CN112847209A - 轴心引线管定心工装及其夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一个目的在于提供一种夹持装置，能够实现在狭小空间内对被夹紧件的夹持。本发明的另一目的在于提供一种轴心引线管定心工装，其具有前述夹持装置。为实现前述目的的夹持装置包括支架、螺杆件、多个夹紧块以及压紧组件。支架在第一端的周向开设有多个引导孔，第二端可转动地设置有内螺纹件。螺杆件螺纹连接于内螺纹件，夹紧块可活动地设置于引导孔中，并通过连杆与螺杆件可传动连接。压紧组件对应螺纹连接于支架外周。装配时转动内螺纹件使螺杆件沿支架的轴向方向移动，从而带动夹紧块在引导孔中伸出或缩回。在伸出位置，夹紧块与角部相抵，压紧组件与端面上相抵，以使被夹紧件在夹紧块与压紧组件之间被夹紧。

Description

轴心引线管定心工装及其夹持装置

技术领域

本发明涉及轴心引线管定心工装及其夹持装置。

背景技术

在航空幅发动机的装配过程中，需要将如图1A中所示的轴心引线管组件以如图1B中所示的安装方向a从高压涡轮后轴组件的后端安装到高压涡轮转子组件上，安装方向a需要保持与高压涡轮后轴组件的轴向方向平行。

在装配过程中，轴心引线管组件的外径和涡轮后轴组件的内径间隙较小(间隙值只有1.5mm)，轴心引线管组件本身长度较长(通常在650mm左右)，且涡轮后轴组件的内壁上设置有测试布线，为了保护测试布线不被损坏，在装配时需要对轴心引线管组件与涡轮后轴组件进行定心，为轴心引线管组件安装提供径向定位。由于结构的限制，在定心时只能在狭小的装配空间中，利用轴心引线管组件本身的内孔以及内孔端面来实现对其本身的定心引导。

故亟需一种定心装置，以实现对轴心引线管组件在狭小空间内的定心。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种夹持装置，能够实现在狭小空间内对被夹紧件的夹持。

本发明的另一目的在于提供一种轴心引线管定心工装，其具有前述夹持装置，以实现在狭小空间内对轴心引线管的定心。

为实现前述目的的一种夹持装置，对被夹紧件进行夹持，所述被夹紧件为环形件，具有在轴向上间隔开的端面和角部，所述夹持装置包括：

支架，具有环形的第一端以及第二端，所述第一端具有可伸入被夹紧件内的外形，所述支架在所述第一端的周向开设有多个引导孔，所述第二端可转动地设置有内螺纹件；

螺杆件，自所述第二端伸入至所述支架内，并螺纹连接于所述内螺纹件；

多个夹紧块，对应所述多个引导孔设置，所述夹紧块可活动地设置于所述引导孔中，并通过连杆与所述螺杆件可传动连接，所述螺杆件、所述连杆、所述夹紧块、所述支架按照滑块连杆机构进行配置；以及，

压紧组件，对应被夹紧件的一端，螺纹连接于所述支架外周；

装配时，所述第一端伸进所述被夹紧件，转动所述内螺纹件使所述螺杆件沿所述支架的轴向方向移动，从而带动所述夹紧块在所述引导孔中伸出或缩回，在所述缩回位置，所述夹紧块避让所述被夹紧件；在所述伸出位置，所述夹紧块与所述角部相抵，所述压紧组件与所述端面上相抵，以使被夹紧件在所述夹紧块与所述压紧组件之间被夹紧。

在一个或多个实施方式中，所述引导孔自所述支架的内侧至外侧沿朝向所述第二端倾斜的方向延伸。

在一个或多个实施方式中，所述夹紧块以及所述连杆的长度配置为，在所述伸出位置，所述夹紧块能够与所述被夹紧件的内壁相抵顶。

在一个或多个实施方式中，所述第二端具有盖板，所述盖板封闭所述第二端，并开设有允许所述螺杆件穿过的通孔；

其中，所述盖板具有自其顶面凸起设置的凸部，所述凸部具有朝所述盖板径向内侧延伸的限位壁，所述限位壁与所述顶面之间设置所述内螺纹件，所述限位壁限制内螺纹件沿轴向方向脱出所述盖板，并允许所述内螺纹件可相对所述盖板转动。

在一个或多个实施方式中，所述内螺纹件包括连接段以及操作段，所述连接段的外径大于所述操作段的外径，所述连接段设置于所述限位壁与所述顶面之间，所述操作段突出于所述限位壁。

在一个或多个实施方式中，所述夹紧块伸出于所述引导孔的一端具有凸头，所述凸头具有大于所述引导孔直径的长度。

在一个或多个实施方式中，所述螺杆件伸入到所述支架中的一端具有凸耳，所述连杆的两端与所述凸耳以及所述夹紧块分别铰接。

在一个或多个实施方式中，所述压紧组件包括压紧盘以及锁紧螺母，所述压紧盘套设于所述支架外周侧，所述锁紧螺母与所述支架外周侧壁螺纹连接，旋动所述锁紧螺母以使所述压紧盘与所述端面相抵。

在一个或多个实施方式中，所述螺杆件伸入至所述支架内一端的另一端设置有吊环。

为实现前述另一目的的轴心引线管定心工装，包括如前所述的夹持装置，所述被夹紧件为轴心引线管，所述端面为轴心引线管大端端面，所述角部为轴心引线管大端的管内壁上朝向引线管径向内侧凸起的凸环，所述工装还包括：

定心盘，具有与涡轮后轴外周配合的内孔，通过压紧螺母固定于所述涡轮后轴；

定心套，具有止口部以及定心筒，所述止口部与所述定心盘外周止口配合连接，在所述连接状态下，所述定心筒与涡轮后轴同心；

其中，所述支架为筒状结构，所述支架在所述第一端的外轮廓与所述大端的内轮廓相对应，以使夹紧状态下的所述支架与所述轴心引线管同心；

通过将所述筒状的支架插入至所述定心筒中与所述定心套连接，所述支架具有与所述定心筒内径相配合的外径。

在一个或多个实施方式中，所述定心筒上设置有定位销，所述支架上具有定位孔，通过将所述定位销插入到所述定位孔中，以限制所述支架的轴向移动；

其中，所述定位孔在轴向上的位置设置为，装配时，定位销插入至所述定位孔的位置为轴心引线管沿轴向的装配位置。

本发明的增益效果在于，在夹持装置中通过设置夹紧块以及压紧组件对轴心引线管进行夹紧，使得夹持状态下的夹持装置不会突出于轴心引线管的外周侧，在安装和拆卸时均不会与外间环境发生干涉。同时，通过旋转内螺纹件即可实现对引线管的夹持和防松，使得安装和拆卸操作均在安装环境外部实施，从而实现在狭小空间内对轴心引线管的夹紧。同时在定心工装中，利用定心盘以及定心套将涡轮后轴的轴心转化为定心套的轴心，实现了对轴心引线管的定心。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1A示出了轴心引线管的示意图；

图1B示出了高压涡轮后轴组件的示意图；

图2A中示出了夹持装置一个实施方式下的示意图；

图2B为图2A的A部局部放大示意图；

图3A示出了支架一个实施方式的剖视示意图；

图3B为图3A的B部局部放大示意图；

图4A示出了盖板一个实施方式的俯视示意图；

图4B为图4A中沿C-C方向的剖视示意图；

图5示出了夹紧块一个实施方式的立体示意图；

图6A为螺杆件沿轴线剖切所视得的剖视示意图；

图6B为图6A中沿左视方向所视得的侧面示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

需要注意的是，在使用到的情况下，如下描述中的上、下、左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。

如图2A中示出了能在狭小空间内对被夹紧件进行夹持的夹持装置一个实施方式下的示意图；图2B为图2A的A部局部放大示意图。其中，被夹紧件90为环形件，具有在轴向上间隔开的端面93和角部92，夹持装置包括支架1、螺杆件2、多个夹紧块3以及压紧组件4。

图3A示出了支架一个实施方式的剖视示意图，图3B为图3A的B部局部放大示意图。支架1具有环形的第一端11以及第二端12，可以理解的是，图3A仅为支架1沿其轴线剖切所视得，支架1的第一端11以及第二端12可以是一种筒状回转体结构。支架1的第一端11具有可伸入被夹紧件内的外形，支架1的筒身在第一端11开设有引导孔13，引导孔13为沿第一端11周向分布的多个。可以理解的是，由于第一端11是为环形结构，引导孔13是在该环形结构的外周侧面上沿其周向一圈开设。在支架1的第二端12可转动地设置有内螺纹件32。

螺杆件2自支架1的第二端12伸入至支架1内，并螺纹连接于第二端12的内螺纹件32。其中螺杆件是如图所示沿支架1的轴向设置，从而当旋动内螺纹件32时，螺杆件2可以沿支架1的轴向在支架1内移动。

夹紧块3对应和多个引导孔13设置，可活动地设置于引导孔13中。并通过连杆5与螺杆件2可传动连接。其中，螺杆件2、连杆5、夹紧块3以及支架1按照滑块连杆机构进行配置。

压紧组件4对应夹紧件90一端的端面93设置，并螺纹连接于支架1的外周。

在一个实施方式中，当装配时，支架1的第一端11伸进被夹紧件90中，此时转动内螺纹件32，以使螺杆件2沿支架的轴向方向移动，从而通过连杆5带动夹紧块3在引导孔13中伸出或缩回。其中，在图2A中所示位置，当转动内螺纹件32时，螺杆件2可沿朝向图中所示的左侧移动，从而带动夹紧块3在引导孔13中缩回。在缩回位置时，夹紧块3在轴向方向上避让角部92，即在缩回位置移动支架1，夹紧块3在轴向方向上不会与角部92发生碰撞。当以前述相反的方向转动内螺纹件32时，螺杆件2可沿朝向图中所示的右侧移动，直至如图中所示出的伸出位置。在伸出位置，夹紧块3的至少一部分是如图所示能够与角部92在轴向方向上相抵，此时旋动压紧组件4，使得压紧组件4朝向被夹紧件90运动，直至在被夹紧件90的端面93上施加相抵，从而如图所示，夹紧件90被夹紧在夹紧块3与压紧组件4之间。

通过设置在夹紧件90内突伸的夹紧块3以及压紧于夹紧件90端面的压紧组件4，使得夹紧组件对夹紧件90进行夹紧时不会突出于轴心引线管90的外周侧，在安装和拆卸时均不会与外间环境发生干涉。同时，通过旋转内螺纹件32即可实现对引线管的夹持和防松，使得安装和拆卸操作均在安装环境外部实施，从而实现在狭小空间内对夹紧件90的夹紧。

如前所述的夹持装置是应用于如图2A中示出的轴心引线管定心工装中。其中，轴心引线管定心工装还包括定心盘6以及定心套7。被夹紧件90为如图1A中所示的轴心引线管90，需要将其装配至如图1B中所示的涡轮后轴91中。轴心引线管90具有径向尺寸较大的大端90a以及径向尺寸较小的小端90b，端面93为轴心引线管大端90a的端面93，角部92为轴心引线管大端90a的管内壁上朝向引线管径向内侧凸起的凸环92。夹持装置用于在大端90a对轴心引线管90进行夹持。以下均采用轴心引线管90作为被夹紧件的实施方式进行描述，并沿用其附图标记90作为轴心引线管的附图标记，进而凸环92沿用前述角部的附图标记。

定心盘6具有与涡轮后轴91外周配合的内孔，涡轮后轴91的外周具有螺纹，压紧螺母61与涡轮后轴91配合连接，并将定心盘6压紧在压紧螺母61与涡轮后轴91的轴肩之间。可以理解的是，图中仅示出了一个剖面，其中，定心盘6是一种盘状回转体，定心盘的外周轮廓与涡轮后轴91之间同心。

定心套7具有止口部71以及定心筒72，该止口部71与定心盘外周止口配合连接，可以理解的是，图中仅示出了一个剖面，其中，定心套7是一种套筒状回转体，因而在止口配合连接之后，定心筒72与涡轮后轴同心。在一个实施方式中，止口部71与定心盘外周止口配合连接后进一步通过紧固件可拆卸固定。

如图2A至图2B所示，支架1为筒状结构，其第一端11的外轮廓与线管的大端90a内轮廓相对应，以使得第一端11中至少两处具有与大端90a内径相配合的外径，从而使得夹紧状态下的支架1与轴心引线管90之间保持同心。具体地，请结合参见图1A以及图3A，在一个实施方式中，在轴心引线管90的内周表面具有定位内环面900a、900b，对应地，在支架1的第一端11具有定位外环面100a、100b，其中，定位外环面100a的外径与定位内环面900a的内径配合，定位外环面100b的外径与定位内环面900b的内径配合，以使在夹紧状态下，对支架1与轴心引线管90之间进行定心。在其他与图示不同的实施方式中，在轴心引线管90以及支架1上对应可配合的内环面以及外环面个数也可以是多个。

支架1通过将筒状的支架1插入至定心筒72中后与定心套7连接，支架1的具有与定心筒72内径相配合的外径，以使得支架1的筒身与定心筒72同心，被夹紧的轴心引线管90与定心筒72同心，进而保证了轴心引线管90与涡轮后轴91同心。

利用定心盘6以及定心套7将涡轮后轴91的轴心转化为定心套7的轴心。将由夹持装置与轴心引线管90之间形成的装配体安装至该定心套7中，再将定心套7与定心盘6对接，以实现对轴心引线管90与涡轮后轴91之间的快速定心。

其中，在装配状态下，本文所述的轴线方向与前文所述的安装方向a平行。

虽然本轴心引线管定心工装以及其夹持装置的一个实施例如上所述，但是在本定心工装以及其夹持装置的其他实施例中，定心工装以及其夹持装置相对于上述实施例在许多方面都可以具有更多的细节，并且这些细节的至少一部分可以具有多样的变化。下面以一些实施例对这细节和些变化中的至少一部分进行说明。

如图3B所示，在轴心引线管夹持装置的一个实施方式中，引导孔13是自支架1的内周侧壁至外周表面、沿朝向第二端12倾斜的方向延伸。通过设置倾斜角度，使得当螺杆件2在带动夹紧块3运动的过程能够更加流畅，同时该倾斜角度是朝向凸环92设置，使得夹紧过程中夹紧块3以及压紧组件4都能够具有较短的行程。

在轴心引线管夹持装置的一个实施方式中，夹紧块3以及连杆5的长度配置为：在如图所示的伸出位置，该夹紧块3能够与轴心引线管大端90a的管内壁相抵顶。从而在判断夹紧块3是否达到伸出位置时，仅需旋动螺杆件2，使其带动夹紧块3运动至卡在大端90a的管内壁的位置即可，提升了对夹紧块3位置判断的准确性。同时，夹紧块3在伸出位置突伸出引导孔13的一段长度增长，能够提升对引线管夹持的稳固度。

在轴心引线管夹持装置的一个实施方式中，支架1的第二端12设置有盖板14。其中，图4A示出了盖板14一个实施方式的俯视示意图，图4B为图4A中沿C-C方向的剖视示意图。该盖板14封闭支架1的第二端12，并开设有允许螺杆件2穿过的通孔140。其中，盖板14具有自其顶面凸起设置的凸部141，该凸部141具有朝盖板14的径向内侧延伸的限位壁142，在限位壁142与盖板14顶面之间设置有内螺纹件32。限位壁142限制内螺纹件32沿轴向方向脱出盖板14，同时允许内螺纹件32可相对盖板14转动，螺杆件2与内螺纹件32螺纹连接后穿过通孔140伸入至支架1内。在一个实施方式中，盖板14通过紧固件与支架1可拆卸连接。在一个实施方式中，内螺纹件32内螺母。

具体地，内螺纹件32包括连接段321以及操作段322，连接段321的外径大于操作段322的外径，连接段321是设置在限位壁142与盖板14顶面之间，操作段突出于限位壁142设置，通过转动操作段322，能够使得螺母32相对盖板14转动。内螺纹件32与螺杆件2成为丝杆螺母结构，通过内螺纹件32转动时能够驱使螺杆件2运动。在一个实施方式中，凸部141是如图所示的半环状。在一个与图示不同的实施方式中，也可以是通过将盖板14设置为与支架1可转动连接，在盖板14上开设螺纹孔的方式，使得螺杆件2在第二端12螺纹连接，通过转动盖板14驱使螺杆件2移动。

图5示出了夹紧块3一个实施方式的立体示意图，夹紧块3伸出于引导孔13后的一端具有凸头31，该凸头31具有大于引导孔13直径的长度，使得夹紧块3不会完全缩回至引导孔13中，起到了一定的放松脱作用。同时凸头31能够起到对轴心引线管90的进一步夹紧，提升了夹紧的牢固度。

图6A为螺杆件2沿轴线剖切所视得的剖视示意图，图6B为图6A中沿左视方向所视得的侧面示意图。螺杆件2伸入到支架中的一端具有凸耳21，螺杆件2通过凸耳21与连杆5铰接，连杆5的另一端与夹紧块3铰接，从而实现通过连杆5进行传动连接。

请继续参见图2A至图2B，在轴心引线管夹持装置的一个实施方式中，压紧组件4包括压紧盘41以及锁紧螺母42。其中，压紧盘41套设于支架1的外周侧，锁紧螺母42与支架1的外周侧螺纹连接。通过旋动锁紧螺母42，以推动并使得压紧盘于管口端面93相抵。在一个实施方式中，是通过如图2A中所示的长套筒扳手43来对锁紧螺母42进行锁紧，通过长套筒扳手43实现将对锁紧螺母42的锁紧操作移至狭小安装空间的外部。

在轴心引线管夹持装置的一个实施方式中，螺杆2伸入到支架1内一端的另一端设置有吊环25，通过吊环25能够实现对夹持状态下的轴心引线管90与夹持装置一同进行吊装后装入至定心工装中。

在轴心引线管定心工装的一个实施方式中，定心筒72上设置有定位销8，在支架1的筒身上开设有定位孔10，通过在装配时将定位销8插入到定位孔10中以限制支架相对定心筒72的轴向移动。其中，定位孔在轴向上的位置设置为，当装配时，定位销8插入到定位孔10的位置为轴心引线管90沿轴向的装配位置，从而通过定位销8进一步对轴心引线管90的轴向安装位置进行控制。

其中，前述中定心是指：保证若干圆筒件的轴线相互重合。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种夹持装置，对被夹紧件进行夹持，所述被夹紧件为环形件，具有在轴向上间隔开的端面和角部，其特征在于，所述夹持装置包括：

支架，具有环形的第一端以及第二端，所述第一端具有可伸入被夹紧件内的外形，所述支架在所述第一端的周向开设有多个引导孔，所述第二端可转动地设置有内螺纹件；

螺杆件，自所述第二端伸入至所述支架内，并螺纹连接于所述内螺纹件；

多个夹紧块，对应所述多个引导孔设置，所述夹紧块可活动地设置于所述引导孔中，并通过连杆与所述螺杆件可传动连接，所述螺杆件、所述连杆、所述夹紧块、所述支架按照滑块连杆机构进行配置；以及，

压紧组件，对应被夹紧件的一端，螺纹连接于所述支架外周；

装配时，所述第一端伸进所述被夹紧件，转动所述内螺纹件使所述螺杆件沿所述支架的轴向方向移动，从而带动所述夹紧块在所述引导孔中伸出或缩回，在所述缩回位置，所述夹紧块避让所述被夹紧件；在所述伸出位置，所述夹紧块与所述角部相抵，所述压紧组件与所述端面上相抵，以使被夹紧件在所述夹紧块与所述压紧组件之间被夹紧。

2.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述引导孔自所述支架的内侧至外侧沿朝向所述第二端倾斜的方向延伸。

3.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述夹紧块以及所述连杆的长度配置为，在所述伸出位置，所述夹紧块能够与所述被夹紧件的内壁相抵顶。

4.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述第二端具有盖板，所述盖板封闭所述第二端，并开设有允许所述螺杆件穿过的通孔；

其中，所述盖板具有自其顶面凸起设置的凸部，所述凸部具有朝所述盖板径向内侧延伸的限位壁，所述限位壁与所述顶面之间设置所述内螺纹件，所述限位壁限制内螺纹件沿轴向方向脱出所述盖板，并允许所述内螺纹件可相对所述盖板转动。

5.如权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述内螺纹件包括连接段以及操作段，所述连接段的外径大于所述操作段的外径，所述连接段设置于所述限位壁与所述顶面之间，所述操作段突出于所述限位壁。

6.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述夹紧块伸出于所述引导孔的一端具有凸头，所述凸头具有大于所述引导孔直径的长度。

7.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述螺杆件伸入到所述支架中的一端具有凸耳，所述连杆的两端与所述凸耳以及所述夹紧块分别铰接。

8.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述压紧组件包括压紧盘以及锁紧螺母，所述压紧盘套设于所述支架外周侧，所述锁紧螺母与所述支架外周侧壁螺纹连接，旋动所述锁紧螺母以使所述压紧盘与所述端面相抵。

9.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述螺杆件伸入至所述支架内一端的另一端设置有吊环。

10.一种轴心引线管定心工装，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的夹持装置，所述被夹紧件为轴心引线管，所述端面为轴心引线管大端端面，所述角部为轴心引线管大端的管内壁上朝向引线管径向内侧凸起的凸环，所述工装还包括：

定心盘，具有与涡轮后轴外周配合的内孔，通过压紧螺母固定于所述涡轮后轴；

定心套，具有止口部以及定心筒，所述止口部与所述定心盘外周止口配合连接，在所述连接状态下，所述定心筒与涡轮后轴同心；

其中，所述支架为筒状结构，所述支架在所述第一端的外轮廓与所述大端的内轮廓相对应，以使夹紧状态下的所述支架与所述轴心引线管同心；

通过将所述筒状的支架插入至所述定心筒中与所述定心套连接，所述支架具有与所述定心筒内径相配合的外径。

11.如权利要求10所述的轴心引线管定心工装，其特征在于，所述定心筒上设置有定位销，所述支架上具有定位孔，通过将所述定位销插入到所述定位孔中，以限制所述支架的轴向移动；

其中，所述定位孔在轴向上的位置设置为，装配时，定位销插入至所述定位孔的位置为轴心引线管沿轴向的装配位置。

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