CN112705921B - 一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，属于自动化装配技术领域，其技术方案要点包括铝材基座、推杆、导向轴，所述铝材基座的顶部固定连接有第二V型块，所述第二V型块的内壁固定连接有模拟风扇，本发明通过设置发动机低压涡轮轴的尾部装配有轴承内圈，在发动机风扇端部装配有轴承外圈，夹持低压涡轮轴的夹持工装上装配有对心机构，对心机构协助低压涡轮轴上的轴承内圈与风扇上的轴承外圈完成配合，将低压涡轮轴与风扇的对接转变为轴承内圈与轴承外圈的对接，极大地提高了低涡轴与风扇的装配对心精度，该方式自动化装配，所需时间较短，生产效率高，组件装配一致性好，对心精度高。

Description

一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置
技术领域
本发明涉及自动化装配技术领域，更具体地说，涉及一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置。
背景技术
在航空发动机中，低压涡轮轴通过尾端法兰结构与低压涡轮单元体端部连接盘相装配，实现低压涡轮转子的动力传递，由于低压涡轮转子所受外载大，轴盘组件承受高达数十吨的轴向力和数万牛米的传动扭矩，而其连接部分属于截面突变关键易损位置，因此轴盘组件的装配性能是发动机运行可靠性的重要影响因素。
航空发动机的长尺寸低压涡轮轴将低压涡轮转子的扭矩传递到风扇转子并带动风扇工作，以保证航空涡轮风扇发动机正常工作，在低压涡轮轴与风扇对接装配过程中，目前主要依靠工人经验进行反复试装与校正，导致组件装配一致性差，对心精度低，因此，本领域技术人员提供了一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其优点在于自动化装配，所需时间较短，生产效率高，组件装配一致性好，对心精度高。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，包括铝材基座、推杆、导向轴，所述铝材基座的顶部固定连接有第二V型块，所述第二V型块的内壁固定连接有模拟风扇，所述模拟风扇的内壁固定连接有外圈挡圈，所述外圈挡圈的左侧固定连接有位于模拟风扇端口处的轴承外圈，所述铝材基座的顶部滑动连接有第一V型块，所述第一V型块的内壁固定连接有夹持工装，所述夹持工装的内壁设置有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的左侧固定连接有第一同步轮，所述滚珠丝杠的表面螺纹连接有圆螺母，所述滚珠丝杠的表面从左至右依次套设有滚动轴承、第一轴承座、第一隔套、第二轴承座和第二隔套，所述夹持工装的顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮的表面传动连接有同步带，所述推杆的表面固定连接有环形分布的托轴，所述托轴的另一端铰接有滚珠托架，所述夹持工装的右侧固定连接有可拆卸的模拟低涡轴，所述模拟低涡轴的表面设置有滚珠轴承内圈，所述滚珠轴承内圈的表面设置有圆柱滚子，所述推杆的内壁固定连接有数量至少为两个的导向轴，所述导向轴的另一端和夹持工装的内壁固定连接，所述推杆的内壁固定连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母和滚珠丝杠螺纹连接。
进一步的，所述铝材基座的固定连接有数量为两个的滑轨，所述滑轨的顶部滑动连接有滑块，所述滑块的顶部固定连接有第二滑台，所述第二滑台和第一V型块固定连接。
进一步的，所述滑轨的顶部固定连接有第一滑台，所述第一滑台的顶部和第二V型块固定连接。
进一步的，所述夹持工装的表面设置有数量为两个第二不锈钢喉箍，所述第二不锈钢喉箍的两端分别与第一V型块的正面和背面固定连接。
进一步的，所述模拟风扇的表面设置有数量为两个的第一不锈钢喉箍，所述第一不锈钢喉箍的两端分别和第二V型块的正面和背面固定连接。
进一步的，所述第一同步轮的左侧设置有垫圈，所述垫圈为橡胶材料构件，所述垫圈的左侧设置有螺钉，所述螺钉依次贯穿垫圈、第一同步轮和滚珠丝杠并延伸至滚珠丝杠的内部。
进一步的，所述夹持工装的左侧固定连接有第一连接板，所述第一连接板的右侧固定连接有第二连接板，所述第二连接板和电机固定连接。
进一步的，所述夹持工装的顶部开设有限位口，所述同步带位于限位口的内部。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过设置发动机低压涡轮轴的尾部装配有轴承内圈，在发动机风扇端部装配有轴承外圈，夹持低压涡轮轴的夹持工装上装配有对心机构，对心机构协助低压涡轮轴上的轴承内圈与风扇上的轴承外圈完成配合，将低压涡轮轴与风扇的对接转变为轴承内圈与轴承外圈的对接，极大地提高了低涡轴与风扇的装配对心精度，该方式自动化装配，所需时间较短，生产效率高，组件装配一致性好，对心精度高，通过设置滚珠托架，可有效预防对接拼装过程中滚珠发生脱落的情况，节省对接拼装的时间，提高工作效率；
(2)通过设置滑块、第二滑台和第一V型块之间相互配合，使得夹持工装可以在铝材基座上沿着水平方向滑动，运动轨迹准确，不易出现对心不准的情况，通过设置第一滑台和第二V型块，使得夹持工装和模拟风扇的中心位于同一水平高度，组件装配一致性好，对心精度高；
(3)通过设置第二不锈钢喉箍，第二不锈钢喉箍可将夹持工装和第一V型块固定连接，且该连接方式拆卸简单，连接稳固，使用起来更加方便，通过设置橡胶材质的垫圈可对滚珠丝杠起到保护作用，避免螺钉在和滚珠丝杠连接的过程中对滚珠丝杠表面造成损坏。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明图1中A处的放大图；
图3为本发明对心机构的结构示意图；
图4为本发明的工作示意图；
图5为本发明对心机构的滚珠托组退回示意图；
图6为本发明工作结束示意图；
图7为本发明的侧视立体图。
图中标号说明：
1、铝材基座；2、滑轨；3、第一滑台；4、第二V型块；5、滑块；6、第二滑台；7、第一V型块；8、外圈挡圈；9、轴承外圈；10、第一不锈钢喉箍；11、模拟风扇；12、圆螺母；13、滚动轴承；14、第一轴承座；15、第一隔套；16、第二轴承座；17、第二隔套；18、滚珠丝杠；19、螺钉；20、垫圈；21、第一同步轮；22、同步带；23、第二同步轮；24、第一连接板；25、第二连接板；26、电机；27、第二不锈钢喉箍；28、夹持工装；29、丝杠螺母；30、推杆；31、模拟低涡轴；32、托轴；33、滚珠托架；34、圆柱滚子；35、滚珠轴承内圈；36、导向轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-7，本发明实施例中，一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，包括铝材基座1、推杆30、导向轴36，铝材基座1的顶部固定连接有第二V型块4，第二V型块4的内壁固定连接有模拟风扇11，模拟风扇11的表面设置有数量为两个的第一不锈钢喉箍10，第一不锈钢喉箍10的两端分别和第二V型块4的正面和背面固定连接，模拟风扇11的内壁固定连接有外圈挡圈8，外圈挡圈8的左侧固定连接有位于模拟风扇11端口处的轴承外圈9，铝材基座1的顶部滑动连接有第一V型块7，第一V型块7的内壁固定连接有夹持工装28，夹持工装28的内壁设置有滚珠丝杠18，滚珠丝杠18的左侧固定连接有第一同步轮21，滚珠丝杠18的表面螺纹连接有圆螺母12，滚珠丝杠18的表面从左至右依次套设有滚动轴承13、第一轴承座14、第一隔套15、第二轴承座16和第二隔套17，夹持工装28的顶部固定连接有电机26，电机26的输出轴固定连接有第二同步轮23，第一同步轮21和第二同步轮23的表面传动连接有同步带22，推杆30的表面固定连接有环形分布的托轴32，托轴32的另一端铰接有滚珠托架33，夹持工装28的右侧固定连接有可拆卸的模拟低涡轴31，模拟低涡轴31的表面设置有滚珠轴承内圈35，滚珠轴承内圈35的表面设置有圆柱滚子34，推杆30的内壁固定连接有数量至少为两个的导向轴36，导向轴36的另一端和夹持工装28的内壁固定连接，推杆30的内壁固定连接有丝杠螺母29，丝杠螺母29和滚珠丝杠18螺纹连接。
参阅图1，铝材基座1的固定连接有数量为两个的滑轨2，滑轨2的顶部滑动连接有滑块5，滑块5的顶部固定连接有第二滑台6，第二滑台6和第一V型块7固定连接，通过设置滑块5、第二滑台6和第一V型块7之间相互配合，使得夹持工装28可以在铝材基座1上沿着水平方向滑动，运动轨迹准确，不易出现对心不准的情况。
参阅图1，滑轨2的顶部固定连接有第一滑台3，第一滑台3的顶部和第二V型块4固定连接，通过设置第一滑台3和第二V型块4，使得夹持工装28和模拟风扇11的中心位于同一水平高度，组件装配一致性好，对心精度高。
参阅图1，夹持工装28的表面设置有数量为两个第二不锈钢喉箍27，第二不锈钢喉箍27的两端分别与第一V型块7的正面和背面固定连接，通过设置第二不锈钢喉箍27，第二不锈钢喉箍27可将夹持工装28和第一V型块7固定连接，且该连接方式拆卸简单，连接稳固，使用起来更加方便。
参阅图2，第一同步轮21的左侧设置有垫圈20，垫圈20为橡胶材料构件，垫圈20的左侧设置有螺钉19，螺钉19依次贯穿垫圈20、第一同步轮21和滚珠丝杠18并延伸至滚珠丝杠18的内部，通过设置橡胶材质的垫圈20可对滚珠丝杠18起到保护作用，避免螺钉19在和滚珠丝杠18连接的过程中对滚珠丝杠18表面造成损坏。
参阅图2，夹持工装28的左侧固定连接有第一连接板24，第一连接板24的右侧固定连接有第二连接板25，第二连接板25和电机26固定连接，通过设置第一连接板24和第二连接板25，可对电机26实现有效固定，便于电机26的正常工作。
参阅图2，夹持工装28的顶部开设有限位口，同步带22位于限位口的内部，通过设置限位口，确保同步带22的正常工作。
本发明的工作原理是：将直线滑轨2固定在铝材基座1上，组成导轨组件，将第一滑台3通过螺栓连接固定在导轨上，将第二V型块4通过螺栓连接固定在第一滑台3上，将滑块5安装上导轨上，滑块5可以沿着导轨水平方向上移动，将第二滑台6通过螺栓固定连接在滑块5上，将第一V型块7通过螺栓固定连接在第二滑台6上，将轴承外圈9安装入模拟风扇11端口处，用外圈挡圈8将轴承外圈9固定，将模拟风扇11通过第一不锈钢喉箍10固定在第二V型块4上，将滚动轴承13、第一轴承座14、第一隔套15、第二轴承座16、第二隔套17分别装入滚珠丝杠18尾端，用圆螺母12将滚动轴承13、第一轴承座14、第一隔套15、第二轴承座16、第二隔套17滚珠丝杠18尾部，将第一同步轮21用垫圈20和螺钉19固定连接在滚珠丝杠18的端面，将推杆30用螺栓固定连接在丝杠螺母29上将托轴32与滚珠托架33通过铆接构成铰链(通过设置滚珠托架33，可有效预防对接拼装过程中滚珠发生脱落的情况，节省对接拼装的时间，提高工作效率)，组成滚珠托组，滚珠托架33以托轴32端部为中心，可以旋转九十度，将滚珠托组沿周向均匀分布，用螺栓固定连接在推杆30上，将第二同步轮23以紧定螺栓固定连接在电机26上。将电机26以螺栓固定连接在第二连接板25上，将同步带22套入第一同步轮21与第二同步轮23中，将导向轴36均匀分布安装在夹持工装28上，将滚珠丝杠18与推杆30通过导向轴36装入夹持工装28，用第一轴承座14通过螺栓固定连接在夹持工装28上，将电机26通过第一连接板24固定连接在夹持工装28上，滚珠轴承内圈35以过盈配合方式固定连接在模拟低涡轴31的尾部，将模拟低涡轴31以螺栓固定连接在夹持工装28上，将夹持工装28通过第二不锈钢喉箍27固定连接第一V型块7上，启动电机26，使推杆30上的滚珠托架33运动至滚珠轴承内圈35处。使滚珠托架33将圆柱滚子34托住，推动夹持工装28至模拟风扇11处，调整好位置，将夹持工装28向模拟风扇11推入，当滚珠托架33到达模拟风扇11端面处时，模拟低涡轴31上的滚珠轴承内圈35部分进入模拟风扇11的外圈挡圈8中，启动电机26将滚珠托架33退回，继续推动夹持工装28，使模拟低涡轴31上的滚珠轴承内圈35与模拟风扇11上的轴承外圈9完全配合，完成模拟低涡轴31与模拟风扇11的对接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，包括铝材基座(1)、推杆(30)、导向轴(36)，其特征在于：所述铝材基座(1)的顶部固定连接有第二V型块(4)，所述第二V型块(4)的内壁固定连接有模拟风扇(11)，所述模拟风扇(11)的内壁固定连接有外圈挡圈(8)，所述外圈挡圈(8)的左侧固定连接有位于模拟风扇(11)端口处的轴承外圈(9)，所述铝材基座(1)的顶部滑动连接有第一V型块(7)，所述第一V型块(7)的内壁固定连接有夹持工装(28)，所述夹持工装(28)的内壁设置有滚珠丝杠(18)，所述滚珠丝杠(18)的左侧固定连接有第一同步轮(21)，所述滚珠丝杠(18)的表面螺纹连接有圆螺母(12)，所述滚珠丝杠(18)的表面从左至右依次套设有滚动轴承(13)、第一轴承座(14)、第一隔套(15)、第二轴承座(16)和第二隔套(17)，所述夹持工装(28)的顶部固定连接有电机(26)，所述电机(26)的输出轴固定连接有第二同步轮(23)，所述第一同步轮(21)和第二同步轮(23)的表面传动连接有同步带(22)，所述推杆(30)的表面固定连接有环形分布的托轴(32)，所述托轴(32)的另一端铰接有滚珠托架(33)，所述夹持工装(28)的右侧固定连接有可拆卸的模拟低涡轴(31)，所述模拟低涡轴(31)的表面设置有滚珠轴承内圈(35)，所述滚珠轴承内圈(35)的表面设置有圆柱滚子(34)，所述推杆(30)的内壁固定连接有数量至少为两个的导向轴(36)，所述导向轴(36)的另一端和夹持工装(28)的内壁固定连接，所述推杆(30)的内壁固定连接有丝杠螺母(29)，所述丝杠螺母(29)和滚珠丝杠(18)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其特征在于：所述铝材基座(1)的固定连接有数量为两个的滑轨(2)，所述滑轨(2)的顶部滑动连接有滑块(5)，所述滑块(5)的顶部固定连接有第二滑台(6)，所述第二滑台(6)和第一V型块(7)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其特征在于：所述滑轨(2)的顶部固定连接有第一滑台(3)，所述第一滑台(3)的顶部和第二V型块(4)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其特征在于：所述夹持工装(28)的表面设置有数量为两个第二不锈钢喉箍(27)，所述第二不锈钢喉箍(27)的两端分别与第一V型块(7)的正面和背面固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其特征在于：所述模拟风扇(11)的表面设置有数量为两个的第一不锈钢喉箍(10)，所述第一不锈钢喉箍(10)的两端分别和第二V型块(4)的正面和背面固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其特征在于：所述第一同步轮(21)的左侧设置有垫圈(20)，所述垫圈(20)为橡胶材料构件，所述垫圈(20)的左侧设置有螺钉(19)，所述螺钉(19)依次贯穿垫圈(20)、第一同步轮(21)和滚珠丝杠(18)并延伸至滚珠丝杠(18)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其特征在于：所述夹持工装(28)的左侧固定连接有第一连接板(24)，所述第一连接板(24)的右侧固定连接有第二连接板(25)，所述第二连接板(25)和电机(26)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种预防滚珠掉落的低压涡轮对接装配装置，其特征在于：所述夹持工装(28)的顶部开设有限位口，所述同步带(22)位于限位口的内部。
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