CN114762968A - 叶片挡环安装工具和叶片挡环安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶片挡环安装工具和安装方法，能准确控制用于安装挡环的卡槽的宽度。叶片包括榫头和卡爪，榫头安装在转子盘的轴向榫槽内，卡爪与转子盘的端面之间形成用于安装挡环的卡槽，叶片挡环安装工具包括至少一个用于插入卡槽的板状本体，其厚度等于安装挡环所需的卡槽宽度，当本体插入卡槽时，榫头的径向内侧突出于本体的径向内侧边缘，以容许通过敲击径向内侧调整叶片的轴向位置。叶片挡环安装方法包括：将多个叶片的榫头局部插入轴向榫槽内；将叶片挡环安装工具插入卡槽，使本体的内侧端面与转子盘的端面相接触；敲击榫头使卡爪与本体的外侧端面相接触，直至使整圈卡槽的宽度被调整至与本体的厚度一致；抽出叶片挡环安装工具，安装挡环。

Description

叶片挡环安装工具和叶片挡环安装方法

技术领域

本发明涉及航空发动机装配技术领域，具体涉及一种叶片挡环安装工具和叶片挡环安装方法。

背景技术

如图1至图5所示，某型号发动机的转子盘组件1包括转子盘10和多个叶片20，转子盘10周向上具有多个轴向榫槽11，轴向榫槽11从转子盘10的一个端面延伸到另一个端面，其延伸方向平行或倾斜于转子盘10的轴线方向，多个叶片20通过榫头21的燕尾式或者枞树式榫齿与轴向榫槽11连接，以限制叶片20周向的运动自由度，在轴向方向上则通过挡环30对叶片20进行限位，挡环30采用开口结构，具有一定的弹性，可塞入叶片20的卡爪22与转子盘10的与卡爪22相对的端面12形成的卡槽40内。为了安装开口弹性挡环30，叶片20安装入轴向榫槽11后，卡槽40的宽度，即卡爪22的内侧面23与转子盘10的端面12之间的轴向距离H，需略大于挡环30的厚度。

转子盘10上有多个叶片20，叶片20的叶冠24为锯齿结构，相邻的叶片20的叶冠24相互咬合，导致无法直接一次将这类叶片20安装到位，实际安装过程中，需要将所有叶片20整体摆放在转子盘10的轴向榫槽11的槽口附近，再采用螺旋式逐一敲击的方式实现叶片20的安装，为防止叶片20咬死导致无法装配，叶片20每次的进给量不可过大，需要经过多轮螺旋式进给方能完成叶片20的装配。由于叶片20采用手工安装，进给量无法精准控制，往往会造成某些叶片20的进给过多，造成部分叶片20的卡爪22的内侧面23与转子盘10的端面12之间的轴向距离H小于挡环30的厚度，使得挡环30无法安装，此时需要将进给过多的叶片20反向敲回，但由于叶片20的叶冠24为锯齿咬合，将进给过多的叶片20回敲的过程中又会引起部分原来轴向距离H值适当的叶片20也跟随回退，造成其轴向距离H值远大于挡环30的厚度，将导致挡环30未受到轴向约束力，无法涨大卡入卡槽40内，需要再对回退过多的叶片20进行调整。因为叶片20的进给无法精确控制，安装挡环30前需反复从轴向两侧调整叶片20与转子盘10的相对轴向位置，使得轴向距离H与挡环30的厚度相匹配，导致调整周期较长，装配效率不高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种叶片挡环安装工具，用于准确控制用于安装挡环的卡槽的宽度。

为实现所述目的的叶片挡环安装工具，所述叶片包括榫头和卡爪，所述榫头安装在转子盘的轴向榫槽内，所述卡爪的内侧面与所述转子盘的与所述卡爪相对的端面之间形成卡槽，所述挡环为弹性挡环，安装在所述卡槽内，所述安装工具包括至少一个板状的本体，用于插入所述卡槽，所述本体的厚度等于安装挡环所需的所述卡槽的宽度，当所述本体插入所述卡槽内时，所述榫头的径向内侧突出于所述本体的径向内侧边缘，以容许通过敲击所述径向内侧调整所述叶片与所述转子盘的相对轴向位置。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述本体的形状为扇形段。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述安装工具包括多个所述本体，多个所述本体组成整环或局部环形。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述本体设置有至少一个观察窗，所述观察窗贯穿所述本体的厚度方向上的两侧端面。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述本体的周向上设置有多个均布的所述观察窗，相邻的所述观察窗之间的夹角等于相邻的所述卡爪之间的夹角。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述本体的径向外侧边缘设置有多个齿，用于插入所述卡槽，相邻的两个所述齿之间形成所述观察窗。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述本体的径向内侧边缘设置有至少一个缺口，所述缺口形成所述观察窗。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述本体设置有延厚度方向延伸的通孔，所述通孔形成所述观察窗。

在所述的叶片挡环安装工具的一个或多个实施方式中，所述本体上设置有施力把手。

由此，该叶片挡环安装工具通过在卡槽内插入厚度等于安装挡环所需的卡槽的宽度的本体，当调整叶片与转子盘的相对轴向位置至本体的内侧端面和外侧端面分别与转子盘的端面和卡爪的内侧面相接触时，卡槽的宽度被调整至安装挡环所需的宽度，叶片安装到位。该叶片挡环安装工具通过等效替代的方式，可以准确控制叶片与转子盘的相对轴向位置，即用于安装挡环的卡槽的宽度，仅需通过在轴向一侧敲击叶片即可将叶片安装到位，避免了传统的安装方式中，挡环安装前反复从轴向两侧调整叶片与转子盘的相对轴向位置的过程，大幅提高了装配效率，且本体安装入卡槽后不会完全遮挡榫头，不会影响敲击榫头以实现叶片的进给。此外，该叶片挡环安装工具的结构简单，加工制造成本较低，操作简单便捷，不但适用于安装背景技术部分所述的转子盘组件的挡环，也适用于安装其他类型的转子盘组件的挡环。

本发明的另一个目的是提供一种叶片挡环安装方法，能够准确控制用于安装挡环的卡槽的宽度。

为实现所述目的的叶片挡环安装方法，采用任一前述的叶片挡环安装工具，所述安装方法包括以下步骤：S1、将多个所述叶片的所述榫头局部插入所述轴向榫槽内，使所述卡槽的宽度大于所述本体的厚度；S2、将所述叶片挡环安装工具插入所述卡槽，使所述本体的内侧端面与所述转子盘的所述端面相接触；S3、敲击所述榫头，使对应的所述卡爪的所述内侧面与所述本体的外侧端面相接触，直至使整圈的所述卡槽的宽度被调整至与所述本体的厚度一致；S4、抽出所述叶片挡环安装工具，安装所述挡环。

在所述的叶片挡环安装方法的一个或多个实施方式中，所述叶片挡环安装工具采用多个所述本体形成整环。

在所述的叶片挡环安装方法的一个或多个实施方式中，所述叶片挡环安装工具采用一个或多个所述本体形成局部环形，所述步骤S3进一步包括：使所述叶片挡环安装工具的当前位置对应的所述卡爪的所述内侧面与所述本体的外侧端面相接触后，将所述叶片挡环安装工具移至下一安装位置，敲击所述下一安装位置对应的所述榫头，使所述下一安装位置对应的所述卡爪的所述内侧面与所述本体的所述外侧端面相接触，重复以上步骤直至使整圈的所述卡槽的宽度被调整至与所述本体的厚度一致。

本发明的叶片挡环安装方法通过在卡槽内插入厚度等于安装挡环所需的卡槽的宽度的本体，当调整叶片与转子盘的相对轴向位置至本体的内侧端面和外侧端面分别与转子盘的端面和卡爪的内侧面相接触时，卡槽的宽度被调整至安装挡环所需的宽度，叶片安装到位。该叶片挡环安装方法通过等效替代的方式，可以准确控制叶片与转子盘的相对轴向位置，即用于安装挡环的卡槽的宽度，仅需通过在轴向一侧敲击叶片即可将叶片安装到位，避免了传统的安装方式中，挡环安装前反复从轴向两侧调整叶片与转子盘的相对轴向位置的过程，操作简单便捷，大幅提高了装配效率，不但适用于安装背景技术部分所述的转子盘组件的挡环，也适用于安装其他类型的转子盘组件的挡环。

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1是某型号发动机的转子盘组件的局部剖视示意图。

图2是某型号发动机的转子盘组件的局部正面示意图。

图3是某型号发动机的转子盘组件的局部立体示意图。

图4是某型号发动机的转子盘组件的安装挡环前的局部剖视示意图。

图5是某型号发动机的转子盘组件的挡环的示意图。

图6是根据一个或多个实施方式的叶片挡环安装工具的本体的示意图。

图7是根据一个或多个实施方式的叶片挡环安装工具使用在转子盘组件上的局部正面示意图。

图8是根据一个或多个实施方式的叶片挡环安装工具使用在转子盘组件上的局部立体示意图。

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，并非是对本发明的保护范围进行限制。需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此对本发明实际要求的保护范围构成限制。此外，本申请的一个或多个实施方式中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本发明的叶片挡环安装工具2如图6至图8所示，用于如图1至图5所示的转子盘组件1的挡环30。该转子盘组件1包括转子盘10和多个叶片20，叶片20包括榫头21和卡爪22，榫头21安装在转子盘10的轴向榫槽11内，轴向榫槽11从转子盘10的一个端面延伸到另一个端面，其延伸方向平行或倾斜于转子盘10的轴线方向，卡爪22的内侧面23与转子盘10的与卡爪22相对的端面12之间形成卡槽40，挡环30为弹性挡环，安装在卡槽40内。

该叶片挡环安装工具2包括至少一个板状的本体60，用于插入卡槽40，本体60的厚度等于安装挡环30所需的卡槽40的宽度，即等于叶片20在轴向榫槽11内安装到位后，卡爪22的内侧面23与转子盘10的端面12之间的轴向距离H，该轴向距离H应略大于挡环30的厚度，例如，轴向距离H比挡环30的厚度大0.05-0.1mm，以使卡槽40的宽度有利于挡环30的安装与涨大生效。当本体60插入卡槽40内时，榫头21的径向内侧25突出于本体60的径向内侧边缘61，以容许通过敲击该径向内侧25调整叶片20与转子盘10的相对轴向位置。

由此，该叶片挡环安装工具2通过在卡槽40内插入厚度等于安装挡环30所需的卡槽40的宽度的本体60，当调整叶片20与转子盘10的相对轴向位置至本体60的内侧端面62和外侧端面63分别与转子盘10的端面12和卡爪22的内侧面23相接触时，即可视为前述轴向距离H值合格，卡槽40的宽度被调整至安装挡环30所需的宽度，叶片20安装到位。该叶片挡环安装工具2通过等效替代的方式，可以准确控制叶片20与转子盘10的相对轴向位置，即用于安装挡环30的卡槽40的宽度，仅需通过在轴向一侧敲击叶片20即可将叶片20安装到位，避免了传统的安装方式中，挡环30安装前反复从轴向两侧调整叶片20与转子盘10的相对轴向位置的过程，大幅提高了装配效率，且本体60安装入卡槽40后不会完全遮挡榫头21，不会影响敲击榫头21以实现叶片20的进给。此外，该叶片挡环安装工具2的结构简单，加工制造成本较低，操作简单便捷，不但适用于安装背景技术部分所述的转子盘组件1的挡环30，也适用于安装其他类型的转子盘组件的挡环。

参照图6，本体60的形状可以设置为扇形段。由此，可以进一步简化该叶片挡环安装工具2的结构，以便于加工制造，可以利用工程余料来制作本体60，以进一步降低成本。

参照图6至图8，该叶片挡环安装工具2包括多个本体60，多个本体60组成整环或局部环形。由此，可以一次完成较多叶片20的安装和轴向位置调整，进一步提高装配效率。

本体60设置有至少一个观察窗65，该观察窗65贯穿本体60的厚度方向上的两侧端面，即内侧端面62和外侧端面63。由此，可以便于从多个角度观察本体60与转子盘10和卡爪22的贴合情况。

在一些实施方式中，本体60的周向上设置多个均布的观察窗65，相邻的观察窗65之间的夹角等于相邻的卡爪22之间的夹角。由此，可以便于观察本体60与转子盘10和多个卡爪22的贴合情况。

在另一些未图示的实施方式中，观察窗65也可以设置为在周向上横跨多个叶片20。由此，可以便于观察本体60与转子盘10和多个卡爪22的贴合情况。

继续参照图6至图8，在一些实施方式中，本体60的径向外侧边缘64设置有多个齿66，用于插入卡槽40，相邻的两个齿66之间形成观察窗65。由此，可以进一步简化该叶片挡环安装工具2的结构，以便于加工制造。

在另一些未图示的实施方式中，本体60的径向内侧边缘61设置有至少一个缺口，该缺口形成观察窗65，或者观察窗65也可以设置为沿本体60的厚度方向延伸的通孔。由此，可以进一步简化该叶片挡环安装工具2的结构，以便于加工制造。

继续参照图6至图8，本体60上设置有把手67，例如，把手67可以设置为与本体60的外侧端面63之间具有不大于90°的夹角；把手67可以与本体60设置为一体结构，也可以设置为分体结构，例如把手67通过卡接、或螺纹连接、或通过其他方式连接到本体60；把手67的形状可以是板状、或环状、或钩状、或螺栓、或其他便于抓握的形状。由此，可以便于通过把手67抓握本体60和对本体60施力，将本体60插入卡槽40中，或将其从卡槽40中抽出，或按压本体60使本体60的内侧端面62贴紧转子盘10的端面12。

需要理解的是，本说明书中所记载的第一特征设置在第二特征上，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。此外，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。

本发明的叶片挡环安装方法采用前述的叶片挡环安装工具2，包括以下步骤：

S1、将多个叶片20的榫头21局部插入轴向榫槽11内，使卡槽40的宽度大于本体60的厚度；

S2、将叶片挡环安装工具2插入卡槽40，使本体60的内侧端面62与转子盘10的端面12相接触；

S3、敲击叶片20的榫头21，使对应的卡爪22与本体60的外侧端面63相接触，直至使整圈的卡槽40的宽度被调整至与本体60的厚度一致；

S4、抽出叶片挡环安装工具2，安装挡环30。

本发明的叶片挡环安装方法通过在卡槽40内插入厚度等于安装挡环30所需的卡槽40的宽度的本体60，当调整叶片20与转子盘10的相对轴向位置至本体60的内侧端面62和外侧端面63分别与转子盘10的端面12和卡爪22的内侧面23相接触时，即可视为前述轴向距离H值合格，卡槽40的宽度被调整至安装挡环30所需的宽度，叶片20安装到位。该叶片挡环安装方法通过等效替代的方式，可以准确控制叶片20与转子盘10的相对轴向位置，即用于安装挡环30的卡槽40的宽度，仅需通过在轴向一侧敲击叶片20即可将叶片20安装到位，避免了传统的安装方式中，挡环30安装前反复从轴向两侧调整叶片20与转子盘10的相对轴向位置的过程，操作简单便捷，大幅提高了装配效率，不但适用于安装背景技术部分所述的转子盘组件1的挡环30，也适用于安装其他类型的转子盘组件的挡环。

在该叶片挡环安装方法的一些实施方式中，叶片挡环安装工具2采用多个本体60形成整环。由此，可以一次完成整圈叶片20的安装和轴向位置调整，进一步提高装配效率。

在另一些实施方式中，叶片挡环安装工具2采用一个或多个本体60形成局部环形，步骤S3进一步包括：

S3-1、敲击叶片挡环安装工具2的当前位置对应的叶片20的榫头21，使对应的卡爪22的内侧面23与本体60的外侧端面63相接触；

S3-2、将叶片挡环安装工具2移至下一安装位置；

S3-3、敲击下一安装位置对应的叶片20的榫头21，使下一安装位置对应的卡爪22的内侧面23与本体60的外侧端面63相接触；

S3-4、重复以上步骤S3-2和S3-3，直至使整圈的卡槽40的宽度被调整至与本体60的厚度一致。

由此，可以减少叶片挡环安装工具2所包含的本体60的数量，进一步降低叶片挡环安装工具2的成本。

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 (12)

1.叶片挡环安装工具，所述叶片包括榫头和卡爪，所述榫头安装在转子盘的轴向榫槽内，所述卡爪的内侧面与所述转子盘的与所述卡爪相对的端面之间形成卡槽，所述挡环为弹性挡环，安装在所述卡槽内，其特征在于，所述安装工具包括至少一个板状的本体，用于插入所述卡槽，所述本体的厚度等于安装挡环所需的所述卡槽的宽度，当所述本体插入所述卡槽内时，所述榫头的径向内侧突出于所述本体的径向内侧边缘，以容许通过敲击所述径向内侧调整所述叶片与所述转子盘的相对轴向位置。

2.如权利要求1所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述本体的形状为扇形段。

3.如权利要求1所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述安装工具包括多个所述本体，多个所述本体组成整环或局部环形。

4.如权利要求1所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述本体设置有至少一个观察窗，所述观察窗贯穿所述本体的厚度方向上的两侧端面。

5.如权利要求4所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述本体的周向上设置有多个均布的所述观察窗，相邻的所述观察窗之间的夹角等于相邻的所述卡爪之间的夹角。

6.如权利要求4所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述本体的径向外侧边缘设置有多个齿，用于插入所述卡槽，相邻的两个所述齿之间形成所述观察窗。

7.如权利要求4所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述本体的径向内侧边缘设置有至少一个缺口，所述缺口形成所述观察窗。

8.如权利要求4所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述本体设置有延厚度方向延伸的通孔，所述通孔形成所述观察窗。

9.如权利要求1所述的叶片挡环安装工具，其特征在于，所述本体上设置有施力把手。

10.叶片挡环安装方法，其特征在于，采用如权利要求1-9中任一项所述的叶片挡环安装工具，所述安装方法包括以下步骤：

S1、将多个所述叶片的所述榫头局部插入所述轴向榫槽内，使所述卡槽的宽度大于所述本体的厚度；

S2、将所述叶片挡环安装工具插入所述卡槽，使所述本体的内侧端面与所述转子盘的所述端面相接触；

S3、敲击所述榫头，使对应的所述卡爪的所述内侧面与所述本体的外侧端面相接触，直至使整圈的所述卡槽的宽度被调整至与所述本体的厚度一致；

S4、抽出所述叶片挡环安装工具，安装所述挡环。

11.如权利要求10所述的叶片挡环安装方法，其特征在于，所述叶片挡环安装工具采用多个所述本体形成整环。

12.如权利要求10所述的叶片挡环安装方法，其特征在于，所述叶片挡环安装工具采用一个或多个所述本体形成局部环形，所述步骤S3进一步包括：

使所述叶片挡环安装工具的当前位置对应的所述卡爪的所述内侧面与所述本体的外侧端面相接触后，将所述叶片挡环安装工具移至下一安装位置，敲击所述下一安装位置对应的所述榫头，使所述下一安装位置对应的所述卡爪的所述内侧面与所述本体的所述外侧端面相接触，重复以上步骤直至使整圈的所述卡槽的宽度被调整至与所述本体的厚度一致。

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