、固定销92和调节螺钉93。限力盘70为一体圆环结构，限力盘70上有径向开设的径向槽71，限力盘70与扭矩轴60端面构成一体式结构，两个护板80分别通过多个连接件(螺栓)固定在限力盘70的两侧面。多个限力杆90穿过限力盘7上的径向槽71，通过固定销92连接在调节螺钉93上，同时每个限力杆90上套有弹簧91，通过弹簧91进行沿限力杆轴线方向的径向受力伸缩。

上述限力盘70与扭矩轴60端面构成的一体式结构的实现方式可以为焊接、螺栓连接等方式。在本实施例中，一体式结构同样采用焊接方式。

在本申请的一些实施方式中，反扭轴20的截面为多边形结构，反扭轴20与定心盘30内孔焊接连接，反扭轴20与止动板10通过多边形结构连接，止动板10上开设有多边形结构的安装孔，用于与反扭轴20配合使用，从而防止反扭部100转动。

进一步的，上述多边形结构包括三角形、正方形、正六边形等，反扭轴20采用上述形状时可以构成三角管、四方管、六方管等结构。本实施例中，反扭轴20的端面21为四方形。

在本申请的一些实施方式中，反扭部100还包括支撑盘50，支撑盘50焊接设置在定心轴40左侧，支撑盘50上开设与反扭轴20(反扭轴20、止动板10、扭转轴60等轴线均重合)共线的正多边形通孔51。支撑盘50的正多边形通孔51实现止动板10的正多边形安装孔的功能，可以与正多边形轴配合使用，与右侧的反扭轴20一起实现对传扭部200及主轴密封等零部件的支撑。

其中，上述正多边形结构可参见反扭轴20的相关内容。

在本申请的一些实施方式中，定心轴40外表面设有第一外花键41，第一外花键41可以实施对主轴密封的反扭限力，定心轴40与定心盘30的端面焊接连接，定心轴40的前端部位有轴向定位的凸肩42，凸肩42可以确保反扭部100与主轴密封二者之间的轴向、径向定位。

在本申请的一些实施方式中，扭矩轴60外表面设有第二外花键61，第二外花键61可以实施对主轴密封的传扭限力，扭矩轴60的内径与主轴密封之间采用小间隙配合，并利用定心盘30进行径向定心，可以对压紧结构6中的密封篦齿4进行保护。

在本申请的一些实施方式中，限力杆90、弹簧91、固定销92及调节螺钉93构成旋转限力装置，旋转限力装置为多个。在本申请的附图中示意性的给出了旋转限力装置为8个的示例。

其中，旋转限力装置为多个以轴线径向均布。

如图6所示，本申请的主轴密封限力装置安装使用过程如下：

首先，将主轴密封装配体安装在装配基座上，将主轴密封限力装置的反扭部100(焊接组件)穿过主轴密封装配体的内孔，并安装到装配基座上，使主轴密封装配体中的内花键2与定心轴40的第一外花键41相啮合，同时使定心轴40的轴向定位凸肩42抵在主轴密封装配体内孔后端面上。通过外拉和旋转安装在传扭部200的限力盘70上的调节螺钉93，将其端面抵住限力盘70外缘，以使弹簧91受力压紧限力杆90沿孔槽缩回，并确保多个限力杆90的端头未突出限力盘70的内壁，以确保传扭部200安装时限力杆90与主轴密封之间无干涉。安装主轴限力装置的传扭部200，使其穿过反扭部100，再次旋转调节螺钉93，将多个弹簧91受力压紧限力杆90插入主轴密封的限力孔5中，以通过限力杆90实施对主轴密封的周向旋转限力。将配用的扭矩增配器95安装到扭矩轴60的第二外花键61上。将主轴密封限力装置的止动板10放置到反扭轴20上，使扭矩增配器95的两个锁销穿过止动板10的孔。使用预定大小的限力扳手对主轴密封进行限力装拆操作。

在本实施例中，预定大小的限力扳手为0～150N.m。

本申请的主轴密封限力装置相比于现有技术来说，具有以下优点：

1)主轴密封限力装置的弹性受力支撑结构，使限力杆仅需通过拉伸和旋转操作便能快速、准确安装到主轴密封的限力孔中，可操作性较高；

2)主轴密封限力装置和主轴密封之间的凸肩定位，以及主轴密封限力装置的内部径向定位的双重定位结构，使得多个限力杆与主轴密封相互均匀受力，有效避免了因受力不均而损伤主轴密封的零部件。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种主轴密封限力装置，其特征在于，所述主轴密封限力装置包括反扭部(100)和传扭部(200)；其中

所述反扭部(100)包括止动板(10)、反扭轴(20)、定心盘(30)及定心轴(40)，所述反扭轴(20)、定心盘(30)及定心轴(40)一体固定，所述止动板(10)与所述反扭轴(20)配合用于限制所述反扭轴(20)转动；

所述传扭部(200)包括扭矩轴(60)、限力盘(70)、护板(80)、限力杆(90)、弹簧(91)、固定销(92)及调节螺钉(93)，所述扭矩轴(60)与所述限力盘(70)一体式固定，所述护板(80)设置于所述限力盘(70)两侧通过连接件与所述限力盘(70)相对固定，所述限力杆(90)穿过所述限力盘(70)，且所述弹簧(91)设置于所述限力杆(90)与所述限力盘(70)之间用于提供沿所述限力杆(90)轴线方向的弹力，所述调节螺钉(93)与所述限力杆(90)通过所述固定销(92)固定连接，用于调节所述限力杆(90)沿限力杆(90)轴线方向的拧紧力。

2.根据权利要求1所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述反扭轴(20)的截面为正多边形，所述止动板(10)设有与所述正多边形相配合的安装孔，所述止动板(10)与所述反扭轴(20)配合安装用于为所述反扭轴(20)提供反扭力。

3.根据权利要求2所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述正多边形包括正三角形、正方形和正六边形。

4.根据权利要求1-3任一所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述反扭部(100)还包括支撑盘(50)，所述支撑盘(50)与所述定心轴(40)固定，所述支撑盘(50)设有与所述止动板(10)共轴线的正多边形通孔(51)。

5.根据权利要求1所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述定心轴(40)外表面设有凸肩(42)，所述凸肩(42)用于反扭部(100)与主轴密封之间的轴向和/或径向定位。

6.根据权利要求5所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述定心轴(40)外表面设有与主轴密封中的内花键(2)相配合的第一外花键(41)，用于传递反扭部(100)给所述主轴密封的反扭力。

7.根据权利要求1所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述限力杆(90)、弹簧(91)、固定销(92)及调节螺钉(93)构成旋转限力装置，所述旋转限力装置为多个。

8.根据权利要求7所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述旋转限力装置沿所述扭矩轴(60)的轴线径向均布。

9.根据权利要求1所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述扭矩轴(60)外表面设有第二外花键(61)，所述第二外花键(61)用于对主轴密封的传扭限力。

10.根据权利要求9所述的主轴密封限力装置，其特征在于，所述扭矩轴(60)与主轴密封间隙配合，且与所述定心盘(30)配合，用于保护密封篦齿(4)。

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