CN113894731B - 一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装 - Google Patents

Abstract

本申请涉及航空发动机技术领域，为一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，设置压紧轴来压紧或松开弹簧卡套，通过设置扳手轴来安装并锁紧螺母，通过设置固定轴来固定锁紧螺母，通过第一标定齿、第二标定齿、锁紧螺母、弹簧卡套的正对设置来保证安装的精度，第一标定齿和第二标定齿安装时位于工装的外侧以方便对准，实现了对锁紧螺母与弹簧卡套的方便精准的安装，装配时间短、大幅减少工作人员的劳动强度。

Description

一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装

技术领域

本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装。

背景技术

航空发动机结构有一种长轴转子的连接方式是通过带弹簧卡套的锁紧螺母进行连接，其中长轴为空心轴，转轴轴为花键轴，如图1、图2所示，首先需要将弹簧卡套19压紧，避免锁紧螺母21旋拧的时候发生干涉，然后锁紧螺母21需要送进长轴18轴腔内，并旋拧在中心轴20上，拧紧到规定力矩后松开弹簧卡套19，保证弹簧卡套锁片23与锁紧螺母锁紧槽24卡死。安装难度主要有：1)长轴轴腔最小直径为89mm，锁紧螺母安装位置深度1461mm，人手送进螺母无法实现，需要设计螺母的送进和旋拧机构；2)锁紧螺母旋拧过程中需要同时将弹簧卡套压紧，保证弹簧卡套与锁紧螺母不发生干涉；3)锁紧螺母安装位置无法人眼直接观察，因此保证锁紧螺母拧至规定力矩时弹簧卡套正好卡进螺母锁紧槽较困难。

针对航空发动机深轴腔狭窄空间内螺母的送给和螺纹的旋拧目前还没有相关技术或工装可以实现，在无法人眼直接观察的情况下实现锁片和锁紧槽对正目前一般采用孔探仪设备进行观察，但孔探仪设备可视范围较窄，操作过程中需要经常移动探头，导致观察位置不稳定，难以找到需要观察位置，操作较复杂，效率较低，因此孔探仪设备只适用于安装完成后的检查工作。

因此，如何更精确地对锁紧螺母进行安装是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，以解决难以保证锁紧螺母与弹簧卡套配合精确的问题。

本申请的技术方案是：一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，包括压紧轴，空心结构，其上设有设于外端部的第一标定齿，用于与弹簧卡套同轴安装并将弹簧卡套的弹簧压缩至最小，同时第一标定齿能够与锁片对正；扳手轴，空心结构，其上设有能够与第一标定齿对应设置的设于外端部的第二标定齿，能够同轴插入至压紧轴内，用于在一端与第二标定齿对正安装锁紧螺母；固定轴，能够同轴插入至扳手轴内，用于固定锁紧螺母或与锁紧螺母分离。

优选地，所述压紧轴上开设有沿轴向设置的测量孔，所述测量孔内插设有测量杆，所述测量孔内插设有测量杆，所述测量杆设于第一标定齿位置处并能够与锁片搭接使锁片缩回。

优选地，所述压紧轴对应测量杆的位置处设有夹持座。

优选地，所述扳手轴的一端沿轴向间隔均匀布设有扳手齿，所述扳手齿能够卡入至螺锁紧螺母的锁紧槽内，所述扳手齿的宽度与锁紧槽的宽度相同。

优选地，所述扳手轴远离扳手齿的一端可拆卸连接有扳手转接头，所述扳手转接头能够与标准限力扳手相配合。

优选地，所述扳手轴远离扳手齿的一端可拆卸连接有吊环。

优选地，所述固定轴的一端开设有能够与锁紧螺母螺纹配合的第一外螺纹。

优选地，所述压紧轴的端部设有限位结构，所述限位结构包括圆锥台、多组的沿圆锥台圆周方向间隔均匀分布的压紧块，所述压紧块呈L型并能够与弹簧卡套相抵。

优选地，所述压紧轴远离限位结构的一端设有压紧螺母，所述压紧螺母上设有能够与长轴螺纹配合的第二外螺纹，所述压紧螺母的外侧设有对压紧螺母进行限位的压块，所述压紧螺母的外壁上设有把手。

作为一种具体实施方式，一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装安装方法，包括，将锁紧螺母的锁紧槽与扳手轴的扳手齿正对安装，将固定轴穿入扳手轴中，并将固定轴上的第一外螺纹旋入锁紧螺母内；将测量杆通过夹持座固定在压紧轴上，并穿过压紧轴的测量孔，将压紧轴装入长轴中并保证压紧轴与弹簧卡套的锁片的对正、保证第一标定齿和锁片对正；将压紧螺母拧入长轴的螺纹处，压紧螺母对压紧轴施加压力传递到弹簧卡套上，至压紧到位；将固定锁紧螺母的扳手轴插入压紧轴内，旋转扳手轴使锁紧螺母旋进中心轴上，手持扳手轴不动，反向旋转固定轴，使固定轴与锁紧螺母分离；安装扳手转接头，配合标准限力扳手继续旋转扳手轴，在规定的拧紧力矩范围内，将扳手轴上的第二标定齿与压紧轴上的第一标定齿对正；松开压紧螺母，取出压紧轴，弹簧卡套弹起卡入锁紧螺母的锁紧槽，带动测量杆同时弹起，通过观察测量杆的弹起距离判断弹簧卡套与锁紧螺母是否安装到位；确定锁紧螺母与弹簧卡套安装到位，卸下扳手转接头，取出扳手轴，锁紧螺母安装完成。

本申请的一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，设置压紧轴来压紧或松开弹簧卡套，通过设置扳手轴来安装并锁紧螺母，通过设置固定轴来固定锁紧螺母，通过第一标定齿、第二标定齿、锁紧螺母、弹簧卡套的正对设置来保证安装的精度，第一标定齿和第二标定齿安装时位于工装的外侧以方便对准，实现了对锁紧螺母与弹簧卡套的方便精准的安装，装配时间短、大幅减少工作人员的劳动强度。

优选地，通过在压紧轴上设置测量孔，在测量孔内插设测量杆，通过将测量杆与锁片搭接配合来保证锁片弹起时测量杆能够精准的测出锁片是否安装到位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1为背景技术中长轴与中心轴配合结构的局部剖视图；

图2为背景技术中弹簧卡套与锁紧螺母的配合结构剖视图；

图3为本申请与长轴、中心轴的配合结构示意图；

图4为本申请整体结构示意图；

图5为本申请压紧轴、扳手轴和固定轴一端结构示意图；

图6为本申请压紧轴、扳手轴和固定轴另一端结构示意图；

图7为本申请凸显测量杆的结构示意图；

图8为本申请凸显压块和扳手转接头的结构示意图；

图9为本申请压紧轴与扳手轴的配合结构示意图。

1、压紧轴；2、扳手轴；3、固定轴；4、把手；5、压紧螺母；6、测量杆；7、夹持座；8、压块；9、扳手转接头；10、吊耳；11、第一标定齿；12、第二标定齿；13、扳手齿；14、第一外螺纹；15、第二外螺纹；16、圆锥台；17、压紧块；18、长轴；19、弹簧卡套；20、中心轴；21、锁紧螺母；22、锁片；23、锁紧槽。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，如图3所示，用于航空发动机内，能够插入到长轴18内并对正中心轴20，通过夹持锁紧螺母21与弹簧卡套19的对正安装，来实现精准的装配。

如图3-图9所示，包括压紧轴1、扳手轴2和固定轴3，压紧轴1、扳手轴2和固定轴3均同轴设置并且直径依次缩小。

压紧轴1为空心结构，其上设有设于外端部的第一标定齿11，用于与弹簧卡套19同轴安装并将弹簧卡套19的弹簧压缩至最小，同时第一标定齿11能够与锁片22(结合图2)对正；扳手轴2为空心结构，其上设有能够与第一标定齿11对应设置的设于外端部的第二标定齿12，能够同轴插入至压紧轴1内，用于在一端与第二标定齿12对正安装锁紧螺母21；固定轴3能够同轴插入至扳手轴2内，用于固定锁紧螺母21或与锁紧螺母21分离。

进行装配时，先将扳手轴2的一端与第二标定齿12对正安装锁紧螺母21，将固定轴3插入至扳手轴2内来固定锁紧螺母21。

将压紧轴1同轴装配至长轴18内，将第一标定齿11与弹簧卡套19的锁片22对正，采用人眼对正方式对正，对正之后将压紧轴1压紧从而保证弹簧卡套19的弹簧压缩至最小，该状态下弹簧卡套19与锁紧螺母21不配合；将扳手轴2带有锁紧螺母21的一端插入至压紧轴1内，将锁紧螺母21旋进中心轴20，保持扳手轴2不动，反向旋转固定轴3，将锁紧螺母21与固定轴3分离。

继续转动将第二标定齿12与第一标定齿11相互对正，此时锁紧螺母21的锁紧槽23与弹簧卡套19的锁片22对正但不配合。

松开压紧螺母5，去除压紧轴1，弹簧卡套19弹起，其上的锁片22弹入到锁紧槽23(结合图2)内完成，取出扳手轴2，完成安装。

通过采用上述的安装方式，解决了人手无法送进锁紧螺母21的问题，通过锁紧螺母21的锁紧槽23、弹簧卡套19的锁片22、第一标定齿11和第二标定齿12相互对正，保证弹簧卡套19与锁紧螺母21进行精准的装配，通过将第一标定齿11和第二标定齿12设于外部，实现操作人员再外部对弹簧卡套19锁片22与锁紧螺母21锁紧槽23的可视化功能，安装操作简便，适配性强，大幅减少人力操作时间。

优选地，压紧轴1上开设有沿轴向设置的测量孔，测量孔内插设有测量杆6，测量杆6设于第一标定齿11位置处并能够与锁片22搭接使锁片22缩回。测量杆6在测量孔内能够沿压紧轴1的轴向均匀，在装配时将测量杆6插入至锁片22处于锁片22搭接；在压紧轴1拿出后，锁片22将测量杆6弹出，通过观察测量杆6弹出的长度与锁片22的厚度是否相同，即可判断锁片22是否装配到位，测量方便精准。优选地，测量杆6上可设有刻度以进行准确判断。

优选地，压紧轴1对应测量杆6的位置处设有夹持座7。夹持座7通过螺栓安装于压紧轴1内并与测量杆6滑移配合，夹持座7对测量杆6起到支撑的作用，保证测量杆6仅沿着压紧轴1的轴向进行移动而不会侧向移动，以保证测量的精度。

优选地，扳手轴2的一端沿周向间隔均匀布设有扳手齿13，扳手齿13的数量与锁紧槽23的数量相同，均为6。扳手齿13能够卡入至锁紧螺母21的锁紧槽23内，扳手齿13的宽度与锁紧槽23的宽度相同。扳手齿13与锁紧螺母21卡接配合安装，保证扳手齿13安装在扳手轴2上之后角度精准，扳手齿13在扳手轴2上的位置固定，则锁紧螺母21的安装角度固定，以能够完成后续的精准装配。

扳手齿13与第二标定齿12分设于扳手轴2的两端，第二标定齿12的一端设于外端以实现可视化。

优选地，扳手轴2远离扳手齿13的一端可拆卸连接有扳手转接头9，具体安装方式可为螺纹配合、插销配合等，扳手转接头9能够与标准限力扳手相配合。通过在扳手转接头9上安装标准限力扳手，转动标定限力扳手能够比较轻松地转动扳手轴2进而安装锁紧螺母21至中心轴20上，在安装完成后，可将扳手转接头9和标准限力扳手取下。

优选地，扳手轴2远离扳手齿13的一端可拆卸连接有吊环。吊环能够用于固定轴3和扳手轴2的吊装，安装时更为方便。吊环和扳手转接头9均位于第二标定齿12的一端。

优选地，固定轴3的一端开设有能够与锁紧螺母21配合的第一外螺纹14。正向转动固定轴3使得其上的第一外螺纹14与锁紧螺母21固定，反向转动固定轴3使得固定轴3与锁紧螺母21分离，不需要近距离接触即可实现安拆，使用方便。

优选地，压紧轴1的端部设有限位结构，限位结构包括圆锥台16、压紧块17。压紧块17共有多组并沿圆周台圆周方向间隔均匀分布，压紧块17呈L型并能够与弹簧卡套19相抵。通过压紧块17压紧弹簧卡套19使弹簧卡套19内的弹簧压缩到最小，以保证在此状态下弹簧卡套19上的锁片22与锁紧螺母21上的锁紧槽23相互分离，以方便进行后续的对准。

优选地，压紧轴1远离限位结构的一端设有压紧螺母5，压紧螺母5上设有能够与长轴18螺纹配合的第二外螺纹15，压紧螺母5的外侧设有对压紧螺母5进行限位的压块8，压块8通过螺母固定到压紧轴1上，压紧螺母5的外壁上设有把手4。

通过转动压紧轴1，压紧螺母5上的第二外螺纹15旋入长轴18内，以将弹簧卡套19上的弹簧压缩到最小状态，压紧螺母5旋入长轴18后实现压紧轴1与长轴18的固定，使该状态保持。压块8能够防止压紧螺母5松脱，以保证与长轴18的稳定配合，通过把手4能够更方便省力地旋入压紧轴1。

作为一种具体实施方式，还包括一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装安装方法，具体包括：

步骤S100，将锁紧螺母21的六个锁紧槽23与扳手轴2的六个扳手齿13对正安装，将固定轴3穿入扳手轴2中，并将固定轴3上的第一外螺纹14旋入锁紧螺母21内，这样锁紧螺母21固定在扳手轴2上；

步骤S200，将测量杆6通过夹持座7固定在压紧轴1上，并穿过压紧轴1的测量孔，将压紧轴1穿入长轴18中并保证压紧轴1与弹簧卡套19的锁片22对正、第一标定齿11与锁片22对正；

步骤S300，将压紧螺母5拧入长轴18的螺纹处，压紧螺母5对压紧轴1施加压力传递到弹簧卡套19上，至压紧到位，压紧到位后测量杆6与锁片22搭接；

步骤S400，将固定锁紧螺母21的扳手轴2插入压紧轴1内，旋转扳手轴2使锁紧螺母21旋进中心轴20上，此时手持扳手轴2不动，反向旋转固定轴3，使固定轴3与锁紧螺母21分离；

步骤S500，安装扳手转接头9，配合标准限力扳手继续旋转扳手轴2，在规定的拧紧力范围内，将扳手轴2上的第二标定齿12与压紧轴1上的第一标定齿11对正，即保证锁紧螺母21的锁紧槽23与弹簧卡套19的锁片22对正；

步骤S600，松开压紧螺母5，取出压紧轴1，弹簧卡套19上的弹簧复位，测量杆6与锁片22分离，弹簧卡套19上的锁片22卡入到锁紧螺母21的锁紧槽23，带动测量杆6同时弹起，通过观察测量杆6的弹起距离判断弹簧卡套19与锁紧螺母21是否安装到位；

步骤S700，确定锁紧螺母21与弹簧卡套19安装到位后，卸下扳手转接头9，去除扳手轴2，锁紧螺母21安装完成。

通过执行步骤S100-S700，能够实现对锁紧螺母21和弹簧卡套19方便精准的安装。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，能够插入至长轴(18)内，其特征在于：包括，

压紧轴(1)，空心结构，其上设有设于外端部的第一标定齿(11)，用于与弹簧卡套(19)同轴安装并将弹簧卡套(19)的弹簧压缩至最小，同时第一标定齿(11)能够与锁片(22)对正；

扳手轴(2)，空心结构，其上设有能够与第一标定齿(11)对应设置的设于外端部的第二标定齿(12)，能够同轴插入至压紧轴(1)内，用于在一端与第二标定齿(12)对正安装锁紧螺母(21)；

固定轴(3)，能够同轴插入至扳手轴(2)内，用于固定锁紧螺母(21)或与锁紧螺母(21)分离；

所述扳手轴(2)的一端沿轴向间隔均匀布设有扳手齿(13)，所述扳手齿(13)能够卡入至螺锁紧螺母(21)的锁紧槽(23)内，所述扳手齿(13)的宽度与锁紧槽(23)的宽度相同；

所述扳手轴(2)远离扳手齿(13)的一端可拆卸连接有扳手转接头(9)，所述扳手转接头(9)能够与标准限力扳手相配合。

2.如权利要求1所述的深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，其特征在于：所述压紧轴(1)上开设有沿轴向设置的测量孔，所述测量孔内插设有测量杆(6)，所述测量杆(6)设于第一标定齿(11)位置处并能够与锁片(22)搭接使锁片(22)缩回。

3.如权利要求2所述的深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，其特征在于：所述压紧轴(1)对应测量杆(6)的位置处设有夹持座(7)。

4.如权利要求1所述的深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，其特征在于：所述扳手轴(2)远离扳手齿(13)的一端可拆卸连接有吊环。

5.如权利要求1所述的深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，其特征在于：所述固定轴(3)的一端开设有能够与锁紧螺母(21)螺纹配合的第一外螺纹(14)。

6.如权利要求1所述的深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，其特征在于：所述压紧轴(1)的端部设有限位结构，所述限位结构包括圆锥台(16)、多组的沿圆锥台(16)圆周方向间隔均匀分布的压紧块(17)，所述压紧块(17)呈L型并能够与弹簧卡套(19)相抵。

7.如权利要求6所述的深轴腔压紧螺母拧紧限力工装，其特征在于：所述压紧轴(1)远离限位结构的一端设有压紧螺母(5)，所述压紧螺母(5)上设有能够与长轴(18)螺纹配合的第二外螺纹(15)，所述压紧螺母(5)的外侧设有对压紧螺母(5)进行限位的压块(8)，所述压紧螺母(5)的外壁上设有把手(4)。

8.一种深轴腔压紧螺母拧紧限力工装安装方法，其特征在于：包括，

将锁紧螺母(21)的锁紧槽(23)与扳手轴(2)的扳手齿(13)正对安装，将固定轴(3)穿入扳手轴(2)中，并将固定轴(3)上的第一外螺纹(14)旋入锁紧螺母(21)内；

将测量杆(6)通过夹持座(7)固定在压紧轴(1)上，并穿过压紧轴(1)的测量孔，将压紧轴(1)装入长轴(18)中并保证压紧轴(1)与弹簧卡套(19)的锁片(22)的对正、保证第一标定齿(11)和锁片(22)对正；

将压紧螺母(5)拧入长轴(18)的螺纹处，压紧螺母(5)对压紧轴(1)施加压力传递到弹簧卡套(19)上，至压紧到位；

将固定锁紧螺母(21)的扳手轴(2)插入压紧轴(1)内，旋转扳手轴(2)使锁紧螺母(21)旋进中心轴(20)上，手持扳手轴(2)不动，反向旋转固定轴(3)，使固定轴(3)与锁紧螺母(21)分离；

安装扳手转接头(9)，配合标准限力扳手继续旋转扳手轴(2)，在规定的拧紧力矩范围内，将扳手轴(2)上的第二标定齿(12)与压紧轴(1)上的第一标定齿(11)对正；

松开压紧螺母(5)，取出压紧轴(1)，弹簧卡套(19)弹起卡入锁紧螺母(21)的锁紧槽(23)，带动测量杆(6)同时弹起，通过观察测量杆(6)的弹起距离判断弹簧卡套(19)与锁紧螺母(21)是否安装到位；

确定锁紧螺母(21)与弹簧卡套(19)安装到位，卸下扳手转接头(9)，取出扳手轴(2)，锁紧螺母(21)安装完成。

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