CN114633090B - 一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，包括总支座、叶冠外圆工装、榫头定位机构、叶冠压合机构、轮盘升降机构、滚轮压装机构和榫槽导向机构；叶冠外圆工装的顶端开设有多个通孔；叶冠压合机构包括叶冠施压部件和叶冠驱动件；轮盘升降机构包括轮盘支座、螺旋丝杠升降机和电机；滚轮压装机构包括滚轮施压件和主轴。本发明的有益效果是：本发明通过榫头定位机构和叶冠外圆工装对叶片叶冠和榫头进行定位夹持，实现互锁型转子叶片整盘自动化装配，解决互锁型转子叶片在传统人工逐片装配过程中最后一片叶片无足够余量，难以装配的问题，减小互锁型转子叶片装配过程中潜在的损伤，提高了互锁型转子叶片的装配精度和效率，同时可以降低工人劳动强度。

Description

一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置

技术领域

本发明涉及一种装配装置，具体为一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，属于航空发动机叶片装配技术领域。

背景技术

目前发动机制造业内，对于传统的发动机转子叶片装配仍然以传统手工装配为主，传统发动机叶片装配容易产生以下问题：依靠蛮力敲击叶片使榫头和榫槽配合，易导致叶片损失、叶冠错齿、装配应力大、存在裂纹等潜在质量隐患，影响装配质量，另外，传统叶片装配效率和质量依赖操作人员，效率低而劳动强度大。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，包括：

总支座，所述总支座的顶端设置有安装块；

叶冠外圆工装，所述叶冠外圆工装套接在安装块的顶部，所述叶冠外圆工装的顶端开设有多个通孔，所述叶冠外圆工装的底端开设有多组滑槽；

榫头定位机构，所述榫头定位机构设置在叶冠外圆工装的顶端，所述榫头定位机构的顶端，且靠近内侧开设有多个榫头槽；

叶冠压合机构，四组所述叶冠压合机构环绕设置在总支座顶端的边侧，所述叶冠压合机构包括叶冠施压部和叶冠驱动件；

轮盘升降机构，所述轮盘升降机构设置在总支座的底端，所述轮盘升降机构包括轮盘支座、螺旋丝杠升降机和电机；

滚轮压装机构，所述滚轮压装机构设置在总支座的顶部，所述滚轮压装机构包括滚轮施压部、滚轮驱动件和主轴；

榫槽导向机构，所述榫槽导向机构设置在叶冠外圆工装的中部。

优选的，所述叶冠外圆工装的内环壁开设有夹持槽，所述叶冠外圆工装的外壁固定安装有多个定位块。

优选的，所述榫头定位机构的顶端，且靠近外侧开设有多个定位孔，所述叶冠施压部的一侧和叶冠驱动件的输出端固定连接。

优选的，所述安装块顶端的中部开设有安装槽孔，所述安装块顶端的边侧开设有多个滑移通道，多个所述叶冠施压部分别和多个滑移通道滑动穿插连接，所述安装槽孔底端的内壁设置有多组滑轨，多组所述滑轨分别和多个滑槽滑动穿插连接。

优选的，所述螺旋丝杠升降机的其中一端和轮盘支座的底部固定连接，所述电机的输出端设置在螺旋丝杠升降机的控制端。

优选的，所述轮盘支座顶端的边侧开设有多个安装孔，所述轮盘支座的顶端和总支座的底端固定连接。

优选的，所述滚轮驱动件的输出端和主轴的其中一端传动连接，所述主轴的另一端和滚轮施压部的顶部固定连接。

优选的，所述榫槽导向机构的顶端开设有多个引导槽，所述榫槽导向机构的外壁开设有多个导向槽。

优选的，所述叶冠施压部采用滑块结构，所述滚轮施压部采用多组滚轮结构，所述叶冠驱动件和滚轮驱动件采用气缸机构。

本发明的有益效果是：

其一、本发明利用叶冠外圆工装、榫头定位机构、支座、叶冠压合机构、轮盘升降机构、滚轮压装机构和榫槽导向机构的机构组合设计，完成了发动机叶片的自动装配，使得叶片装配效率更高，且通过机械化自动操作，也降低了劳动强度和成本。

其二、本发明通过榫头定位机构和叶冠外圆工装对叶片叶身叶冠和榫头进行定位夹持，每个叶片叶身榫头都实现定位夹紧，噪音小且不损失榫头，可以避免装偏卡死，提高了叶片的装偏精度，同时劳动强度大大降低，装配时间缩短，可以整盘叶片装配提高装配效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明总支座的结构示意图；

图3为本发明叶冠外圆工装的结构示意图；

图4为本发明叶冠外圆工装结构的俯视图；

图5为本发明榫头定位机构的结构示意图；

图6为本发明叶冠压合机构的结构示意图；

图7为本发明轮盘升降机构的结构示意图；

图8为本发明轮盘升降机构结构的俯视图；

图9为本发明滚轮压装机构的结构示意图；

图10为本发明榫槽导向机构的结构示意图。

图中：1、叶冠外圆工装；101、通孔；102、滑槽；103、夹持槽；104、定位块；2、榫头定位机构；201、定位孔；202、榫头槽；3、总支座；301、滑轨；302、滑移通道；4、叶冠压合机构；401、叶冠施压部；402、叶冠驱动件；5、轮盘升降机构；501、轮盘支座；502、螺旋丝杠升降机；503、电机；504、安装孔；6、滚轮压装机构；601、滚轮施压部；602、滚轮驱动件；603、主轴；7、榫槽导向机构；701、导向槽；702、引导槽。

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1-10所示，一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，包括：

总支座3，总支座3的顶端设置有安装块，用于连接夹持机构和定位机构的安装；

作为本发明的一种技术优化方案，安装块顶端的中部开设有安装槽孔，安装块顶端的边侧开设有多个滑移通道302，多个叶冠施压部401分别和多个滑移通道302滑动穿插连接，安装槽孔底端的内壁设置有多组滑轨301，多组滑轨301分别和多个滑槽102滑动穿插连接，保证了叶片间的配合。

叶冠外圆工装1，叶冠外圆工装1套接在安装块的顶部，叶冠外圆工装1的顶端开设有多个通孔101，叶冠外圆工装1的底端开设有多组滑槽102；

叶冠外圆工装1用于夹持定位叶片叶冠和叶身，多个通孔101用于安装定位榫头安装装配位置的榫头定位机构2，滑槽102与滑轨301相匹配，使得叶冠外圆工装1能够很好地与总支座3相卡配，同时使叶冠外圆工装1与总支座3底面齐平。

作为本发明的一种技术优化方案，叶冠外圆工装1的内环壁开设有夹持槽103，叶冠外圆工装1的外壁固定安装有多个定位块104；

夹持槽103用于夹持固定叶片叶身和叶冠，定位块104用于叶冠压合机构4施压，夹持槽103设有用于与叶身的形状相配合以夹持固定叶身的配合面，叶冠外圆工装1可以被等分为三部分、四部分或六部分。

榫头定位机构2，榫头定位机构2设置在叶冠外圆工装1的顶端，榫头定位机构2的顶端，且靠近内侧开设有多个榫头槽202；

榫头定位机构2用于定位榫头装配位置使榫头对准轮盘上榫槽上方导向槽701。

作为本发明的一种技术优化方案，榫头定位机构2的顶端，且靠近外侧开设有多个定位孔201，叶冠施压部401的一侧和叶冠驱动件402的输出端固定连接；

定位孔201用于将榫头定位机构2安装定位在叶冠外圆工装1的上方，榫头槽202用于装夹叶片榫头，且榫头槽202与叶片榫头外形相匹配，榫头定位机构2与叶冠外圆工装1被等分成相同的三部分、四部分或六部分。

叶冠压合机构4，四组叶冠压合机构4环绕设置在总支座3顶端的边侧，叶冠压合机构4包括叶冠施压部401和叶冠驱动件402；

叶冠压合机构4用于向夹持机构施加压力使叶冠移动并聚合。

轮盘升降机构5，用于装夹定位轮盘并提升轮盘，轮盘升降机构5设置在总支座3的底端，轮盘升降机构5包括轮盘支座501、螺旋丝杠升降机502和电机503；

作为本发明的一种技术优化方案，螺旋丝杠升降机502的其中一端和轮盘支座501的底部固定连接，电机503的输出端设置在螺旋丝杠升降机502的控制端；

轮盘支座501顶端的边侧开设有多个安装孔504，用于定位轮盘，轮盘支座501的顶端和总支座3的底端固定连接。

滚轮压装机构6，用于向榫头施加压力以使榫头移动进而将榫头压入榫槽内，滚轮压装机构6设置在总支座3的顶部，滚轮压装机构6包括滚轮施压部601、滚轮驱动件602(用于滚轮施压部601移动旋转)和主轴603；

作为本发明的一种技术优化方案，滚轮驱动件602的输出端和主轴603的其中一端传动连接，主轴603的另一端和滚轮施压部601的顶部固定连接。

作为本发明的一种技术优化方案，叶冠施压部401采用滑块结构，滚轮施压部601采用多组滚轮结构，叶冠驱动件402和滚轮驱动件602采用气缸机构。

叶冠施压部401可以采用推杆、推板、推块中的一种，叶冠驱动件402可以采用油缸、汽缸、电动机中的一种，滚轮施压部601采用滚轮，圆周分布于主轴603上，个数可为四个或者八个，滚轮驱动件602采用油缸、汽缸、电动机的一种，主轴603设有安装装配施压部的固定孔，确保滚轮施压部601对叶片施压。

榫槽导向机构7，设置于轮盘上，并用于对叶片夹持机构和榫头施压机构进行导向，以确保施压方向和榫头的移动方向与榫槽方向同轴，榫槽导向机构7设置在叶冠外圆工装1的中部；

作为本发明的一种技术优化方案，榫槽导向机构7的顶端开设有多个引导槽702，榫槽导向机构7的外壁开设有多个导向槽701。

导向槽701用于对叶冠外圆工装1和滚轮压装机构6进行导向，引导槽702用于导向槽701和轮盘榫槽的定位，引导槽702在榫槽导向机构7上圆周分布个数可为二个、三个或者四个，导向槽701的槽宽由大到小，在与轮盘接壤处榫头槽202与轮盘榫槽相同，与叶片榫头外形相匹配。

本发明在使用时，参考图1至图10，在叶片装配时，包括以下几步操作：

实施第一步操作，先将叶片装入夹持槽103中，通过定位孔201与通孔101用螺栓连接带叶片的叶冠外圆工装与榫头定位机构2实现叶片的夹紧，叶片榫头与榫头槽202装夹到位，确保叶片定位准确。

实施第二步操作，将叶冠外圆工装1装入总支座3中的滑轨301中，用螺栓将滑轨301、叶冠驱动件402(汽缸)与总支座3固定。

实施第三步操作，向叶冠驱动件402加压，叶冠施压部401推动叶冠外圆工装1聚合使叶冠相互配合。

实施第四步操作，拆下榫头定位机构2，用螺栓将榫槽导向机构7与轮盘固定，通过引导槽702使轮盘榫槽与导向槽701对齐。

实施第五步操作，将固定榫槽导向机构7的轮盘安装在轮盘升降机构5处，通过螺栓固定，轮盘底面与轮盘支座底501底端面齐平时，即轮盘定位到位；通过电机503驱动螺旋丝杠升降机502带动轮盘支座501螺旋上升。

实施第六步操作，主轴603与滚轮施压部601通过螺钉定位，然后滚轮驱动件602驱动主轴603旋转下降对叶片榫头施压，叶片榫头在引导槽702的引导下与轮盘榫槽完成装配。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，其特征在于，包括：

总支座（3），所述总支座（3）的顶端设置有安装块；

叶冠外圆工装（1），所述叶冠外圆工装（1）套接在安装块的顶部，所述叶冠外圆工装（1）的顶端开设有多个通孔（101），所述叶冠外圆工装（1）的底端开设有多组滑槽（102）；

榫头定位机构（2），所述榫头定位机构（2）设置在叶冠外圆工装（1）的顶端，所述榫头定位机构（2）的顶端，且靠近内侧开设有多个榫头槽（202）；

叶冠压合机构（4），四组所述叶冠压合机构（4）环绕设置在总支座（3）顶端的边侧，所述叶冠压合机构（4）包括叶冠施压部（401）和叶冠驱动件（402）；

轮盘升降机构（5），所述轮盘升降机构（5）设置在总支座（3）的底端，所述轮盘升降机构（5）包括轮盘支座（501）、螺旋丝杠升降机（502）和电机（503）；

滚轮压装机构（6），所述滚轮压装机构（6）设置在总支座（3）的顶部，所述滚轮压装机构（6）包括滚轮施压部（601）、滚轮驱动件（602）和主轴（603）；

榫槽导向机构（7），所述榫槽导向机构（7）设置在叶冠外圆工装（1）的中部;

所述叶冠外圆工装（1）的内环壁开设有夹持槽（103），所述叶冠外圆工装（1）的外壁固定安装有多个定位块（104）;

所述榫头定位机构（2）的顶端，且靠近外侧开设有多个定位孔（201），所述叶冠施压部（401）的一侧和叶冠驱动件（402）的输出端固定连接;

所述安装块顶端的中部开设有安装槽孔，所述安装块顶端的边侧开设有多个滑移通道（302），多个所述叶冠施压部（401）分别和多个滑移通道（302）滑动穿插连接，所述安装槽孔底端的内壁设置有多组滑轨（301），多组所述滑轨（301）分别和多个滑槽（102）滑动穿插连接。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，其特征在于：所述螺旋丝杠升降机（502）的其中一端和轮盘支座（501）的底部固定连接，所述电机（503）的输出端设置在螺旋丝杠升降机（502）的控制端。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，其特征在于：所述轮盘支座（501）顶端的边侧开设有多个安装孔（504），所述轮盘支座（501）的顶端和总支座（3）的底端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，其特征在于：所述滚轮驱动件（602）的输出端和主轴（603）的其中一端传动连接，所述主轴（603）的另一端和滚轮施压部（601）的顶部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，其特征在于：所述榫槽导向机构（7）的顶端开设有多个引导槽（702），所述榫槽导向机构（7）的外壁开设有多个导向槽（701）。

6.根据权利要求1所述的一种航空发动机互锁型转子叶片整盘自动化装配装置，其特征在于：所述叶冠施压部（401）采用滑块结构，所述滚轮施压部（601）采用多组滚轮结构，所述叶冠驱动件（402）和滚轮驱动件（602）采用气缸机构。

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