CN110732856B - 一种用于大型航空发动机转子装配的压力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大型航空发动机转子装配的压力装置，属于航空发动机装配技术领域。其包括：底座、支撑座、防转模块、升降机构、压力机构和控制面板；支撑座设置在底座上且与底座滑动配合，防转模块装配在支撑座内，升降机构设置在底座的中部并且与控制面板连接，压力机构对应设置在升降机构的上方。本发明避免了原对接方式容易碰伤零件的问题，同时也大大提高了对接效率，节省了工时，解决了原压力装置只能放一台、压一台、取一台的不利局面，可以在底座的两端实现同时装拆两台转子的工作，提高了设备利用率，还解决了安装横梁需使用吊车，且安装工作比较繁琐带来的操作工时高的问题，也避免了横梁安装不到位导致转子受力不均的安全隐患。

Description

一种用于大型航空发动机转子装配的压力装置

技术领域

本发明涉及航空发动机装配技术领域，具体涉及一种用于大型航空发动机转子装配的压力装置，尤其涉及用于低压压气机转子装配。

背景技术

低压压气机转子组件由三级盘及前、后轴颈组成，每级盘的前后端为端面齿结构，在转子1级、3级盘受一定压力压紧后，在受压力状态下通过中间联接拉杆及螺母锁紧。压气机盘的压紧力直接决定螺母的拧紧力矩是否存在偏差，而螺母的拧紧力矩是影响转子轴向固定的唯一指标，直接关系到转子在运行过程中的安全，进而影响到发动机整机的性能和其工作的稳定性、安全性。

现有装配方式是通过横梁式压力机来进行压紧装配，将压气机转子通过吊车吊装到压力机的底座上进行压紧装配。然而，在压气机转子吊装过程中，需要小心调整前后左右的距离来定位转子，极易发生零件表面碰划伤问题；且上方的横梁笨重粗放，需要吊车才能落装，也容易碰伤零件，因两头是螺纹锁紧，需要尽可能地保证横梁的水平度，以免发生压紧力的轴线和转子的中心轴线偏差较大，造成受力不均，使转子受“内伤”，这无疑增加了操作难度，使得装配效率不高，且质量也易控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大型航空发动机转子装配的压力装置，以解决现有发动机转子装配设备压装时操作难度大、零件质量不易控制、装配效率低的的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于大型航空发动机转子装配的压力装置，包括：底座、支撑座、防转模块、升降机构、压力机构和控制面板；支撑座设置在底座上且与底座滑动配合，防转模块装配在支撑座内，升降机构设置在底座的中部并且与控制面板连接，压力机构对应设置在升降机构的上方。

本发明的压力装置通过支撑座与底座的滑动配合将用于设置转子的支撑座在底座上行走，方便省力，避免了用吊车吊装转子和横梁，极大减少了在装配过程中零件之间的磕碰。操作人员只需将转子安置在支撑座上，在随支撑座滑动支升降机构的位置进行压紧装配。利用防转模块对安置在支撑座上的转子进行定位，防止其在装配过程中转动。同时，本发明对压紧设备也做了改良，在底座中部设置升降机构，使得载有转子的支撑座直接滑移至升降机构上，通过升降机构将转子向上运送至压力机构进行压紧装配，十分方便且装配效率高。而且通过控制面板对升降机构进行升降控制操作起来也很简单。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述底座包括立柱以及设置在立柱顶部的导轨，导轨内设有与支撑座配合的滑槽，导轨的中部断开并在断开处设有升降机构。

本发明通过立柱增加了底座的工作高度，更方便人员操作，而且使得导轨下方有足够的操作空间去装配支撑座以及防转模块。导轨的设计将现有吊装转子的方式转换成直接通过导轨运送至指定工作位置进行压紧装配，运送过程平稳且效率高。而且由于在移动之前，转子已经通过支撑座与防转模块配合，不会因定位问题而产生零件之间的碰撞，提高了装配质量。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述支撑座包括与滑槽配合的滑块以及设置在滑块上且与发动机转子的轴颈配合的套筒，滑块的顶部设有与套筒连通的通孔，滑块还设有定位防转模块的定位孔。

本发明的支撑座除了起到运载转子的作用以外，还具有辅助防转模块与转子轴颈配合的作用，能够大大提升工作效率。支撑座的滑块与导轨滑槽配合，通过滑动将转子运送至升降机构处(工作位置)。套筒与转子轴颈配合从而将转子与支撑座以及设置在支撑座内的防转模块快速定位装配。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述滑块为开口向下的U形块体，滑块的两侧支腿设置在滑槽内，支腿的内侧壁设有定位孔。

本发明的滑块设计为开口向下的U形块体其结构简单，通过两个支腿与滑槽配合实现滑动，而且开后向下设计有利于防转模块的固定装配，使得工作可直接从滑块底部将防转模块安装固定，操作十分简便。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述支撑座的数量至少为2个。

支撑座数量至少为2个，可以同时将至少两个转子装配在支撑上，可以连续对多个转子进行压紧装配，进一步提高装配效率和设备利用率，解决了现有设备只能放一台、压一台、取一台的不利局面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述防转模块包括安装板以及设置在安装板顶部的外花键轴，安装板的侧面设有与定位孔配合的弹性滚珠，外花键轴穿过通孔设置在套筒内并且与套筒之间形成容纳轴颈的装配间隙。

本发明的防转模块通过外花键轴对转子进行定位，安装板用于将整个防转模块固定在支撑座内。本发明设计的防转模块其外花键轴可通过操作人员在支撑座内上下活动，用外花键轴去对接转子轴颈的内花键，比起现有用转子轴颈内花键去进行定位，本发明的这种方式对接相对容易，避免了零件的碰和划伤。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述升降机构包括液压驱动器和升降板，液压驱动器的动力输出轴与升降板连接，液压驱动器与控制面板连接，液压驱动器的驱动方向朝向压力机构，升降板与底座平行。

本发明在液压驱动器的动力输出轴末端设置升降板用于将支撑座以及设置在支撑座上的防转模块和转子向上运送至压力机构，且升降板与底座平行，有利于支撑座顺利滑入到升降板上，方便快捷。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述压力机构包括支架以及压力机，支架设置在底座的一侧并与升降机构对应，压力机设置在支架顶部并朝向升降机构。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述支架为C形或倒L形。

本发明将压力机构设计成C形或倒L形，主要是去掉横梁后，解决了安装横梁需使用吊车，且安装工作比较繁琐带来的操作工时高问题，也避免了横梁安装不到位导致转子受力不均的安全隐患。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述压力机设有与压力机可拆卸连接的衬套，衬套与转子轴颈配合。

衬套与压力机可快速拆装，能够在很短时间内换装不同尺寸规格的衬套用以满足不同转子的压装需求，衬套中间留有空间，以便能够放入螺母的拧紧扳手，实用性更强。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的压力装置使压气机转子的定位方式由控制吊车调整转子定位改为升降花键轴对接转子，避免了原对接方式容易碰伤零件的问题，同时也大大提高了对接效率，节省了工时。而且本发明在底座上使用轨道方式实现转子的行走，解决了原压力装置只能放一台、压一台、取一台的不利局面，可以在底座的两端实现同时装拆两台转子的工作，提高了设备利用率。本发明将压力机机构没有横梁，解决了安装横梁需使用吊车，且安装工作比较繁琐带来的操作工时高的问题，也避免了横梁安装不到位导致转子受力不均的安全隐患。

附图说明

图1为本发明实施例的压力装置的立体图；

图2为本发明实施例的压力装置的主视图；

图3为本发明实施例的压力装置的左视图；

图4为本发明实施例的压力装置的支撑座沿平行于导轨延伸方向的剖视图；

图5为本发明实施例的压力装置的支撑座沿垂直于导轨延伸方向的剖视图；

图6为本发明实施例的压力装置的防转模块的立体图；

图7为本发明实施例的压力装置的防转模块的主视图。

图中：100-压力装置；10-底座；101-立柱；102-导轨；103-滑槽；20-支撑座；201-滑块；202-套筒；203-通孔；204-定位孔；30-防转模块；301-安装板；302-外花键轴；303-弹性滚珠；304-装配间隙；40-升降机构；401-液压驱动器；402-升降板；50-压力机构；501-支架；502-压力机；503-衬套；60-控制面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

请参照图1至图3，本发明实施例的用于大型航空发动机转子装配的压力装置100，包括：底座10、支撑座20、防转模块30、升降机构40、压力机构50和控制面板60。支撑座20设置在底座10上且与底座10滑动配合。防转模块30装配在支撑座20内。升降机构40设置在底座10的中部并且与控制面板60连接。压力机构50对应设置在升降机构40的上方。

请参照图1，底座10包括立柱101以及设置在立柱101顶部的导轨102。导轨102内设有与支撑座20配合的滑槽103。导轨102的中部断开并在断开处设有升降机构40。导轨102的中部断开，便于设置升降机构40，使得支撑座20在导轨102上直接滑行过渡至升降结构上。导轨102为整体呈直条型状，导轨102断开的两部分位于同一条直线上。滑槽103在导轨102上向下凹陷，滑槽103的宽度和深度与支撑座20的尺寸相匹配。为了便于防转模块30安装至支撑座20上，导轨102的两端的槽底为开口，以便人手操作防转模块30与转子进行定位。

请参照图1、图4和图5，支撑座20包括与滑槽103配合的滑块201以及设置在滑块201上且与发动机转子的轴颈配合的套筒202。滑块201的顶部设有与套筒202连通的通孔203，滑块201还设有定位防转模块30的定位孔204。滑块201为开口向下的U形块体，滑块201的两侧支腿设置在滑槽103内。支腿的内侧壁设有定位孔204。支撑座20的数量至少为2个，本领域技术人员可以根据实际情况进行适当增加。

请按照图6和图7，防转模块30包括安装板301以及设置在安装板301顶部的外花键轴302。安装板301的侧面设有与定位孔204配合的弹性滚珠303。如图1所示，外花键轴302穿过通孔203设置在套筒202内并且与套筒202之间形成容纳轴颈的装配间隙304。外花键轴302与转子轴颈的内花键相配合。为了定位不同转子，在具体实施时，可以生产多个配合不同转子的外花键轴302，在必要的时候更换外花键轴302即可，此时，外花键轴302与安装板301为可拆卸连接，例如螺纹连接。

请参照图1至图3，升降机构40包括液压驱动器401和升降板402。液压驱动器401的动力输出轴与升降板402连接。液压驱动器401与控制面板60连接，通过控制面板60控制液压驱动器401升降。液压驱动器401的驱动方向朝向压力机构50，升降板402与底座10平行。

请参照图1至图3，压力机构50包括支架501以及压力机502，支架501设置在底座10的一侧并与升降机构40对应。压力机502设置在支架501顶部并朝向升降机构40。支架501为C形或倒L形。本实施例中，支架501为C形。压力机502设有与压力机502可拆卸连接的衬套503，衬套503与转子轴颈配合。如图3所示，虚线部分为转子结构示意。

本发明的压力装置100进行装配的工作过程为：

将支撑座20移动至导轨102的端部，使用吊车将转子后轴颈落在支撑座20的套筒202内，将防转模块30从导轨102的端部开口向上装入支撑座20中并外花键轴302向上移动使其与后轴颈的内花键配合。然后，逐级吊装3级、2级、1级盘至后轴颈上(各级盘之间为端面齿配合)，将组装好的压气机转子移动至位于导轨102中部的升降机构40上，启动升降机构40顶起支撑座20和转子，启动压力机502，提供规定压力。在压力机502的衬套503孔内对前轴径上的螺母施加力矩。卸载压力，将转子移动至导轨102的端部，完成工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种用于大型航空发动机转子装配的压力装置，其特征在于，包括：底座、支撑座、防转模块、升降机构、压力机构和控制面板；

所述支撑座设置在所述底座上且与所述底座滑动配合，所述防转模块装配在所述支撑座内，所述升降机构设置在所述底座的中部并且与所述控制面板连接，所述压力机构对应设置在所述升降机构的上方；

所述底座包括立柱以及设置在所述立柱顶部的导轨，所述导轨内设有与所述支撑座配合的滑槽，所述导轨的中部断开并在断开处设有所述升降机构；

所述支撑座包括与所述滑槽配合的滑块以及设置在所述滑块上且与发动机转子的轴颈配合的套筒，所述滑块的顶部设有与所述套筒连通的通孔，所述滑块还设有定位所述防转模块的定位孔；

所述防转模块包括安装板以及设置在所述安装板顶部的外花键轴，所述安装板的侧面设有与所述定位孔配合的弹性滚珠，所述外花键轴穿过所述通孔设置在所述套筒内并且与所述套筒之间形成容纳轴颈的装配间隙。

2.根据权利要求1所述的用于大型航空发动机转子装配的压力装置，其特征在于，所述滑块为开口向下的U形块体，所述滑块的两侧支腿设置在所述滑槽内，所述支腿的内侧壁设有所述定位孔。

3.根据权利要求1所述的用于大型航空发动机转子装配的压力装置，其特征在于，所述支撑座的数量至少为2个。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于大型航空发动机转子装配的压力装置，其特征在于，所述升降机构包括液压驱动器和升降板，所述液压驱动器的动力输出轴与所述升降板连接，所述液压驱动器与所述控制面板连接，所述液压驱动器的驱动方向朝向所述压力机构，所述升降板与所述底座平行。

5.根据权利要求4所述的用于大型航空发动机转子装配的压力装置，其特征在于，所述压力机构包括支架以及压力机，所述支架设置在所述底座的一侧并与所述升降机构对应，所述压力机设置在所述支架顶部并朝向所述升降机构。

6.根据权利要求5所述的用于大型航空发动机转子装配的压力装置，其特征在于，所述支架为C形或倒L形。

7.根据权利要求5所述的用于大型航空发动机转子装配的压力装置，其特征在于，所述压力机设有与所述压力机可拆卸连接的衬套，所述衬套与转子轴颈配合。

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