CN112484604A - 一种用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空发动机装配领域，具体涉及用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置。该装置包括：支撑座，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构、中心轴、定心座、多路压力接线盒、传感器压力显示仪，其中，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构设置在支撑座上并且其中中均设置有微型压力传感器，中央传动主动锥齿轮安装在定心座上，中心轴安装在中央传动从动锥齿轮上，第一轴向力加载机构和第二轴向力加载机构分别与中心轴的两端通过牛眼轴承连接；第三轴向力加载机构与定心座通过牛眼轴承连接，微型压力传感器与多路压力接线盒、传感器压力显示仪电连接。能够实现对锥齿轮轴向加载力精准可控。

Description

一种用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置

技术领域

本发明属于航空发动机装配技术领域，具体涉及一种用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置。

背景技术

装配工作是航空发动机制造过程中的后期工序，在整个生产过程中占有十分重要的位置，是一个独立的生产阶段。发动机装配过程不是简单的零(组)件的堆积过程，而是按规定的技术标准、技术要求和一系列不同复杂程度的工艺程序和质量控制程序来进行的。这些程序都是通过使用专用或通用工装卡具来实施的。航空发动机装配用工装卡具的设计是否科学、合理，直接影响到发动机的装配进度，也关乎发动机的性能、寿命及工作可靠性。先进的装配工装卡具是解决复杂结构的装配，保证发动机零组件安全，满足复杂结构设计技术要求和提高劳动生产率的重要保证。

在航空发动机装配实践中，中央传动锥齿轮啮合间隙检查都是依靠专用的工艺装备实现的。目前，中央传动锥齿轮啮合间隙检查装置按加载轴向力的方式大致分为两种：

1)通过徒手旋动螺杆提供轴向力。这种加载方式加载力的大小取决于螺纹副摩擦力、手轮直径及操作者经验等因素，无法真实获得对锥齿轮上加载的轴向力大小。

2)利用杠杆原理加载轴向力。这种加载方式虽能加载相对准确的轴向力，但加载力的大小调节繁琐且低效。

发明内容

发明目的：提供一种操作简单、可精确加载轴向力、测量结果可重复性好的用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置。

技术方案：

第一方面，提供了一种用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置，包括：支撑座17，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构、中心轴7、定心座11、多路压力接线盒12、传感器压力显示仪13，其中，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构设置在支撑座17上并且第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构中均设置有微型压力传感器，中央传动主动锥齿轮安装在定心座11上，中心轴7安装在中央传动从动锥齿轮上，第一轴向力加载机构和第二轴向力加载机构分别与中心轴7的两端通过牛眼轴承连接；第三轴向力加载机构与定心座11通过牛眼轴承连接，微型压力传感器与多路压力接线盒12、传感器压力显示仪13电连接。

进一步地，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构均包括：调节螺杆2、导向销3、伸缩杆4、微型压力传感器5，其中，伸缩杆4上设置有内螺纹和导向槽，调节螺杆2通过外螺纹与伸缩杆4连接，导向销3插入导向槽内用于使伸缩杆4水平移动，微型压力传感器5设置在伸缩杆4端部。

进一步地，第一轴向力加载机构和第二轴向力加载机构分别与中心轴7的两端通过牛眼轴承连接，具体包括：中心轴7两端设置有内螺纹，牛眼轴承与中心轴7通过螺纹连接。

进一步地，第三轴向力加载机构与定心座11通过牛眼轴承连接，具体包括：定心座11下端设置有内螺纹，牛眼轴承与定心座11通过螺纹连接。

进一步地，还包括：压盖9、加载杆10，其中，加载杆10穿过压盖9将主动锥齿轮刚性连接在定心座11上。

进一步地，支撑座17外壁对称设置有两个止动螺杆16，用于对定心座11进行周向止动。

进一步地，还包括第一支架和第二支架，其中第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构分别设置在第一支架和第二支架上，并且径向设置有导向销安装孔。

进一步地，支撑座17上设置有法兰边，第一支架、第二支架、中央传动支架与支撑座17通过法兰边刚性连接，中央传动主动锥齿轮和中央传动从动锥齿轮均设置在中央传动支架。

有益效果：

本发明的用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置及方法，实现了对某型航空发动机中央传动锥齿轮啮合间隙的检查。该装置对锥齿轮轴向加载力精准可控、检查结果可重复性好、操作简便，降低了对操作者技能水平的依赖，较大程度地节省了中央传动锥齿轮啮合情况检查的周期，为影响啮合间隙的调整垫的选取提供了直观、真实可信的检查结果。

附图说明

图1为本发明实施例的用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置的剖视图；

图2为本发明实施例的用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置的结构图；

图3为本发明实施例的用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查装置应用于某型航空发动机中央传动装置的装配关系图。

其中，转接支架1、调节螺杆2、导向销3、伸缩杆4、微型压力传感器5、牛眼轴承6、中心轴7、夹紧螺母8、压盖9、加载杆10、定心座11、多路压力接线盒12、传感器压力显示仪13、支架14、指针15、止动螺杆16、支撑座17、动圆弧锥齿轮18、主动圆弧锥齿轮19、中央传动装置20。

具体实施方式

中央传动装置是喷气式飞机发动机功率提取的主要传动装置，通常安装在压气机前轴颈，其具有传递功率大、转速高、冲击载荷大等工作特点，中央传动锥齿轮啮合间隙值不合理或啮合印痕不良会直接导致锥齿轮啮合不正确而使发动机启动或工作状态下损伤或折断齿。

目前，在航空发动机装配实践中，对弧齿锥齿轮进行着色检查，是以预期的着色印痕保证齿轮副在额定负荷下齿面接触印痕在齿宽全长沿节线对称分布的唯一途径。中央传动锥齿轮啮合间隙检查装置普遍存在结构复杂、可重复性差、加载时轴向力测量不准确等工程难题，这些问题导致中央传动啮合间隙调整期间，中央传动装置需反复多次拆装及印痕着色检查，间隙值调整效率低下。

本发明属于航空发动机装配技术领域，具体涉及一种中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置及方法见图1、图2，以解决中央传动装置的啮合间隙的准确检测。根据本发明一个实施例的用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置，包括：转接支架1、调节螺杆2、导向销3、伸缩杆4、微型压力传感器5、牛眼轴承6、中心轴7、夹紧螺母8、压盖9、加载杆10、定心座11、多路压力接线盒12、传感器压力显示仪13、支架14、指针15、止动螺杆16、支撑座17。

通过微型压力传感器5精确测量锥齿轮啮合间隙检查期间加载的轴向力。在中心轴7的两端分别刚性连接一个牛眼轴承6消除锥齿轮盘车期间的附加扭矩。在定心座11下方固连一个牛眼轴承6，消除在主动锥齿轮盘车期间的附加扭矩。定心座11可对主动锥齿轮可靠定心。徒手旋动止动螺杆16可对主动锥齿轮周向可靠止动。啮合间隙检查期间的对锥齿轮加载的轴向力可通过多路压力接线盒12与传感器压力显示仪13处理并显示。该装置适用于航空发动机中央传动锥齿轮啮合间隙检查及印痕检查。

本发明通过旋动调节螺杆2可以驱动伸缩杆4在导向销3的作用下做轴向伸缩。微型压力传感器5通过螺钉固连在伸缩杆4内。牛眼轴承6通过自身的螺柱与中心轴7刚性连接。当旋动调节螺杆2时，螺杆2驱动伸缩杆4轴向移动，使微型压力传感器5测点抵住牛眼轴承6的滚珠进而将轴向力传递至中心轴7。通过观测传感器压力显示仪13读数即可对中心轴加载确定大小的轴向力。当中心轴7绕自身轴线旋转时，其通过牛眼轴承6的滚珠与微型压力传感器5测点接触，不会对传感器产生附加力矩。

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细描述，请参阅图1～图3。

参见图1，采用一种用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置对某航空发动机中央传动啮合间隙检查包括以下步骤：

步骤1：将装置上第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构上的调节螺杆2旋出，直至三处对应的微型压力传感器5与牛眼轴承6的滚珠完全脱开，宜保持5mm左右的间隙。其中，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构均包括：调节螺杆2、导向销3、伸缩杆4、微型压力传感器5，其中，伸缩杆4上设置有内螺纹和导向槽，调节螺杆2通过螺纹副与伸缩杆4连接，导向销3插入导向槽内用于使伸缩杆4仅可以水平伸缩，微型压力传感器5设置在伸缩杆4端部。

第一轴向力加载机构和第二轴向力加载机构分别与中心轴7的两端通过牛眼轴承接触，具体包括：中心轴7两端设置有内螺纹，带螺纹段的牛眼轴承与中心轴7通过螺纹副连接。

步骤2：将中央传动装置20安装至支承座17上，使从动锥齿轮18的回转中心与支架14柱面中心对正，从动锥齿轮大端靠近支架14一侧，并使用螺钉与支承座紧固。螺钉可不全部安装，均布安装总数的三分之一以上即可。

步骤3：从主动锥齿轮19大端依次装入压盖9、加载杆10，拧紧加载杆10。“其中，加载杆10穿过压盖9将主动锥齿轮刚性连接在定心座11上。”

步骤4：将中心轴7穿过从动锥齿轮18的回转中心，安装并拧紧夹紧螺母8，使其与从动锥齿轮同轴且可靠刚性连接。

步骤5：根据相关检测技术输入，旋入或旋出装置上的”第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构的调节螺杆2。具体为：当需对从动锥齿轮18进行加载时，旋动水平方向左右两侧的调节螺杆2并依照微型压力传感器5示值加载至规定的轴向力大小，对从动锥齿轮卸载时旋出相应的调节螺钉2即可；当需对主动锥齿轮19加载时，旋动主动锥齿轮19下方的调节螺杆2并依照微型压力传感器5示值加载至规定的轴向力大小，卸载时旋出调节螺钉2即可。允许对主动锥齿轮19与从动锥齿轮18同时加载。

步骤6：依据相关检测技术要求，对从动锥齿轮18或主动锥齿轮19的齿面或齿背均匀涂抹适量的着色剂。着色剂宜覆盖整个齿面或齿背。

步骤7：完成加载并涂抹好着色剂后。安装百分表并使其测头与指针15上的刻线对齐。指针15上的刻线距离回转中心的距离与从动锥齿轮相应分度圆半径相同。依据啮合间隙检查技术要求徒手对从动锥齿轮18或主动锥齿轮19按规定的旋转方向进行盘车检查操作。当需获得着色印痕时，徒手同时旋入两侧的止动螺杆16，拧紧力以印痕清晰为宜。当需获得间隙值时，徒手同时拧紧两侧的止动螺杆16将主动锥齿轮19完全止动，正反向徒手盘动从动锥齿轮18并从百分表盘上读取周向啮合间隙值。

步骤8：依据着色印痕与周向啮合间隙值判断并计算调整垫厚度值，依据计算结果完成对调整垫的选取。

步骤9：分解中央传动装置。安装选取的调整垫后重复步骤1至步骤8，检查并确认啮合印痕合格。

Claims (8)

1.一种用于中央传动锥齿轮啮合间隙检查的装置，其特征在于，包括：支撑座、第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构、中心轴、定心座、多路压力接线盒、传感器压力显示仪，其中，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构设置在支撑座上并且第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构中均设置有微型压力传感器，中央传动主动锥齿轮安装在定心座上，中心轴安装在中央传动从动锥齿轮上，第一轴向力加载机构和第二轴向力加载机构分别与中心轴的两端通过牛眼轴承连接；第三轴向力加载机构与定心座通过牛眼轴承连接，微型压力传感器与多路压力接线盒、传感器压力显示仪电连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构、第三轴向力加载机构均包括：调节螺杆、导向销、伸缩杆、微型压力传感器，其中，伸缩杆上设置有内螺纹和导向槽，调节螺杆通过外螺纹与伸缩杆连接，导向销插入导向槽内用于使伸缩杆水平移动，微型压力传感器设置在伸缩杆端部。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一轴向力加载机构和第二轴向力加载机构分别与中心轴的两端通过牛眼轴承连接，具体包括：中心轴两端设置有内螺纹，牛眼轴承与中心轴通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第三轴向力加载机构与定心座通过牛眼轴承连接，具体包括：定心座下端设置有内螺纹，牛眼轴承与定心座通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：压盖、加载杆，其中，加载杆穿过压盖将主动锥齿轮刚性连接在定心座上。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，支撑座外壁对称设置有两个止动螺杆，用于对定心座进行周向止动。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第一支架和第二支架，其中第一轴向力加载机构、第二轴向力加载机构分别设置在第一支架和第二支架上，并且径向设置有导向销安装孔。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，支撑座上设置有法兰边，第一支架、第二支架、中央传动支架与支撑座通过法兰边刚性连接，中央传动主动锥齿轮和中央传动从动锥齿轮均设置在中央传动支架。

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