CN114713761B - 航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装，包括金属底座、滚珠固定板、滚珠、工件放置板、置空架。滚珠固定板通过定位孔穿过金属底座的定位柱固定在金属底座上，滚珠置于滚珠定位板的滚珠孔中，工件放置板通过金属底座的定位柱固定在金属底座上并通过底面的十字型定位槽与滚珠固定板相契合，置空架通过置空架定位柱插入金属底座中空定位柱中，固定在金属底座上。本发明解决了相互干涉的组件粘接的难题，更加省时省力，通过将工件放置于工件放置板上，可以自由360度旋转，使得无需搬动沉重的工件就能完成工件全方位的粘接工作。

Description

航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装
技术领域
本发明属于机械设计领域，涉及一种用于航天液体发动机的高转速轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装。
背景技术
为满足运载火箭动力需求，大推力液体火箭发动机中的核心组件涡轮泵设计结构呈现出复杂化、轻量化、高性能化和结构性能一体化的特点，轮类产品是发动机涡轮泵的心脏，是泵的核心也是过流部件核心，其功能为将驱动叶轮转动的机械能转换为介质的能量。在高转速(速度高达27000rpm)轮类产品零部件粘接或装配过程中，由于各部分的相互干涉，没有相应的粘接或装配工艺工装，粘接或装配过程中工人需要先将干涉体抬起，待其他部分连接好之后再将干涉体放下进行粘接，此过程中由于某些工件尺寸大且相对较为沉重，导致在连接过程中耗费过多人力和时间，因此粘接或装配工序对工人的技术要求较高，粘接或装配效率往往比较低。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装，节省了连接过程中的人力和时间，提高了粘接或装配效率。
本发明解决技术的方案是：
航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装，包括金属底座、滚珠固定板、滚珠、工件放置板以及置空架；
金属底座中心加工有定位柱，滚珠固定板中心加工有固定板定位孔，滚珠固定板上设有若干滚珠孔，滚珠放置在滚珠孔中；工件放置板中心开有放置板定位孔，定位柱依次穿过固定板定位孔和放置板定位孔，使滚珠固定板固定在金属底座上，工件放置板固定在滚珠固定板上；
金属底座周向设有中空定位柱，置空架下方设有置空架定位柱，置空架定位柱插入中空定位柱内；
待粘接的工件放置在工件放置板上，工件干涉体放置在置空架上。
优选的，滚珠孔在滚珠固定板上沿滚珠固定板中心对称布置。
优选的，工件放置板下表面开有定位槽，所述滚珠固定板嵌入所述定位槽中。
优选的，滚珠固定板为十字型结构。
优选的，定位槽为十字型定位槽。
优选的，滚珠固定板和定位槽采用间隙配合。
优选的，定位柱与固定板定位孔、放置板定位孔间隙配合。
所述航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，包括：
组装好工装；
记待粘接的工件为第一工件和第二工件，将第一工件放置在工件放置板上表面，第二工件放在第一工件上，工件干涉体放置在置空架上；
旋转工件放置板，实现第一工件与第二工件的全方位粘接；
粘接完成后，抬起置空架，使置空架定位柱脱离中空定位柱；
放下置空架，完成工件干涉体与粘接后的第一工件和第二工件的装配。
工件放置板能够360度旋转。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明工装能够替代现有的人工抬起干涉体的方式，从而节省了大量的时间和人力消耗。
(2)本发明通过工件放置板的旋转，可以实现工件的全方位连接。
(3)本发明对工人的技术水平要求低，不需要前期大量练习即可做出合格的产品，提高了装配效率。
附图说明
图1为本发明中工装的示意图；
图2为本发明中工装的滚珠固定板图；
图3为航天液体发动机的高转速轮类产品蜡模组件示意图，其中(a)为工件1、工件2和工件干涉体示意图，(b)为应用本发明的粘接示意图，(c)为粘接完成后放下置空架的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明特例说明，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没有做出创造性劳动前提下所获的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明解决了相互干涉的组件粘接的难题，更加省时省力，通过将工件放置于工件放置板上，可以自由360度旋转，使得无需搬动沉重的工件就能完成全方位的粘接工作。
如图1、图2所示，一种用于航天液体发动机的高转速轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装，包括金属底座1、滚珠固定板2、滚珠3、工件放置板4、置空架5。
金属底座1中心加工有定位柱101，滚珠固定板2中心加工有固定板定位孔201，滚珠固定板2上沿中心对称设有若干滚珠孔202，滚珠3放置在滚珠孔202中。工件放置板4中心开有放置板定位孔。金属底座1周向设有中空定位柱102，如四个角上分别设置一个中空定位柱102，置空架5下方设有置空架定位柱，置空架定位柱插入中空定位柱102内。
滚珠固定板2通过定位孔201穿过金属底座1的定位柱101固定在金属底座1上，滚珠3置于滚珠定位板2的滚珠孔202中，工件放置板4通过定位孔穿过金属底座的定位柱101固定在金属底座1上并通过底面的十字型定位槽与滚珠固定板2相契合、置空架5通过置空架定位柱插入金属底座中空定位柱102中，固定在金属底座1上。
工件干涉体放置在置空架5上，用置空架5将工件干涉体抬起，并通过置空架定位柱插入金属底座中空定位柱102中，将工件干涉体固定。
工件放置板4上放置待粘接的工件，工件放置板4可以旋转，从而全方位粘接工件。
本发明中，置空架和置空架定位柱的配合可以根据粘接体的高低设置成升降式结构。本发明也适用于其他干涉结构的产品辅助工装设计。
本发明能够灵活的抬起和放下大尺寸且相对沉重的工件干涉体，便于各组件进行快速有效粘接，同时使得放置于工件放置板上的组件能够自由旋转，便于实现全方位粘接，以减少不必要的时间和人力消耗，大大提高粘接效率。
实施例：
如图3所示，为本实施例的航天液体发动机的高转速轮类产品蜡模组件，为完成该蜡模组件的粘接需要本发明的辅助工装。本发明中带粘接的工件包括工件1和工件2，工件1是指轮类产品蜡模。工件2是指与轮类产品蜡模粘结的其它蜡模组件，本实施例为锥台形蜡模，工件干涉体为圆环形蜡模，局部尺寸与工件2干涉，只能单向完成组装。
原粘接方法为：将工件干涉体放置在工件1的外环端面，1人将工件干涉体悬空抬起，另一人将工件2穿过工件干涉体中心孔放置在工件1中心平台上进行粘接，之后工件干涉体与工件1进行粘接。原粘接方法需要两人配合完成效率低，粘接过程人绕着工件进行操作，便捷性差。
应用本发明工装，将工件1高转速轮类产品蜡模放置在工件放置板4上，工件干涉体为圆环形蜡模放置在置空架5上，用置空架5将工件干涉体抬起，并通过置空架定位柱插入金属底座中空定位柱102中，将工件干涉体固定。
工件2锥台形蜡模尺寸小端穿过工件干涉体圆环形蜡模中心孔放置在工件1高转速轮类产品蜡模中心平台上。
360度旋转工件放置板4，完成工件2锥台形蜡模与工件1高转速轮类产品蜡模的粘接。
抬起置空架5，使置空架定位柱脱离中空定位柱。
放下置空架，工件干涉体圆环形蜡模尺寸小端放置在工件1高转速轮类产品蜡模外圆环端面上。
360度旋转工件放置板4，完成工件干涉体圆环形蜡模与工件1高转速轮类产品蜡模的粘接，即可得到所需要的航天液体发动机的高转速轮类产品蜡模组件。整体连接好后，将整体工件从上方取出。
图3中(a)为工件1、工件2和工件干涉体示意图，图3中(b)为应用本发明的粘接示意图，图3中(c)为粘接完成后放下置空架的示意图。
最后说明的是对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述实施例的结构进行改进，或者对其中的部分技术特征或全部技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所做的等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：所述免干涉辅助工装包括金属底座(1)、滚珠固定板(2)、滚珠(3)、工件放置板(4)以及置空架(5)；
金属底座(1)中心加工有定位柱(101)，滚珠固定板(2)中心加工有固定板定位孔(201)，滚珠固定板(2)上设有若干滚珠孔(202)，滚珠(3)放置在滚珠孔(202)中；工件放置板(4)中心开有放置板定位孔，定位柱(101)依次穿过固定板定位孔(201)和放置板定位孔，使滚珠固定板(2)固定在金属底座(1)上，工件放置板(4)固定在滚珠固定板(2)上；
金属底座(1)周向设有中空定位柱(102)，置空架(5)下方设有置空架定位柱，置空架定位柱插入中空定位柱(102)内；
待粘接的工件放置在工件放置板(4)上，工件干涉体放置在置空架(5)上；
所述免干涉辅助工装的应用方法，包括：
组装好工装；
记待粘接的工件为第一工件和第二工件，将第一工件放置在工件放置板上表面，工件干涉体放置在置空架上，通过置空架定位柱插入金属底座中空定位柱中，将工件干涉体固定；
第二工件穿过工件干涉体中心孔放在第一工件上；
旋转工件放置板，实现第一工件与第二工件的全方位粘接；
粘接完成后，抬起置空架，使置空架定位柱脱离中空定位柱；
放下置空架，工件干涉体放置在第一工件端面上；
完成工件干涉体与粘接后的第一工件和第二工件的装配。
2.根据权利要求1所述的航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：滚珠孔(202)在滚珠固定板(2)上沿滚珠固定板(2)中心对称布置。
3.根据权利要求1所述的航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：工件放置板(4)下表面开有定位槽，所述滚珠固定板(2)嵌入所述定位槽中。
4.根据权利要求3所述的航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：滚珠固定板(2)为十字型结构。
5.根据权利要求4所述的航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：定位槽为十字型定位槽。
6.根据权利要求3所述的航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：滚珠固定板(2)和定位槽采用间隙配合。
7.根据权利要求1所述的航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：定位柱(101)与固定板定位孔(201)、放置板定位孔间隙配合。
8.根据权利要求1所述的航天液体发动机轮类产品蜡模粘接的免干涉辅助工装的应用方法，其特征在于：工件放置板能够360度旋转。
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