CN111203708A - 一种涡轮泵装配支架及涡轮泵装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮泵装配支架及涡轮泵装配方法，装配支架包括承载机构，以及设置于承载机构上的装配机构；装配机构包括升降杆组件，装配组件，且装配组件至少包括可旋转地设置的装配平台，装配平台的上方还设置有可调节扭矩扳手组件。装配方法包括：第一静环的构建；动环组件、第一静环和第二静环的装配；第二静环和外壳的装配。通过装配平台的可旋转设置以及升降杆组件的升降设置，实现装配过程中的装配姿态的自如调节，达到便捷装配的效果，通过可调节扭矩扳手组件的设置，使得能够对第二静环和外壳的装配过程中采用分段扭矩转动方式进行操作，并且，整个结构相对紧凑，集成度高，占用空间小，有利于提高整个装配过程中的装配效率。

Description

一种涡轮泵装配支架及涡轮泵装配方法

技术领域

本发明实施例涉及涡轮泵安装辅助工装结构和安装技术领域，具体涉及一种涡轮泵装配支架及涡轮泵装配方法。

背景技术

涡轮泵是一种高速旋转机械，是液体火箭发动机的核心组件，其本身零件数目多，结构复杂，并且其工作状态和可靠性的好坏直接影响着液体火箭发动机的工作状态和可靠性的好坏。区别于普通民用旋转机械，低温液体火箭发动机涡轮泵内部的轴、径向间隙和两端同心度要严格控制，间隙的允许公差一般仅为0.05mm水平，同时由于转速较高(通常＞20000rpm)，涡轮泵轴系(转子)部分零件需要以螺纹形式压紧，对于推力较大的发动机涡轮泵，其压紧力往往超过同样需要严格控制。因此对于液体火箭发动机涡轮泵而言，其零件的装配是一项关键技术。

液体火箭发动机涡轮泵的装配，不同于一般的工业批量化产品，在实际装配过程中，由于其间隙度要求高，因此为了保证内腔中十余处转静件轴向、径向间隙的精确，不仅在零组件加工生产时要严格控制公差，而且其每一台装配过程中都需要涉及到尺寸链的计算，以及多种调整垫片的配磨、配修，因而涡轮泵的整个装配精度，直接决定了发动机性能的好坏和可靠性的高低。尤其是其端部的密封效果更是大大影响了整个涡轮泵的装配精度。

目前国内现役液体火箭发动机涡轮泵，在装配环节，仍然依靠大量的人工操作，这种方式的弊端体现在以下两点：①人工操作难以保证产品始终保持可靠静止状态，在装配过程中易积累装配误差，造成反复拆装调整，影响涡轮泵装配效率和产能；②对较大推力的液体火箭发动机，涡轮泵体积质量较大，装配过程施力更大，零组件成本更高，人工操作难以保证人员和产品的安全，更难以保证涡轮泵的装配质量。同时，尤为需要指出的是，在涡轮泵的装配过程中，其密封端的装配一般是采用直接端部安装密封的方式，根据不同的涡轮泵不仅没有可靠的区别安装方式，并且常规的密封方式受外部影响大，尤其是在长期工作环境下，其往往受到简谐振动的影响极大，造成整个密封结构的形变，从而影响到整体使用性能，并且降低了使用寿命。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种涡轮泵装配支架及涡轮泵装配方法，通过装配平台的可旋转设置以及升降杆组件的升降设置，实现装配过程中的装配姿态的自如调节，达到便捷装配的效果，结合承力框上轮体和锁止组件的配合，达到装配过程中的稳定放置，避免出现偏差，并且，整个结构相对紧凑，集成度高，占用空间小，有利于提高整个装配过程中的装配效率，并且解决现有装配过程中人工托举，旋转涡轮泵容易造成装配精度差，甚至引发安全事故等问题；进一步在此基础上结合设置可调节扭矩扳手组件，在整个安装过程中结合静环组件的整体构建，实现流体力的均匀分散，并通过后期锁紧螺母在静环组件和外壳之间的分次扭转安装，提高整体装配中的应力的释放，提高后期整体的密封性能，提高装配成功率。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明实施例的一个方面，提供了一种涡轮泵装配支架，包括承载机构以及设置于所述承载机构上的装配机构；

所述承载机构包括承力框以及设置于所述承力框底部的轮体，且在所述轮体外侧的承力框上设置有用于锁止所述承力框的锁止组件；

所述装配机构包括垂直设置于所述承力框上的升降杆组件，以及设置于所述升降杆组件另一端的装配组件，且所述装配组件至少包括可旋转地设置的装配平台。

作为本发明的一种优选方案，在所述装配平台上设置有可调节扭矩扳手组件，所述可调节扭矩扳手组件包括工作部和动力提供部，所述工作部为沿竖直方向形成有卡合孔的第一齿轮，所述动力提供部包括与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮以及带动所述第二齿轮自转的驱动件，驱动件包括转轴与所述第二齿轮相连的转动电机，以及与所述转动电机相连的控制单元，且所述控制单元用于控制所述转动电机的旋转扭矩。

作为本发明的一种优选方案，所述锁止组件包括固定连接在所述承力框上的承载臂，所述承力框和承载臂上均固定安装有水准器，在所述承载臂的另一端设置有安装孔，在所述安装孔内套设有垂直于所述承力框所在平面的锁止框，在所述锁止框内固定安装有套筒，所述套筒内通过螺纹咬合连接有螺纹内杆，在所述螺纹内杆底部固定安装有支撑脚，在所述螺纹内杆的另一端固定安装有调节转盘。

作为本发明的一种优选方案，所述装配组件还包括设置于所述升降杆组件与所述装配平台之间的转矩放大结构，且所述转矩放大结构至少包括连接于所述升降杆组件上的电机，以及一端与所述电机的输出端相连，另一端与所述装配平台相连的力矩放大器，且所述力矩放大器的力矩放大倍数为-倍。

作为本发明的一种优选方案，所述力矩放大器为可拆卸设置的行星齿轮结构，且所述行星齿轮结构通过与所述电机的输出端和所述装配平台连接实现动力传输；

所述升降杆组件包括与所述承力框相连的支撑架，以及设置于所述支撑架上的液压升降杆，且所述支撑架至少包括内部形成为沿竖直方向延伸的空腔的外杆体，以及多根一端与所述外杆体相连，另一端连接于所述承力框上的支杆，且多根所述支杆沿所述外杆体的周向方向围合排布，所述液压升降杆可沿竖直方向伸缩地设置于所述外杆体的空腔中。

作为本发明的一种优选方案，所述装配平台上还形成有至少一个用于固定涡轮泵的安装孔，且所述安装孔上还可拆卸地设置有转接工装；

所述装配平台正下方设置有贯穿孔，在所述贯穿孔内通过横臂上设置的滑动包壳安装有自由转动的安装台，所述安装台上固定安装有始终处于竖直方向的激光器，在所述激光器的底部固定安装有配重块。

本发明还提供了一种采用上述所述的涡轮泵装配支架的涡轮泵装配方法，涡轮泵至少包括动环组件，静环组件，连接所述动环组件和所述静环组件的环体，以及与所述静环组件通过锁紧螺母螺接的外壳，且所述静环组件至少包括第一静环和第二静环，且所述第一静环与所述环体相连，所述第二静环设置于所述第一静环中背向所述动环组件的一侧，且与所述第一静环之间通过弹簧连接，装配方法包括：

S100、第一静环的构建：采用有限元法模拟分析第一静环两侧的流体压强，推算所述第一静环两侧流体力受力面积的相对值，确定所述第一静环两侧结构参数，在所述第一静环的两侧各自设定出受力区域，并在朝向所述动环组件的侧面上在受力区域的外部划分出接触区域，构建所述第一静环模型；

S200、动环组件、第一静环和第二静环的装配：旋转装配平台至涡轮泵中待装配部分朝上，将所述动环组件与所述第一静环中的接触区域之间通过环体接触连接，将第一静环中背向所述动环组件一侧的受力区域和第二静环之间通过弹簧连接；

S300、第二静环和外壳的装配：将所述外壳套接于所述第二静环的外部，对所述锁紧螺母分3-5次进行扭转安装，且相邻的两次扭转之间还包括对所述锁紧螺母沿轴向方向施加向下的挤压力。

作为本发明的一种优选方案，步骤S100具体包括：

S101、模拟工作状态和非工作状态下的转换过程中，涡轮泵在简谐振动状态下所述第一静环中朝向所述动环组件和背向所述动环组件的两侧的流体材料和流动速度，利用有限元法模拟得到两个侧面受到的流体压强；

S102、设定弹簧的预紧力为F₁，作用于所述第一静环中朝向所述动环组件上的力为F_m，且方向朝向所述第二静环，作用于所述第一静环中背向所述动环组件上的力为F_n，且方向朝向所述动环组件，根据1.1(F_n+F₁)≤F_m≤1.2(F_n+F₁)得到F_n与F_m之间的关系，并根据两个侧面受到的流体压强的大小得到两个侧面上的流体力受力面积之间的关系；

S103、设定所述第一静环中朝向所述动环组件上的流体力受力面积为S₁，所述第一静环中背向所述动环组件上的流体力受力面积为S₂，则所述第一静环与所述环体之间的接触面积为S₁与S₂的差值的2-3倍，构建形成所述第一静环。

作为本发明的一种优选方案，步骤S300中锁紧螺母分3次进行扭转安装，且设定所述锁紧螺母的锁紧力矩为m，安装过程具体包括：

S301、对锁紧螺母扭转安装至扭矩为m的50-60％，向所述锁紧螺母施加1-2min的挤压力后静置3-5min，且挤压力不大于所述锁紧螺母的重力值；

S302、继续对锁紧螺母扭转安装至扭矩为m的70-80％，向所述锁紧螺母施加0.5-1min的挤压力后静置3-5min，且挤压力不大于所述锁紧螺母的重力值；

S303、对锁紧螺母扭转安装至扭矩为m的100％。

作为本发明的一种优选方案，步骤S301和步骤S302中，挤压力的施加为采用按压的方式施加，且为分次施加，每次施加的时间为5-10s。

本发明的实施方式具有如下优点：

1)轮体和锁止组件的配合，可保证装配过程中的整体操作环境的稳定性，提高操作过程的精确度，并且实现整体的可移动性，方便涡轮泵装配过程中和装配后的检验需求，升降杆组件和可旋转的装配平台的配合设置，使得能够根据装配需要任意旋转角度、调节高度，进一步根据装配需求进行相应的调节，提高装配的精确度，并有效解决了人工操作的多种弊端。

2)通过对第一静环两侧的流体压强进行模拟能够进一步根据整个压力的相互关系推算出两侧流体的受力面积的相对关系，从而有效构建出能够对流体力具有更好的均散性的静环组件；

3)在此基础上，通过分次扭转安装的放置将静环组件和外壳之间进行装配，在结合第一静环对力的均匀分散的设置基础上实现连接处力的调整应力的分阶段释放，进一步提高装配后的密闭性能和对于使用过程中工作状态和非工作状态的力的变化的适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的涡轮泵装配支架的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的装配机构的局部侧视图；

图3为本发明实施例提供的装配机构的局部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种装配状态下的涡轮泵和涡轮泵装配支架的结构示意图；

图5为图4中涡轮泵翻转后的涡轮泵和涡轮泵装配支架的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的可调节扭矩扳手组件的局部结构示意图；

图7为本发明实施例提供的涡轮泵的局部结构示意图；

图8为本发明实施例提供的锁止组件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的激光器设置结构示意图；

图10为本发明实施例提供的涡轮泵装配方法的流程图。

图中：

1-电机；2-力矩放大器；3-装配平台；4-液压升降杆；5-支撑架；6-承力框；7-轮体；8-锁止组件；9-可调节扭矩扳手组件；

11-动环组件；12-静环组件；13-环体；14-锁紧螺母；15-外壳；

121-第一静环；122-第二静环；123-弹簧；

31-贯穿孔；32-横臂；33-安装台；34-激光器；35-配重块；36-滑动包壳；

81-承载臂；82-水准器；83-锁止框；84-套筒；85-螺纹内杆；86-支撑脚；87-调节转盘；

91-卡合孔；92-第一齿轮；93-第二齿轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，本发明提供了一种涡轮泵装配支架，包括承载机构，以及设置于所述承载机构上的装配机构；且，

所述承载机构至少包括承力框6，以及设置于所述承力框6底部的轮体7，且所述轮体7上设置有用于锁止所述轮体7的锁止组件8；

所述装配机构至少包括沿竖直方向可伸缩地设置于所述承力框6上的升降杆组件，以及设置于所述升降杆组件中远离所述承力框6一端的装配组件，且所述装配组件至少包括可旋转地设置的装配平台3，所述装配平台3的上方还设置有可调节扭矩扳手组件9。

基于上述，本发明提高装配的精确度，主要包括两个方面：

第一，能够自适应的调整装配过程涡轮泵的姿势，以便达到调整姿势降低误差的目的；

第二，减少密封结构的形变，从而提高装配的精度。

在本发明中，基于上述第一点，具体包括承载机构的任意移动，装配平台的任意旋转和液压升降杆的高度调整。本发明中的装载机构通过设置在底部的轮体进行任意移动，并且在移动后通过锁止组件进行锁定和水平位置的调整，装配平台的任意旋转通过电机驱动实现，整体高度的变化通过液压升降杆实现上下移动。

关于轮体的移动如常规方式，区别于现有技术，在本发明中设置了锁止机构对对装载机构进行锁定和水平状态的调整。

如图8所示，所述锁止组件8包括固定连接在所述承力框6上的承载臂81，承载臂81向外延伸至承力框6之外，所述承力框6和承载臂81上均固定安装有水准器82，在进行锁止时通过观察水准器82确定整个承载机构的水平状态。

在所述承载臂81的另一端设置有安装孔，在所述安装孔内套设有垂直于所述承力框6所在平面的锁止框83，在所述锁止框83内固定安装有套筒84，所述套筒84内通过螺纹咬合连接有螺纹内杆85，在所述螺纹内杆85底部固定安装有支撑脚86，在所述螺纹内杆85的另一端固定安装有调节转盘87。

如上所示，本发明中的锁止组件8并不是对轮体进行锁止，而是通过架空的方式使得轮体脱离与地面的接触，并且通过多个螺纹内杆85的咬合作用进行调整，从而满足“锁止”和调整水平状态的目的，即本发明中的锁止组件包括“锁止”和调整两部分的功能。

一种优选的实施例中，所述装配组件还包括设置于所述升降杆组件与所述装配平台3之间的转矩放大结构，且所述转矩放大结构至少包括连接于所述升降杆组件上的电机1，以及一端与所述电机1的输出端相连，另一端与所述装配平台3相连的力矩放大器2。通过电机1和力矩放大器2的配合设置，进一步实现对其转动力矩的调节，从而实现安装精确度的进一步控制。

一种优选的实施例中，所述力矩放大器2的力矩放大倍数可以进一步选择为5-20倍。

当然，更为优选的实施例中，所述力矩放大器2为可拆卸设置的行星齿轮结构，且所述行星齿轮结构至少包括太阳轮，以及与所述太阳轮的外侧面相啮合的多个行星轮，多个所述行星轮的直径不完全相同，且所述太阳轮与所述电机1的输出端相连，所述行星轮可拆卸地连接于所述装配平台3上。通过将装配平台3安装于不同的行星轮的输出端上，从而有效实现力矩的变换和调整。

为了保证可调节扭矩扳手组件9能够有效实现对力矩的调节和控制，所述可调节扭矩扳手组件9至少包括工作部和动力提供部，所述工作部为沿竖直方向形成有卡合孔91的第一齿轮92，所述动力提供部至少包括与所述第一齿轮92相啮合的第二齿轮93，以及带动所述第二齿轮93自转的驱动件。进一步地，这里的第二齿轮93可拆卸设置，进而可以通过对第二齿轮93的更换实现在动力提供部不变的情况下达到变速效果。

所述驱动件至少包括转轴与所述第二齿轮93相连的转动电机，以及与所述转动电机相连的控制单元，且所述控制单元用于控制所述转动电机的旋转扭矩。

所述升降杆组件包括与所述承力框6相连的支撑架5，以及设置于所述支撑架5上的液压升降杆4。

进一步优选的实施例中，所述支撑架5至少包括内部形成为沿竖直方向延伸的空腔的外杆体，以及多根一端与所述外杆体相连，另一端连接于所述承力框6上的支杆，且多根所述支杆沿所述外杆体的周向方向围合排布，所述液压升降杆4可沿竖直方向伸缩地设置于所述外杆体的空腔中。

所述装配平台3上还形成有至少一个用于固定涡轮泵的安装孔。为了使得安装孔能够对不同的涡轮泵适配，优选的实施例中，所述安装孔上还可拆卸地设置有转接工装。通过针对性地更换不同的转接工装来实现整体适配性的调整。

如图9所示，所述装配平台3正下方设置有贯穿孔31，在所述贯穿孔31内通过横臂32上设置的滑动包壳36安装有自由转动的安装台33，所述安装台33上固定安装有始终处于竖直方向的激光器34，在所述激光器34的底部固定安装有配重块35。在本发明中通过始终处于竖直方向的激光器34对装配工件进行校准，从而可以达到最佳的水平位置，从而为其他精准装配操作提供基准面，而且由于激光的存在可以起到随时校准的目的，以配合锁止组件8实现承力框6的水平放置。

本发明还提供了一种采用上述所述的涡轮泵装配支架的涡轮泵装配方法，如图7和图10所示，涡轮泵至少包括动环组件11，静环组件12，连接所述动环组件11和所述静环组件12的环体13，以及与所述静环组件12通过锁紧螺母14螺接的外壳15，且所述静环组件12至少包括第一静环121和第二静环122，且所述第一静环121与所述环体13相连，所述第二静环122设置于所述第一静环121中背向所述动环组件11的一侧，且与所述第一静环121之间通过弹簧123连接，装配方法包括：

S100、第一静环121的构建：采用有限元法模拟分析第一静环121两侧的流体压强，推算所述第一静环121两侧流体力受力面积的相对值，确定所述第一静环121两侧结构参数，在所述第一静环121的两侧各自设定出受力区域，并在朝向所述动环组件11的侧面上在受力区域的外部划分出接触区域，构建所述第一静环121的模型；

S200、动环组件11、第一静环121和第二静环122的装配：旋转装配平台3至涡轮泵中待装配部分朝上，将所述动环组件11与所述第一静环121中的接触区域之间通过环体13接触连接，将第一静环121中背向所述动环组件11一侧的受力区域和第二静环122之间通过弹簧123连接；

S300、第二静环122和外壳15的装配：将所述外壳15套接于所述第二静环122的外部，对所述锁紧螺母14分3-5次进行扭转安装，且相邻的两次扭转之间还包括对所述锁紧螺母14沿轴向方向施加向下的挤压力。

在本发明的一种优选的实施例中，为了进一步提高构建后的第一静环121在使用时对整个流体力的适应性，使其两侧的压力相对均衡，提高其对力的分散性，降低工作和非工作状态切换过程中流体力对两侧的压力作用的变化，步骤S100具体包括：

S101、模拟工作状态和非工作状态下的转换过程中，涡轮泵在简谐振动状态下所述第一静环121中朝向所述动环组件11和背向所述动环组件11的两侧的流体材料和流动速度，利用有限元法模拟得到两个侧面受到的流体压强；

S102、设定弹簧123的预紧力为F₁，作用于所述第一静环121中朝向所述动环组件11上的力为F_m，且方向朝向所述第二静环122，作用于所述第一静环121中背向所述动环组件11上的力为F_n，且方向朝向所述动环组件11，根据1.1(F_n+F₁)≤F_m≤1.2(F_n+F₁)得到F_n与F_m之间的关系，并根据两个侧面受到的流体压强的大小得到两个侧面上的流体力受力面积之间的关系；

S103、设定所述第一静环121中朝向所述动环组件11上的流体力受力面积为S₁，所述第一静环121中背向所述动环组件11上的流体力受力面积为S₂，则所述第一静环121与所述环体13之间的接触面积为S₁与S₂的差值的2-3倍，构建形成所述第一静环121。

进一步优选的实施例中，为了进一步使得锁紧螺母14在锁紧后具有更好的抗形变应力性能，步骤S300中锁紧螺母14分3次进行扭转安装，且设定所述锁紧螺母14的锁紧力矩为m，安装过程具体包括：

S301、对锁紧螺母14扭转安装至扭矩为m的50-60％，向所述锁紧螺母14施加1-2min的挤压力后静置3-5min，且挤压力不大于所述锁紧螺母14的重力值；

S302、继续对锁紧螺母14扭转安装至扭矩为m的70-80％，向所述锁紧螺母14施加0.5-1min的挤压力后静置3-5min，且挤压力不大于所述锁紧螺母14的重力值；

S303、对锁紧螺母14扭转安装至扭矩为m的100％。

一种更为优选的实施例中，步骤S301和步骤S302中，挤压力的施加为采用按压的方式施加，且为分次施加，每次施加的时间为5-10s。

具体地，涡轮泵装配支架可通过安装于承力框6上的轮体7进行移动，涡轮泵装配时，将其移动到装配区内后，利用锁止组件8进行锁止，可使整个装配支架保持静止状态。支撑架5焊接固定在承力框6上，对装配平台3上的涡轮泵重量提供支撑力，支撑架5内部装配液压升降杆4，能够支撑400kg以内的重量进行上下移动。装配组件安装在液压升降杆4上。所述电机1为伺服电机，工作时由三相供电设备进行供电，带动涡轮泵旋转。力矩放大器2采用可拆卸式设计，应用行星齿轮原理设计制作，可根据不同大小涡轮泵将电机转矩调整至放大5-20倍。装配平台3安装在力矩放大器2上，与力矩放大器2的输出轴一同旋转，带动涡轮泵按装配所需旋转或翻转姿态，装配平台3上有涡轮泵固定孔，用于将涡轮泵与装配平台3固定一体，对接口不一致的涡轮泵，可添加转接工装进行转接。装配时，将涡轮泵主支撑壳体固定在装配平台3上，根据装配过程的需要，可随时调整涡轮泵的高度和姿态，方便装配者操作。

以下通过具体操作对其进行进一步的说明。

模拟工作状态和非工作状态下的转换过程中，涡轮泵在简谐振动下的状态，并根据模拟的流体材料理化性能和切换的流动速度，利用有限元法模拟得到第一静环121两个侧面在一个简谐振动周期下受到的流体压强均值，假设朝向动环组件11一侧的压强为0.52MPa，背向动环组件11一侧的压强为0.47MPa，此时假设弹簧预紧力为60N，采用1.1(F_m+F₁)＝F_n这一公式进行代入，则0.47*10⁶*S₁+60＝0.52*10⁶*S₂/1.1，假设S₁为1000mm²，则计算得到S₂为1121mm²，第一静环121与环体13之间的接触面积按照差值的2倍进行计算则第一静环121朝向所述动环组件11的一面为1000+121*2＝1242mm²，从而构建形成朝向动环组件11的一侧为1242mm²，背向动环组件11的一侧为1121mm²的结构，当然，为了进一步保证结构的整体稳定，其可以进一步形成为圆环结构，且背向动环组件11的一侧自下部形成为面积为121mm²的延伸端并向远离所述动环组件11的一侧延伸，以更好地对弹簧123进行一定的止挡，同时，朝向动环组件11的一面形成为阶梯结构，且连接有环体13的部分向内凹陷；

将涡轮泵安装在装配平台3上，并将装配平台3翻转至涡轮泵中需要装配的端部位于上方，将所述动环组件11与所述第一静环121之间通过环体13接触连接，将第一静环121和第二静环122之间通过弹簧123连接；

将所述外壳15套接于所述第二静环122的外部，将可调节扭矩扳手组件9设定扭矩为m的50％后，采用可调节扭矩扳手组件9对锁紧螺母14扭转安装至扭矩为m的50％，设定锁紧螺母14的重量为0.07kg，采用按压装置向所述锁紧螺母14施加10s的0.5N的挤压力，抬起按压装置后继续下压，再施加0.5N的挤压力，重复操作至1-2min后，静置3-5min；继续对锁紧螺母14扭转安装至扭矩为m的80％，参照上述施力方式向所述锁紧螺母14施加0.5-1min的挤压力后静置3-5min；对锁紧螺母14扭转安装至扭矩为m的100％。

经检测，上述方式即便最终锁紧螺母安装至锁紧扭矩m，其经过气密性检测后泄漏量为15泡/min，在保证其泄漏量大大符合要求的前提下，保证了整个连接的紧定性。而在常规操作中，在未对第一静环121进行模拟设计且未对锁紧螺母14进行分次安装的前提下，当一次性装配至锁紧螺母的锁紧扭矩时，其气密性检测均值一般在80-100泡/min，需要后期对其进行进一步的处理，大大增加了整个加工生产成本。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种涡轮泵装配支架，其特征在于，包括承载机构以及设置于所述承载机构上的装配机构；

所述承载机构包括承力框(6)以及设置于所述承力框(6)底部的轮体(7)，且在所述轮体(7)外侧的承力框上设置有用于锁止所述承力框(6)的锁止组件(8)；

所述装配机构包括垂直设置于所述承力框(6)上的升降杆组件，以及设置于所述升降杆组件另一端的装配组件，且所述装配组件至少包括可旋转地设置的装配平台(3)。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮泵装配支架，其特征在于，在所述装配平台(3)上设置有可调节扭矩扳手组件(9)，所述可调节扭矩扳手组件(9)包括工作部和动力提供部，所述工作部为沿竖直方向形成有卡合孔(91)的第一齿轮(92)，所述动力提供部包括与所述第一齿轮(92)相啮合的第二齿轮(93)以及带动所述第二齿轮(93)自转的驱动件，驱动件包括转轴与所述第二齿轮(93)相连的转动电机，以及与所述转动电机相连的控制单元，且所述控制单元用于控制所述转动电机的旋转扭矩。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮泵装配支架，其特征在于，所述锁止组件(8)包括固定连接在所述承力框(6)上的承载臂(81)，所述承力框(6)和承载臂(81)上均固定安装有水准器(82)，在所述承载臂(81)的另一端设置有安装孔，在所述安装孔内套设有垂直于所述承力框(6)所在平面的锁止框(83)，在所述锁止框(83)内固定安装有套筒(84)，所述套筒(84)内通过螺纹咬合连接有螺纹内杆(85)，在所述螺纹内杆(85)底部固定安装有支撑脚(86)，在所述螺纹内杆(85)的另一端固定安装有调节转盘(87)。

4.根据权利要求1所述的一种涡轮泵装配支架，其特征在于，所述装配组件还包括设置于所述升降杆组件与所述装配平台(3)之间的转矩放大结构，且所述转矩放大结构至少包括连接于所述升降杆组件上的电机(1)，以及一端与所述电机(1)的输出端相连，另一端与所述装配平台(3)相连的力矩放大器(2)，且所述力矩放大器(2)的力矩放大倍数为5-20倍。

5.根据权利要求4所述的一种涡轮泵装配支架，其特征在于，所述力矩放大器(2)为可拆卸设置的行星齿轮结构，且所述行星齿轮结构通过与所述电机(1)的输出端和所述装配平台(3)连接实现动力传输；

所述升降杆组件包括与所述承力框(6)相连的支撑架(5)，以及设置于所述支撑架(5)上的液压升降杆(4)，且所述支撑架(5)至少包括内部形成为沿竖直方向延伸的空腔的外杆体，以及多根一端与所述外杆体相连，另一端连接于所述承力框(6)上的支杆，且多根所述支杆沿所述外杆体的周向方向围合排布，所述液压升降杆(4)可沿竖直方向伸缩地设置于所述外杆体的空腔中。

6.根据权利要求4所述的一种涡轮泵装配支架，其特征在于，所述装配平台(3)上还形成有至少一个用于固定涡轮泵的安装孔，且所述安装孔上还可拆卸地设置有转接工装；

所述装配平台(3)正下方设置有贯穿孔(31)，在所述贯穿孔(31)内通过横臂(32)上设置的滑动包壳(36)安装有自由转动的安装台(33)，所述安装台(33)上固定安装有始终处于竖直方向的激光器(34)，在所述激光器(34)的底部固定安装有配重块(35)。

7.一种采用权利要求1-6中任意一项所述的涡轮泵装配支架的涡轮泵装配方法，所述涡轮泵至少包括动环组件(11)，静环组件(12)，连接所述动环组件(11)和所述静环组件(12)的环体(13)，以及与所述静环组件(12)通过锁紧螺母(14)螺接的外壳(15)，且所述静环组件(12)至少包括第一静环(121)和第二静环(122)，且所述第一静环(121)与所述环体(13)相连，所述第二静环(122)设置于所述第一静环(121)中背向所述动环组件(11)的一侧，且与所述第一静环(121)之间通过弹簧(123)连接，其特征在于，装配方法包括如下步骤：

S100、第一静环(121)的构建：采用有限元法模拟分析第一静环(121)两侧的流体压强，推算所述第一静环(121)两侧流体力受力面积的相对值，确定所述第一静环(121)两侧结构参数，在所述第一静环(121)的两侧各自设定出受力区域，并在朝向所述动环组件(11)的侧面上在受力区域的外部划分出接触区域，构建所述第一静环(121)的模型；

S200、动环组件(11)、第一静环(121)和第二静环(122)的装配：旋转装配平台(3)至涡轮泵中待装配部分朝上，将所述动环组件(11)与所述第一静环(121)中的接触区域之间通过环体(13)接触连接，将第一静环(121)中背向所述动环组件(11)一侧的受力区域和第二静环(122)之间通过弹簧(123)连接；

S300、第二静环(122)和外壳(15)的装配：将所述外壳(15)套接于所述第二静环(122)的外部，对所述锁紧螺母(14)分3-5次进行扭转安装，且相邻的两次扭转之间还包括对所述锁紧螺母(14)沿轴向方向施加向下的挤压力。

8.根据权利要求7所述的一种涡轮泵装配方法，其特征在于，步骤S100具体包括：

S101、模拟工作状态和非工作状态下的转换过程中，涡轮泵在简谐振动状态下所述第一静环(121)中朝向所述动环组件(11)和背向所述动环组件(11)的两侧的流体材料和流动速度，利用有限元法模拟得到两个侧面受到的流体压强；

S102、设定弹簧(123)的预紧力为F₁，作用于所述第一静环(121)中朝向所述动环组件(11)上的力为F_m，且方向朝向所述第二静环(122)，作用于所述第一静环(121)中背向所述动环组件(11)上的力为F_n，且方向朝向所述动环组件(11)，根据1.1(F_n+F₁)≤F_m≤1.2(F_n+F₁)得到F_n与F_m之间的关系，并根据两个侧面受到的流体压强的大小得到两个侧面上的流体力受力面积之间的关系；

S103、设定所述第一静环(121)中朝向所述动环组件(11)上的流体力受力面积为S₁，所述第一静环(121)中背向所述动环组件(11)上的流体力受力面积为S₂，则所述第一静环(121)与所述环体(13)之间的接触面积为S₁与S₂的差值的2-3倍，构建形成所述第一静环(121)。

9.根据权利要求7或8所述的一种涡轮泵装配方法，其特征在于，步骤S300中锁紧螺母(14)分3次进行扭转安装，且设定所述锁紧螺母(14)的锁紧力矩为m，安装过程具体包括：

S301、对锁紧螺母(14)扭转安装至扭矩为m的50-60％，向所述锁紧螺母(14)施加1-2min的挤压力后静置3-5min，且挤压力不大于所述锁紧螺母(14)的重力值；

S302、继续对锁紧螺母(14)扭转安装至扭矩为m的70-80％，向所述锁紧螺母(14)施加0.5-1min的挤压力后静置3-5min，且挤压力不大于所述锁紧螺母(14)的重力值；

S303、对锁紧螺母(14)扭转安装至扭矩为m的100％。

10.根据权利要求9所述的一种涡轮泵装配方法，其特征在于，步骤S301和步骤S302中，挤压力的施加为采用按压的方式施加，且为分次施加，每次施加的时间为5-10s。

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