CN111673423A - 一种超薄壁衬套的安装装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄壁衬套的安装装置，包括框梁，框梁中部穿插有定心杆，定心杆左端可分离嵌入框梁左侧的梁柱，定心杆右端穿透框梁右侧的梁柱，定心杆从左至右依次嵌插有支撑盘、压紧盘、推力盘；支撑盘、压紧盘、推力盘均还设有位置相匹配的通孔，通孔的数量至少为三个，且任意三个通孔的圆心不在同一条直线，通孔内嵌插有长螺杆，所述长螺杆一端设置有压紧螺母，通过长螺杆与压紧螺母的配合，将支撑盘、压紧盘、推力盘固定成整体，并将其嵌装在框梁右侧梁柱的内孔中；推力盘左侧为凸台，凸台上嵌套有定心衬套。本发明提供的一种超薄壁衬套的安装装置，能够保证衬套安装过程中的刚性、又能保证衬套安装后与内孔的贴合度以及尺寸精度要求。

Description

一种超薄壁衬套的安装装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及精密零件安装技术领域，具体是指一种超薄壁衬套的安装装置及其安装方法。

背景技术

在飞机结构中有大量有旋转运用的部件，例如鸭翼、垂尾等，这些旋转部件通过转轴梁安装在飞机框梁上的轴承孔内，安装转轴的框梁为大型结构件，价值高，框梁上的轴承安装孔在制造时或者飞机使用一段时间可能会造成孔径超大，而此时整体更换框梁基本不可能，为此需要在超大的轴承安装孔内安装超薄壁衬套来解决孔超大的问题。但是由于衬套壁厚太薄，极易变形，使用常规的冷缩法及压装法，只要安装的过程中衬套稍有变形或未与安装孔同轴，安装后的衬套与内孔的贴合度以及尺寸精度势必会无法满足要求，且为过盈配合安装，难以安装成功，更难以保证形位公差，现目前还未见有较好的解决办法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本较低，能够实现传统冷缩法无法安装的超薄壁衬套压装的安装装置。

本发明的另一个目的在于使用上述安装装置进行超薄壁衬套安装的方法。

本发明通过下述技术方案实现：一种超薄壁衬套的安装装置，包括框梁，所述框梁中部穿插有定心杆，所述定心杆的左端可分离的嵌入框梁左侧的梁柱，定心杆右端穿透框梁右侧的梁柱，定心杆从左至右依次嵌插有支撑盘、压紧盘、推力盘；所述支撑盘、压紧盘、推力盘均还设有位置相匹配的通孔，所述通孔的数量至少为三个，且任意三个通孔的圆心不在同一条直线上，通孔内嵌插有长螺杆，所述长螺杆一端设置有压紧螺母，通过长螺杆与压紧螺母的配合，将支撑盘、压紧盘、推力盘固定成整体，并将其嵌装在框梁右侧梁柱的内孔中；所述推力盘左侧为凸台，凸台上嵌套有定心衬套。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述框梁左侧的梁柱内从外到内依次嵌套有关节轴承外圈、关节轴承内圈，所述关节轴承内圈内嵌装有定心盘，所述定心盘中部设置有通孔，所述定心杆左端设置有与定心盘中部通孔相匹配的柱形凸台，定心杆左端的柱形凸台嵌插入定心盘中部的通孔内。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述支撑盘、压紧盘、推力盘上通孔以轴心呈环阵列分布，且支撑盘与压紧盘还设有相互匹配的额外通孔，支撑盘与压紧盘之间匹配的通孔内嵌插有压紧螺钉，将支撑盘与压紧盘压紧。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述框梁右侧梁柱的内孔右侧还设有内沿，所述支撑盘右侧设置有凸台，所述压紧盘左侧设有凸台，支撑盘与压紧盘嵌装在内孔时，支撑盘右侧的凸台和压紧盘左侧的凸台均嵌入内孔右侧的内沿中，且撑盘右侧的凸台与压紧盘左侧的凸台的宽度之和不大于内孔右侧内沿的宽度。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述推力盘左侧的凸台设置有凹槽，推力盘与压紧盘紧挨时，压紧盘右侧能够嵌入推力盘左侧凸台内的凹槽中，且推力盘左侧凸台内的凹槽内径不小于压紧盘的外径。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述定心轴套的外径不大于所述框梁右侧梁柱内孔的内径。

一种超薄壁衬套的安装方法，是使用上述权利要求1~6任一项所述的超薄壁衬套的安装装置进行超薄壁衬套的安装，包括以下步骤：

S1：将定心盘安装在关节轴承内圈内，二者精密配合，保证定心盘的内孔与关节轴承内圈同心；

S2：将定心杆穿过框梁右侧的梁柱，同时从定心杆的左端装入支撑盘，先不安装压紧螺钉，并将定心杆左端的台阶轴插入定心盘的内孔内、二者精密配合，保证定心杆与关节轴承内圈同心；

S3：从定心杆的右端装入压紧盘；

S4：将压紧螺钉从左至右，穿过支撑盘的通孔，拧入压紧盘的螺纹孔内，此时压紧螺钉不要拧紧，将支撑盘与压紧盘连接在一起即可， S5：将定心衬套安装在推力盘上，定心衬套的内孔和推力盘上的安装外圆形采用精密配合，保证同心；

S6：将推力盘和定心衬套一起装入框梁的内孔内，定心衬套的外圆和内孔采用精密配合，保证了框梁的内孔、支撑盘与压紧盘的内孔、定心杆的外圆均同心，由于之前安装已经保证定心杆的外圆与关节轴承内圈的内孔同心，因此完成该步骤的安装后可保证推力盘的外圆与关节轴承内圈的内孔同心；

S7：保持上述状态不变，通过拧紧压紧螺钉使支撑盘与压紧盘压紧在框梁上的内孔的两端面上，完成了该步骤的安装后，定心杆的外圆位置就被固定且与轴承内孔同心，可以作为后续安装衬套的导向杆使用；

S8：取下推力盘与定心衬套，并将二者分离，此后定心衬套不再使用，在推力盘的外圆装入待安装的超薄壁衬套，由于超薄壁衬套与框梁的内孔为过盈配合，此时采用冷缩的方式，将已安装超薄壁衬套的推力盘放入液氮进行冷缩；

S9：将冷缩后的、安装有超薄壁衬套（14）的推力盘插入定心杆中，此时定心杆可以起到导向作用，保证了超薄壁衬套（14）与框梁的内孔、关节轴承内圈的内孔同心；在安装的过程中，如果温度恢复造成了安装困难，可以安装长螺杆，并拧紧压紧螺母，通过旋转螺母产生轴向的压紧力将超薄壁衬套压装到位；

S10：至此已完成超薄壁衬套的安装，按装配顺序逆向拆解衬套安装装置，拆卸完成即可。

为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤S4中，支撑盘右侧的凸台与压紧盘左侧的凸台与框梁上的内孔留有径向浮动间隙，轴向也留有压紧间隙，支撑盘与压紧盘可以在内孔内浮动，同时支撑盘与压紧盘的内孔与定心杆的外圆为高精度配合，保证同心。

为了更好地实现本发明的方法，进一步地，所述步骤S8中，定心衬套和超薄壁衬套的区别是内径相同外径不同，定心衬套的外圆与内孔为间隙配合，超薄壁衬套与内孔为过盈配合。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过提供了一种针对超薄壁衬套进行安装的安装装置，能够满足超薄壁衬套的过盈配合安装，且能够有效保证衬套安装后的同轴度，避免了整体更换框梁的严重结果；同时实现了传统冷缩法无法安装的超薄壁衬套的压装

（2）本发明提供的安装装置和使用该安装装置安装超薄壁衬套的方法，相对来说较为简单，安装装置整体制造成本较低，适宜广泛推广应用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本发明所述安装装置的爆照结构示意图；

图2为本发明所述安装装置的平面结构剖视图；

图3为本发明所述安装装置中框梁的立体结构图；

图4为本发明所述安装装置组装过程中的平面结构图（以及局部放大结）；

图5为本发明所述安装装置安装超薄壁衬套过程中的平面结构图（以及局部放大结）。

其中：1—框梁，2—关节轴承外圈，3—关节轴承内圈，4—定心盘，5—定心杆，6—长螺杆，7—压紧螺钉，8—支撑盘，9—压紧盘，10—定心衬套，11—推力盘，12—压紧螺母，13—内孔，14—超薄壁衬套。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

本实施例的主要结构，如图1，图2所示，包括框梁1，所述框梁1中部穿插有定心杆5，所述定心杆5的左端可分离的嵌入框梁1左侧的梁柱，定心杆5右端穿透框梁1右侧的梁柱，定心杆5从左至右依次嵌插有支撑盘8、压紧盘9、推力盘11；所述支撑盘8、压紧盘9、推力盘11均还设有位置相匹配的通孔，所述通孔的数量至少为三个，且任意三个通孔的圆心不在同一条直线上，通孔内嵌插有长螺杆6，所述长螺杆6一端设置有压紧螺母12，通过长螺杆6与压紧螺母12的配合，将支撑盘8、压紧盘9、推力盘11固定成整体，并将其嵌装在框梁1右侧梁柱的内孔13中；所述推力盘11左侧为凸台，凸台上嵌套有定心衬套10。

其中，所述框梁1左侧的梁柱内从外到内依次嵌套有关节轴承外圈2、关节轴承内圈3，所述关节轴承内圈3内嵌装有定心盘4，所述定心盘4中部设置有通孔，所述定心杆5左端设置有与定心盘4中部通孔相匹配的柱形凸台，定心杆5左端的柱形凸台嵌插入定心盘4中部的通孔内；所述支撑盘8、压紧盘9、推力盘11上通孔以轴心呈环阵列分布，且支撑盘8与压紧盘9还设有相互匹配的额外通孔，支撑盘8与压紧盘8之间匹配的通孔内嵌插有压紧螺钉7，将支撑盘8与压紧盘9压紧；所述框梁1右侧梁柱的内孔13右侧还设有内沿，所述支撑盘8右侧设置有凸台，所述压紧盘9左侧设有凸台，支撑盘8与压紧盘9嵌装在内孔时，支撑盘8右侧的凸台和压紧盘9左侧的凸台均嵌入内孔13右侧的内沿中，且撑盘8右侧的凸台与压紧盘9左侧的凸台的宽度之和不大于内孔13右侧内沿的宽度；所述推力盘11左侧的凸台设置有凹槽，推力盘11与压紧盘9紧挨时，压紧盘9右侧能够嵌入推力盘11左侧凸台内的凹槽中，且推力盘11左侧凸台内的凹槽内径不小于压紧盘9的外径；所述定心轴套10的外径不大于所述框梁1右侧梁柱内孔13的内径。

使用超薄壁衬套的安装装置进行超薄壁衬套的安装的具体过程，包括以下步骤：

S1：将定心盘4安装在关节轴承内圈3内，二者精密配合，保证定心盘4的内孔与关节轴承内圈3同心；

S2：将定心杆5穿过框梁1右侧的梁柱，同时从定心杆5的左端装入支撑盘8，先不安装压紧螺钉7，并将定心杆5左端的台阶轴插入定心盘4的内孔内、二者精密配合，保证定心杆5与关节轴承内圈3同心；

S3：从定心杆5的右端装入压紧盘9；

S4：将压紧螺钉7从左至右，穿过支撑盘8的通孔，拧入压紧盘9的螺纹孔内，此时压紧螺钉7不要拧紧，将支撑盘8与压紧盘9连接在一起即可， S5：将定心衬套10安装在推力盘11上，定心衬套10的内孔和推力盘11上的安装外圆形采用精密配合，保证同心；

S6：将推力盘11和定心衬套10一起装入框梁1的内孔13内，定心衬套10的外圆和内孔13采用精密配合，保证了框梁1的内孔13、支撑盘8与压紧盘9的内孔、定心杆5的外圆均同心，由于之前安装已经保证定心杆5的外圆与关节轴承内圈3的内孔同心，因此完成该步骤的安装后可保证推力盘11的外圆与关节轴承内圈3的内孔同心；

S7：保持上述状态不变，通过拧紧压紧螺钉7使支撑盘8与压紧盘9压紧在框梁1上的内孔13的两端面上，完成了该步骤的安装后，定心杆5的外圆位置就被固定且与轴承内孔同心，可以作为后续安装衬套的导向杆使用；

S8：取下推力盘11与定心衬套10，并将二者分离，此后定心衬套10不再使用，在推力盘11的外圆装入待安装的超薄壁衬套14，由于超薄壁衬套与框梁1的内孔13为过盈配合，此时采用冷缩的方式，将已安装超薄壁衬套14的推力盘11放入液氮进行冷缩；

S9：将冷缩后的、安装有超薄壁衬套14的推力盘11插入定心杆5中，此时定心杆5可以起到导向作用，保证了超薄壁衬套14与框梁1的内孔13、关节轴承内圈3的内孔同心；在安装的过程中，如果温度恢复造成了安装困难，可以安装长螺杆6，并拧紧压紧螺母12，通过旋转螺母产生轴向的压紧力将超薄壁衬套压装到位；

S10：至此已完成超薄壁衬套14的安装，按装配顺序逆向拆解衬套安装装置，拆卸完成即可。

其中，所述步骤S4中，支撑盘8右侧的凸台与压紧盘9左侧的凸台与框梁1上的内孔13留有径向浮动间隙，轴向也留有压紧间隙，支撑盘8与压紧盘9可以在内孔13内浮动，同时支撑盘8与压紧盘9的内孔与定心杆5的外圆为高精度配合，保证同心。

所述步骤S8中，定心衬套10和超薄壁衬套14的区别是内径相同外径不同，定心衬套10的外圆与内孔13为间隙配合，超薄壁衬套14与内孔13为过盈配合。

可以理解的是，根据本发明一个实施例的安装装置结构，例如关节轴承外圈2和关节轴承内圈3等部件的工作原理和工作过程都是现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里就不再进行详细描述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种超薄壁衬套的安装装置，其特征在于，包括框梁（1），所述框梁（1）中部穿插有定心杆（5），所述定心杆（5）的左端可分离的嵌入框梁（1）左侧的梁柱，定心杆（5）右端穿透框梁（1）右侧的梁柱，定心杆（5）从左至右依次嵌插有支撑盘（8）、压紧盘（9）、推力盘（11）；所述支撑盘（8）、压紧盘（9）、推力盘（11）均还设有位置相匹配的通孔，所述通孔的数量至少为三个，且任意三个通孔的圆心不在同一条直线上，通孔内嵌插有长螺杆（6），所述长螺杆（6）一端设置有压紧螺母（12），通过长螺杆（6）与压紧螺母（12）的配合，将支撑盘（8）、压紧盘（9）、推力盘（11）固定成整体，并将其嵌装在框梁（1）右侧梁柱的内孔（13）中；所述推力盘（11）左侧为凸台，凸台上嵌套有定心衬套（10）。

2.根据权利要求1所述的一种超薄壁衬套的安装装置，其特征在于，所述框梁（1）左侧的梁柱内从外到内依次嵌套有关节轴承外圈（2）、关节轴承内圈（3），所述关节轴承内圈（3）内嵌装有定心盘（4），所述定心盘（4）中部设置有通孔，所述定心杆（5）左端设置有与定心盘（4）中部通孔相匹配的柱形凸台，定心杆（5）左端的柱形凸台嵌插入定心盘（4）中部的通孔内。

3.根据权利要求2所述的一种超薄壁衬套的安装装置，其特征在于，所述支撑盘（8）、压紧盘（9）、推力盘（11）上通孔以轴心呈环阵列分布，且支撑盘（8）与压紧盘（9）还设有相互匹配的额外通孔，支撑盘（8）与压紧盘（8）之间匹配的通孔内嵌插有压紧螺钉（7），将支撑盘（8）与压紧盘（9）压紧。

4.根据权利要求3所述的一种超薄壁衬套的安装装置，其特征在于，所述框梁（1）右侧梁柱的内孔（13）右侧还设有内沿，所述支撑盘（8）右侧设置有凸台，所述压紧盘（9）左侧设有凸台，支撑盘（8）与压紧盘（9）嵌装在内孔时，支撑盘（8）右侧的凸台和压紧盘（9）左侧的凸台均嵌入内孔（13）右侧的内沿中，且撑盘（8）右侧的凸台与压紧盘（9）左侧的凸台的宽度之和不大于内孔（13）右侧内沿的宽度。

5.根据权利要求4所述的一种超薄壁衬套的安装装置，其特征在于，所述推力盘（11）左侧的凸台设置有凹槽，推力盘（11）与压紧盘（9）紧挨时，压紧盘（9）右侧能够嵌入推力盘（11）左侧凸台内的凹槽中，且推力盘（11）左侧凸台内的凹槽内径不小于压紧盘（9）的外径。

6.根据权利要求5所述的一种超薄壁衬套的安装装置，其特征在于，所述定心轴套（10）的外径不大于所述框梁（1）右侧梁柱内孔（13）的内径。

7.一种超薄壁衬套的安装方法，其特征在于，是使用上述权利要求1~6任一项所述的超薄壁衬套的安装装置进行超薄壁衬套的安装，包括以下步骤：

S1：将定心盘（4）安装在关节轴承内圈（3）内，二者精密配合，保证定心盘（4）的内孔与关节轴承内圈（3）同心；

S2：将定心杆（5）穿过框梁（1）右侧的梁柱，同时从定心杆（5）的左端装入支撑盘（8），先不安装压紧螺钉（7），并将定心杆（5）左端的台阶轴插入定心盘（4）的内孔内、二者精密配合，保证定心杆（5）与关节轴承内圈（3）同心；

S3：从定心杆（5）的右端装入压紧盘（9）；

S4：将压紧螺钉（7）从左至右，穿过支撑盘（8）的通孔，拧入压紧盘（9）的螺纹孔内，此时压紧螺钉（7）不要拧紧，将支撑盘（8）与压紧盘（9）连接在一起即可， S5：将定心衬套（10）安装在推力盘（11）上，定心衬套（10）的内孔和推力盘（11）上的安装外圆形采用精密配合，保证同心；

S6：将推力盘（11）和定心衬套（10）一起装入框梁（1）的内孔（13）内，定心衬套（10）的外圆和内孔（13）采用精密配合，保证了框梁（1）的内孔（13）、支撑盘（8）与压紧盘（9）的内孔、定心杆（5）的外圆均同心，由于之前安装已经保证定心杆（5）的外圆与关节轴承内圈（3）的内孔同心，因此完成该步骤的安装后可保证推力盘（11）的外圆与关节轴承内圈（3）的内孔同心；

S7：保持上述状态不变，通过拧紧压紧螺钉（7）使支撑盘（8）与压紧盘（9）压紧在框梁（1）上的内孔（13）的两端面上，完成了该步骤的安装后，定心杆（5）的外圆位置就被固定且与轴承内孔同心，可以作为后续安装衬套的导向杆使用；

S8：取下推力盘（11）与定心衬套（10），并将二者分离，此后定心衬套（10）不再使用，在推力盘（11）的外圆装入待安装的超薄壁衬套（14），由于超薄壁衬套与框梁（1）的内孔（13）为过盈配合，此时采用冷缩的方式，将已安装超薄壁衬套（14）的推力盘（11）放入液氮进行冷缩；

S9：将冷缩后的、安装有超薄壁衬套（18）的推力盘（11）插入定心杆（5）中，此时定心杆（5）可以起到导向作用，保证了超薄壁衬套（18）与框梁（1）的内孔（13）、关节轴承内圈（3）的内孔同心；在安装的过程中，如果温度恢复造成了安装困难，可以安装长螺杆（6），并拧紧压紧螺母（12），通过旋转螺母产生轴向的压紧力将超薄壁衬套压装到位；

S10：至此已完成超薄壁衬套（18）的安装，按装配顺序逆向拆解衬套安装装置，拆卸完成即可。

8.根据权利要求7所述的一种超薄壁衬套的安装方法，其特征在于，所述步骤S4中，支撑盘（8）右侧的凸台与压紧盘（9）左侧的凸台与框梁（1）上的内孔（13）留有径向浮动间隙，轴向也留有压紧间隙，支撑盘（8）与压紧盘（9）可以在内孔（13）内浮动，同时支撑盘（8）与压紧盘（9）的内孔与定心杆（5）的外圆为高精度配合，保证同心。

9.根据权利要求7或8所述的一种超薄壁衬套的安装方法，其特征在于，所述步骤S8中，定心衬套（10）和超薄壁衬套（14）的区别是内径相同外径不同，定心衬套（10）的外圆与内孔（13）为间隙配合，超薄壁衬套（18）与内孔（13）为过盈配合。

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