CN114622955A - 涡轮盘叶片的安装装置和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涡轮盘叶片的安装装置和安装方法，包括：支撑座，适于支撑涡轮盘，支撑座包括圆形的底座和设于底座中心的螺杆，支撑座的周向侧面还间隔地设有多个窗口；支撑盘，具有多个凸台，多个凸台适于在涡轮盘放置在支撑座上时分别对应插入涡轮盘的多个榫槽内；定位板，定位板的中心设有适于螺杆穿过的通孔；以及多个连接板，连接支撑盘和定位板，多个连接板适于穿过多个窗口，并在多个窗口内无障碍地沿任一方向移动。本发明的一种涡轮盘叶片的安装装置和安装方法可以大幅提升涡轮盘叶片的安装效率。

Description

涡轮盘叶片的安装装置和安装方法

技术领域

本发明主要涉及发动机装配领域，尤其涉及一种涡轮盘叶片的安装装置 和安装方法。

背景技术

如图1a-1b所示，涡轮盘组件10由涡轮盘11和叶片12组成，叶片12 安装在涡轮盘11的榫槽110内，再通过挡环13实现轴向限位。叶片12通 过燕尾式或者枞树式榫齿与盘鼓周向的榫槽110连接，限制叶片12周向的 运动自由度(不可旋转)，而轴向方向上，通过弹性挡环13进行限位。

由于涡轮盘上有多个叶片，且如图1c所示，叶片的叶冠120为锯齿结 构，相邻叶片的叶冠120相互咬合，这类叶片无法直接一次将叶片安装到 位。在实际安装过程中，需将所有叶片整体摆放在涡轮盘的榫槽口附近， 再采用螺旋式逐一敲击的方式实现叶片的安装。

这样的安装方式存在如下的诸多问题。为防止叶片咬死，导致叶片无 法装配，叶片每次的进给量不可过大，叶片的安装需要经过多轮螺旋式进 给方能完成装配。进一步的，由于叶片前端无限位装置，且叶片采用手工 安装，进给量无法精准控制，往往会造成某些叶片进给过多，导致相邻叶 片卡死，无法继续装配，此时需要将进给过多的叶片反向敲回。

总的来说，因叶片的进给无法精确控制，且叶片数量较多，实际装配 的调整周期较长，导致装配效率不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种涡轮盘叶片的安装装置和安装方 法，可以大幅提升涡轮盘叶片的安装效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种涡轮盘叶片的安装装置，其 特征在于，包括：支撑座，适于支撑涡轮盘，所述支撑座包括圆形的底座 和设于所述底座中心的螺杆，所述支撑座的周向侧面还间隔地设有多个窗 口；支撑盘，具有多个凸台，所述多个凸台适于在所述涡轮盘放置在所述 支撑座上时分别对应插入所述涡轮盘的多个榫槽内；定位板，所述定位板 的中心设有适于所述螺杆穿过的通孔；以及多个连接板，连接所述支撑盘 和定位板，所述多个连接板适于穿过所述多个窗口，并在所述多个窗口内 无障碍地沿任一方向移动。

在本发明的一实施例中，所述支撑座还包括设于所述底座上的至少一 个引导杆，且至少一个连接板上开设有适于所述引导杆穿过的引导孔，所 述支撑盘适于沿所述引导杆远离或靠近所述支撑座。

在本发明的一实施例中，所述安装装置还包括第一压紧螺母和第二压 紧螺母，适于拧紧在所述螺杆上，且所述第一压紧螺母位于所述定位板的 上方，所述第二压紧螺母位于所述定位板的下方，所述支撑盘适于在松开 所述第一压紧螺母和/或第二压紧螺母时，沿所述引导杆远离或靠近所述支 撑座。

在本发明的一实施例中，定位板上设有至少一个安装孔，适于提供手 动调节所述第二压紧螺母拧紧或松开的空间。

在本发明的一实施例中，所述支撑座的边缘还设有定位止口，所述定 位止口具有倒角，以便于所述涡轮盘放置在所述支撑座上。

在本发明的一实施例中，所述多个连接板通过紧固件连接所述支撑盘 和定位板，所述紧固件包括螺栓和连接螺母。

为了解决以上的技术问题，本发明还提供了一种涡轮盘叶片的安装方 法，适用于如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将涡轮盘放置在支撑座上，放置时将支撑盘的多个凸台对准并插 入涡轮盘的多个榫槽；

S2：将多个叶片放置在所述多个榫槽中，所述叶片的多个榫头下端分 别与所述多个凸台上端面接触；

S3：松开压紧螺母，根据当前状态下设定的进给量降低支撑盘的高度；

S4：拧紧所述压紧螺母，敲击所述多个叶片，以使所述多个榫头下端 再次分别与所述多个凸台上端面接触；以及

S5：重复步骤S3～S4，直至所述多个叶片完全安装在所述多个榫槽内。

在本发明的一实施例中，在上述步骤S3中所述降低支撑盘的高度后， 还包括轻微转动所述涡轮盘，以使每个凸台处于所述榫槽的中心。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在叶片安装过程中，通过从前端对叶片进行限位，整体调整叶片支撑 高度，使圆周所有叶片进给量保持一致，避免叶片卡死导致的频繁调整， 提高涡轮盘组件的装配效率。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一 部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的 作用。附图中：

图1a-1c是涡轮盘和叶片装配结构的示意图；

图2a是本发明一实施例的一种涡轮盘叶片的安装装置的结构示意图；

图2b是沿图2a所示的A-A方向的本发明一实施例的一种涡轮盘叶片 的安装装置的剖面示意图；

图3a是本发明一实施例的一种涡轮盘叶片的安装装置中支撑座的结构 示意图；

图3b是本发明一实施例的一种涡轮盘叶片的安装装置中支撑盘、定位板 和多个连接板的结构示意图；

图4a～图4c分别是涡轮盘放置在本发明一实施例的一种涡轮盘叶片的安 装装置的效果图、截面图和局部放大图；

图5a～图5b分别是涡轮盘和叶片放置在本发明一实施例的一种涡轮盘叶 片的安装装置的效果图、截面图和局部放大图；以及

图6是本发明一实施例的一种涡轮盘叶片的安装方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情 景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构 或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、 “一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般 说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而 这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他 的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布 置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于 描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论， 但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的， 而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应 注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一 项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、 右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置 关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和 简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的 装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能 理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本 身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、 “在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中 所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是， 空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作 中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件 或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其 他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在…… 上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可 以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空 间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件， 仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没 有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申 请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所 提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本 文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语， 而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个 部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在 该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存 在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直 接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入 部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部 件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路 径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在 导电部件之间没有直接接触。

本发明的一实施例提出一种涡轮盘叶片的安装装置，可以大幅提升涡 轮盘叶片的安装效率。

如图2a所示，是本发明一实施例的一种涡轮盘叶片的安装装置20的结 构示意图。图2b是沿图2a所示的A-A方向的涡轮盘叶片的安装装置20的 剖面示意图。为了更好地理解本发明的一种涡轮盘叶片的安装装置20，图3a 和图3b是将如图2a所示的安装装置20拆分成更为清楚的两部分的放大示意 图，其中图3a是支撑座部分的结构示意图，图3b是除支撑座部分之外的结构 示意图。图4a～图5b分别是使用本发明的安装装置20装配涡轮盘和叶片的效 果图、截面图以及局部放大示意图。下面根据图2a～图5b对于本发明的一种 涡轮盘叶片的安装装置20的结构做出说明。其中，涉及图1a～图1c中的涡 轮盘组件10，以及其中涡轮盘11和叶片12的部分，才用了相同的标号。

如图2a所示，本发明的一种涡轮盘叶片的安装装置20包括支撑座21、 支撑盘22、定位板23和多个连接板24。

具体的，支撑座21适于支撑如图1a～1c所示的涡轮盘11。

图3a是安装装置20中支撑座21的放大结构示意图。如图3a所示， 支撑座21包括圆形的底座210和设于底座210中心的螺杆211，支撑座21 的周向侧面还间隔地设有多个窗口212。

在本发明如图2a所示的实施例中，该窗口212设置为矩形，但是本发 明不以此为限。任何为了支持连接板24连接支撑盘22和定位板23所提供 的通路，并且为了连接板24在空间范围内移动而对于窗口的大小和形状所 做的选择都属于本发明的精神和范围。

图3b是安装装置20除了上述支撑座21部分之外的放大结构示意图。 如图3b所示，支撑盘22具有多个凸台220，多个凸台220适于在如图1 所示的涡轮盘11放置在支撑座21上时分别对应插入涡轮盘11的多个榫槽 110内。

具体的，如图4a～4c所示，图4a为如图1所示的涡轮盘11放置在安 装装置20上的效果图，如图4c所示，多个凸台220具有与多个榫槽110 一致的倾斜角度，以使得多个凸台220顺利的插入在多个榫槽110中，为 叶片的安装提供限位的支撑平台。

在本发明如图2a所示的实施例中，采用支撑座21和支撑盘22相配合 的结构实现如图1所示的涡轮盘组件10(包括涡轮盘11和叶片12)的装 配，支撑座21通过涡轮盘11的盘心进行定位，使得涡轮盘11安装后，各 凸台220均处于榫槽110的中心位置，能够从前端托住各个叶片12。

进一步的，如图3b所示，定位板23的中心设有适于螺杆211穿过的 通孔230。如图2a所示，在装配完成的安装装置20中，支撑座21和定位 板23通过螺杆211连接为一体。

进一步如图3b所示，多个连接板24连接支撑盘22和定位板23，多 个连接板24适于穿过支撑座21周向侧面的多个窗口212。并且，如图2a 所示，多个窗口212的大小满足在安装装置20装配完成后，多个连接板24 可以在多个窗口212内无障碍地沿任一方向移动。

在本发明的如图2a所示的实施例中，支撑座21还包括设于底座210 上的至少一个引导杆213，且至少一个连接板24上开设有适于引导杆213 穿过的引导孔240。对于装配完成的如图2a所示的安装装置20，支撑盘22 适于沿引导杆213远离或靠近支撑座21。

在本发明的如图2a所示的实施例中，安装装置20还包括第一压紧螺 母2111和第二压紧螺母2112(在图2a中由于其他部位的遮挡未示出，在 图2b的截面图中示出了一部分)。两个压紧螺母适于拧紧在螺杆211上， 且第一压紧螺母2111位于定位板23的上方，第二压紧螺母2112位于定位 板23的下方。

具体的，在不需要调节支撑盘22的高度时，拧紧两个压紧螺母以压紧 固定定位板23从而固定支撑盘22的高度。当需要调节凸台220对于叶片 限位所对应的进给量时，可以通过松开第一压紧螺母2111和/或第二压紧螺 母2112时，从而使支撑盘22沿引导杆213远离或靠近支撑座21。

通过在用于支撑涡轮盘11的支撑座21上设置多个窗口212，使得用 于支撑涡轮盘11的支撑座21和用于托住叶片12的支撑盘22相连通，通 过窗口212可从支撑座21内部控制支撑盘22的升降，从而降低支撑盘22 升降控制结构的复杂性，减小控制结构的外廓尺寸。

进一步的，上述通过双螺母结构实现叶片12的支撑盘22的升降，两 个压紧螺母分别采取一托一压的方式，底部的第二压紧螺母2112用于托住 支撑盘22，上部的第一压紧螺母2111用于推动支撑盘22下降，从而调节 支撑盘22的高度以控制在装配涡轮盘组件10时，叶片12安装的进给量。

示例性的，如图2a和图3b所示，在本发明的如图2a所示的实施例中， 定位板23上设有至少一个安装孔231，适于提供手动调节的空间，使得调 节位于定位板23下方的第二压紧螺母2112拧紧或松开更为方便，并且可 以起到对于安装装置20整体上减重的效果。

由于支撑盘22的直径较大，支撑盘22的升降通过上述两个压紧螺母 与多个引导杆213的结构进行引导，可以保证支撑盘22能够稳定垂直升降， 不会发现偏斜，进一步避免了支撑盘周向高度不一，造成叶片步进量不一， 引起叶片卡滞的等问题。

在本发明的一实施例中，如图4b所示，支撑座21的边缘还设有定位 止口214，该定位止口214具有倒角2140，以便于涡轮盘21放置在支撑座 21上时更为方便，实现涡轮盘11放置在安装装置20上的快速安装，且避 免工件的损伤。

如图3b所示，多个连接板24是通过紧固件连接支撑盘22和定位板 23。示例性的，紧固件包括螺栓和连接螺母，但是本发明不以此为限。任 何为了连接支撑盘22和定位板23而对于固定方式以及紧固件的选择都属 于本发明的精神和范围。

上述的涡轮盘叶片的安装装置20，实现了通过该安装装置20的辅助， 方便有效地完成涡轮盘组件10中叶片12于涡轮盘11上的安装。

从结构上，安装装置20由如图3a所示的支撑座21和如图3b所示的 支撑盘22、定位板23和多个连接板24组成。具体的，支撑座21用于涡轮 盘11的定位和支撑，支撑盘22设有多个均匀分布的凸台220，多个凸台 220的倾斜角度与涡轮盘11的多个榫槽110轴线方向匹配，凸台220插入 榫槽110中，凸台220的上端托住叶片120榫头的下端面，对叶片12进行 限位。

从技术效果上，在完成叶片12于涡轮盘11上的安装时，通过调整支 撑盘22的高度控制叶片12安装时的进给量，保证安装时所有叶片12的进 给量一致，防止叶片卡死，避免了如背景技术部分所述的调整环节，大幅 提高了装配效率。

如图6所示，本发明的另一方面还提供了一种涡轮盘叶片的安装方法 60，适用于上述涡轮盘叶片的安装装置20。

本申请中图6使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执 行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。 相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这 些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

如图6所示，本发明的一种涡轮盘叶片的安装方法60包括如下的步骤， 其中相同结构部分的标号参考图2a～图5b且保持一致：

S1：将涡轮盘11放置在支撑座21上，放置时将支撑盘22的多个凸台 220对准并插入涡轮盘11的多个榫槽110；

S2：将多个叶片12放置在多个榫槽110中，叶片12的多个榫头下端 分别与多个凸台220上端面接触；

S3：松开压紧螺母，根据当前状态下设定的进给量降低支撑盘22的高 度；

S4：拧紧压紧螺母，敲击多个叶片11，以使多个榫头下端再次分别与 多个凸台220上端面接触；以及

S5：重复步骤S3～S4，直至多个叶片12完全安装在多个榫槽110内。

示例性的，在步骤S1中，将多个凸台220对准并插入涡轮盘11的多 个榫槽110中时，可以适当留出在步骤S2中多个叶片12放置在多个榫槽 110中的位置，例如，可以在步骤S1中将多个凸台220对准并插入涡轮盘 11的多个榫槽110的大约三分之二处，留出大约三分之一的空间使得在步 骤S2中多个叶片12可以放置在多个榫槽110中，不会脱落，但是本发明 不以此为限。

在本发明的一实施例中，在上述步骤S3中，还包括轻微转动涡轮盘11，以微调所述多个凸台的位置，以使每个凸台处于所述榫槽的中心。

其他关于本发明的一种涡轮盘叶片的安装方法的细节，可以参考上述 本发明的一种涡轮盘叶片的安装装置的说明，在此不再赘述。

通过本发明的一种涡轮盘叶片的安装装置和安装方法，可以避免在传 统手工装配模式下，某些叶片进给过多，导致相邻叶片卡死，影响装配周 期的问题。本发明的一种涡轮盘叶片的安装装置和安装方法，可以在涡轮 盘叶片安装过程中，所有叶片在同一时刻的进给量保持一致，大幅提升了 装配效率。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述 发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明 确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该 类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属 于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施 例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例 相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在 不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性 实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中 的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个 或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种 特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不 意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实 施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此 类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似” 或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上” 表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权 利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点 可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用 一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数 值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽 可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普 通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离 本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申 请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要 求书的范围内。

Claims (8)

1.一种涡轮盘叶片的安装装置，其特征在于，包括：

支撑座，适于支撑涡轮盘，所述支撑座包括圆形的底座和设于所述底座中心的螺杆，所述支撑座的周向侧面还间隔地设有多个窗口；

支撑盘，具有多个凸台，所述多个凸台适于在所述涡轮盘放置在所述支撑座上时分别对应插入所述涡轮盘的多个榫槽内；

定位板，所述定位板的中心设有适于所述螺杆穿过的通孔；以及

多个连接板，连接所述支撑盘和定位板，所述多个连接板适于穿过所述多个窗口，并在所述多个窗口内无障碍地沿任一方向移动。

2.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述支撑座还包括设于所述底座上的至少一个引导杆，且至少一个连接板上开设有适于所述引导杆穿过的引导孔，所述支撑盘适于沿所述引导杆远离或靠近所述支撑座。

3.如权利要求2所述的安装装置，其特征在于，还包括第一压紧螺母和第二压紧螺母，适于拧紧在所述螺杆上，且所述第一压紧螺母位于所述定位板的上方，所述第二压紧螺母位于所述定位板的下方，所述支撑盘适于在松开所述第一压紧螺母和/或第二压紧螺母时，沿所述引导杆远离或靠近所述支撑座。

4.如权利要求3所述的安装装置，其特征在于，定位板上设有至少一个安装孔，适于提供手动调节所述第二压紧螺母拧紧或松开的空间。

5.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述支撑座的边缘还设有定位止口，所述定位止口具有倒角，以便于所述涡轮盘放置在所述支撑座上。

6.如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述多个连接板通过紧固件连接所述支撑盘和定位板，所述紧固件包括螺栓和连接螺母。

7.一种涡轮盘叶片的安装方法，适用于如权利要求1所述的安装装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将涡轮盘放置在支撑座上，放置时将支撑盘的多个凸台对准并插入涡轮盘的多个榫槽；

S2：将多个叶片放置在所述多个榫槽中，所述叶片的多个榫头下端分别与所述多个凸台上端面接触；

S3：松开压紧螺母，根据当前状态下设定的进给量降低支撑盘的高度；

S4：拧紧所述压紧螺母，敲击所述多个叶片，以使所述多个榫头下端再次分别与所述多个凸台上端面接触；以及

S5：重复步骤S3～S4，直至所述多个叶片完全安装在所述多个榫槽内。

8.根据权利要求7所述的方法，在步骤S3中所述降低支撑盘的高度后，还包括轻微转动所述涡轮盘，以使每个凸台处于所述榫槽的中心。

Images