CN114932524B - 一种混流涡轮增压器转子拆卸工具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混流涡轮增压器转子拆卸工具及方法，实现转子的整体拆卸，避免了轴承、轴套、主轴的划伤。包括拆卸底座、Y型支撑座、主推体，拆卸底座上设有涡轮导向支撑、固定台，涡轮导向支撑板上设有内六角孔，内六角孔内配合有涡轮导向杆，涡轮导向杆用于与涡轮的内六角安装槽配合定位，Y型支撑座具有三个支撑臂，支撑臂上固定有支撑杆，各支撑杆的一端与增压器的轴承座上对应的轴承座顶出孔螺纹配合固定，Y型支撑座的中间部位设有螺纹通孔，螺纹通孔内配合有主推螺杆，主推螺杆的一端设有内六角结构，另一端设有推力面，主推体上设有轴承安装槽，轴承安装槽套在推力面上，主推体、推力面之间设置主推轴承，主推体的一端为主推面。

Description

一种混流涡轮增压器转子拆卸工具及方法

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种混流涡轮增压器转子拆卸工具及方法。

背景技术

涡轮增压器是典型柴油机配套部件，配合柴油发动机一起工作，能有效提高柴油机输出功率。其中，混流涡轮增压器转子是其核心部件。在增压器运转一定时间或发生故障后会对其进行拆检，安全可靠的拆卸转子尤为重要。

在一次次的拆卸过程中，要避免因拆卸导致混流涡轮增压器转子主轴产生划痕或其他伤害。

针对现有的增压器拆装转子过程进行分析，增压器转子与增压器轴套是过盈配合，增压器在运转过程中轴套与轴保持相对静止的状态进行转动，故现有拆卸转子的方式为：将增压器平置于工作台上，依次拆卸涡壳、压气机壳及压气叶轮、压端密封盖后，在轴承壳中露出涡轮主轴端面、轴套、推力轴承、轴承座等零部件时，用橡胶锤手动敲击涡轮主轴端面，涡轮叶片端需手扶以防止涡轮掉落。

在上述方式的拆卸转子过程中，存在橡胶锤敲打主轴时，主轴受力不均，转子易转动且划伤，影响后续整机性能及可靠性等。

且根据专利《一种高增压系统用增压器轴向防爆裂结构》(申请号：202123221135.5)内容，增压器转子与增压器轴承壳必须在一定的相对位置时才能安全的取出，这就要求在拆卸增压器主轴时，主轴不能发生相对转动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种混流涡轮增压器转子拆卸工具及方法，实现转子的整体拆卸，涡轮主轴与轴承、轴套不会发生圆周方向上的位移，避免了轴承、轴套、主轴的划伤。

本发明的目的是这样实现的：

一种混流涡轮增压器转子拆卸工具，

包括拆卸底座、Y型支撑座、主推体，

所述拆卸底座上设有涡轮导向支撑板，以及用于固定混流涡轮增压器中间体部装的固定台，所述涡轮导向支撑板上设有内六角孔，所述内六角孔内配合有正六边形的涡轮导向杆，内六角孔、涡轮导向杆形成周向定位，涡轮导向杆的一端用于与涡轮的内六角安装槽配合定位，

所述Y型支撑座具有三个支撑臂，三个支撑臂上分别固定有支撑杆，各支撑杆的一端与增压器的轴承座上对应的轴承座顶出孔螺纹配合固定，Y型支撑座的中间部位设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内配合有主推螺杆，所述主推螺杆的一端设有内六角结构，用于与扳手配合，主推螺杆的另一端设有推力面，所述主推体上设有轴承安装槽，所述轴承安装槽套在所述推力面上，所述主推体、推力面之间设置主推轴承，用于承受推力并使主推体、推力面之间能够相对旋转，所述主推体的一端为主推面，用于对主轴施加推力。

优选地，Y型支撑座上的三个支撑臂上分别设有U型通孔，用于调节支撑杆的位置，使支撑杆的位置与涡轮增压器轴承座顶出孔一致，所述支撑杆的一端设有支撑台、锁紧螺杆，所述支撑台与U型通孔配合定位，所述锁紧螺杆上配合锁紧螺母，用于锁紧支撑杆的位置。

优选地，所述轴承座端面的顶出孔采用轴承座自带的取出孔。

一种混流涡轮增压器转子拆卸工具的使用方法，

将混流涡轮增压器中间体部装固定在拆卸底座；

将三只支撑杆分别旋入增压器轴承座的顶出孔中固定；

将主推螺杆旋入Y型支撑座的中心螺纹孔中，再将主推轴承放入主推体的轴承安装槽内，然后将轴承安装槽套在主推螺杆的推力面上；

将Y型支撑座的三个支撑臂与三只支撑杆配合固定，使得Y型支撑座与轴承座形成一体；

将涡端支撑板固定在拆卸底座上，将涡轮旋转至待拆卸角度，然后用涡轮导向杆穿过涡端支撑板上的正六边形通孔，涡轮导向杆的一端定位于涡轮的内六角安装槽内，即能够防止涡轮在拆卸过程中掉落，且使涡轮能够轴向移动；

在拆卸过程中，用内六角扳手旋转主推螺杆内六角，使主推体贴合至主轴端面，进一步地转动主推螺杆，主推体与涡轮轴保持相对静止，防止涡轮轴被划伤，涡轮主轴与过盈配合的轴套分离，并和涡轮一起退出。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.本发明使得涡轮主轴在取出时受力均匀。

2.本发明在使用过程中涡轮主轴端面与主推面保持相对静止，同时工装不会对主轴端面产生伤害。

3.本发明在使用过程中，涡轮主轴与轴承、轴套不会发生圆周方向上的位移，避免了轴承、轴套、主轴的划伤。

4.本发明在使用过程中能够避免涡轮发生掉落的风险。

附图说明

图1为轴承壳上转子与轴套过盈装配结构示意图；

图2为拆卸底座工装示意图；

图3为支撑杆示意图；

图4为Y型支撑座示意图；

图5为主推螺杆、滚珠轴承、主推体部装示意图；

图6为顶出工装组装示意图；

图7为涡端工装安装示意图。

附图标记

1：底座；1-1：底座螺纹孔M4；1-2：底座上的支撑板安装螺纹孔M5；2：增压器中间体部装；3：轴套；4：主轴；5：轴承座；5-1：轴承座顶出孔；6：支撑杆；6-1：M1的螺纹；6-2：退刀槽；6-3：支撑台；6-4：退刀槽；6-5：:M2螺纹；6-6：装夹平面；6-7：锁紧螺母；6-8：弹簧垫圈；7：Y型支撑座；7-1支撑臂；7-2：M3螺纹通孔；7-3：U型通孔；8：主推体；8-1：主推面；8-2：主推体凹槽；9：主推轴承；10：主推螺杆；10-1：推力面；10-2：内六角孔；11：涡轮支撑板安装螺栓M4；12：涡轮支撑板；13：涡轮导向杆；14：轴承壳安装螺母M5；15：轴承壳安装螺杆M4；L1：涡轮上的内六角孔中心到底座支撑脚垂直高度；L2：涡端支撑板上六角形通孔中心到底座支撑脚垂直高度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

一种混流涡轮增压器转子拆卸工具，包括拆卸底座1、混流涡轮增压器中间体部装2、轴套3、主轴4、轴承座5、支撑杆6及锁紧螺母、Y型支撑座7、主推体8、主推轴承9、主推螺杆10、支撑板固定螺栓11、涡轮导向支撑板12、涡轮导向杆13、增压器固定螺母14、增压器固定螺杆15。转子包括主轴4、涡轮。

如图1所示，增压器中间体2安装于底座1上，拆卸完壳体部件及压气叶轮、压端密封盖后，露出主轴4、轴套3、轴承座5等零部件。轴套3与主轴4为过盈配合，轴承座5端面有三个螺纹为M1顶出孔5-1此顶出孔原设计作用为将轴承座取出。

如图2所示，底座1上设有增压器中间体2固定用的螺纹孔M41-1，另设有涡端支撑板12安装螺纹孔M51-2。

如图3所示，支撑杆6底部有螺纹M1的螺杆6-1，M1螺杆6-1与光杆处设有退刀槽6-2便于加工，支撑杆6中部有支撑平台6-3，支撑杆6顶部设有螺纹为M2的螺杆6-5和装夹平面6-6。

如图4所示，Y型支撑座7设有3条支撑臂7-1，3条支撑臂7-1两两分布角度与轴承座顶出孔5-1分布角度一致，3条支撑臂7-1上设有相同结构的U型孔7-3，便于安装支撑杆6，并且U型孔的设计提高了工装在安装时偏移的容错率。Y型支撑座7中心位置设有螺纹为M3的螺纹通孔7-2，用以安装主推螺杆10。

如图5所示，主推体8材质为质地偏软的铝合金或铜合金，主推体8一侧设有主推面8-1，另一侧设有一定深度的凹槽8-2，主推体凹槽8-2底部装配有主推轴承9，该主推轴承为滚珠轴承，在拆卸转子过程中保证了主推螺杆10转动而主推体8不转动，即保证了主推体8与主轴端面4的相对静止。主推螺杆10上的推力面10-1与主推轴承9接触，主推螺杆10另一侧设有内六角孔10-2，以便于使用常规内六角扳手旋转主推螺杆10。

如图6所示，三只支撑杆6安装于Y型支撑座7的U型孔7-3中，Y型支撑座7搭于三只支撑杆6的支撑台6-3上，并用螺母垫圈紧固6-7、6-8。主推螺杆10、滚珠轴承9、主推体8的部装利用主推螺杆10安装于Y型支撑座7上的M3螺纹通孔7-2中，安装该部装体时，注意主推体8的主推面8-1应轻轻接触主轴4的端面。

如图7所示，利用螺栓11将涡端支撑板12紧固在底座安装孔1-2上，再将涡轮旋转至待拆卸角度，后用涡轮导向杆正六边形，13穿过涡端支撑板上的正六边形通孔，安装于涡轮的内六角安装槽内。此时涡轮上的内六角孔中心到底座支撑脚垂直高度L1与涡端支撑板上六角形通孔中心到底座支撑脚垂直高度L2相等。用六角头扳手插入主推螺杆10的内六角孔10-2内，缓慢旋转，增压器涡轮轴即可缓缓取出。

将混流涡轮增压器中间体部装2固定在拆卸底座1；

将三只支撑杆分别旋入增压器轴承座的顶出孔5-1中固定；

将主推螺杆旋入Y型支撑座的中心螺纹孔中，再将主推轴承放入主推体的轴承安装槽8-2内，然后将轴承安装槽8-2套在主推螺杆的推力面上；

将Y型支撑座的三个支撑臂7-1与支撑杆的支撑台6-3上，再使用锁紧螺母固定，使得Y型支撑座与轴承座形成一体；

将涡端支撑板固定在拆卸底座上，将涡轮旋转至待拆卸角度，然后用涡轮导向杆穿过涡端支撑板上的正六边形通孔，涡轮导向杆的一端定位于涡轮的内六角安装槽内，即能够防止涡轮在拆卸过程中掉落，且使涡轮能够轴向移动；

在拆卸过程中，轻轻稳住涡轮端，用内六角扳手旋转主推螺杆内六角，缓慢使安装于主推螺杆上的主推体贴合至主轴端面；旋转位移消除，使得主推体与涡轮轴保持相对静止，防止涡轮轴被划伤，进一步地转动主推螺杆，涡轮主轴即能够与主轴的轴承以及过盈配合的轴套分离，并和涡轮一起退出。

本发明创新点在于：

一是利用原轴承座螺纹顶出孔作为工装安装点，搭建支撑座；

二是利用螺杆与螺纹的相对转动产生轴向位移，以便将过盈配合的涡轮轴推出，且达到主轴退出过程受力均匀；

三是滚珠轴承将主推螺杆的旋转位移消除，使得主推体与涡轮轴保持相对静止，防止涡轮轴被划伤。

四是依靠作用力与反作用力，即是支撑杆上的力作用于轴承壳上，螺杆的一侧的力作用于支撑杆上，螺杆另一侧的力作用于涡轮轴上。

五是通过涡轮固定工装，保证涡轮在拆卸过程中不需要人力帮助且不发生转动。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种混流涡轮增压器转子拆卸工具，其特征在于：

包括拆卸底座、Y型支撑座、主推体，

所述拆卸底座上设有涡轮导向支撑板，以及用于固定混流涡轮增压器中间体部装的固定台，所述涡轮导向支撑板上设有内六角孔，所述内六角孔内配合有正六边形的涡轮导向杆，内六角孔、涡轮导向杆形成周向定位，涡轮导向杆的一端用于与涡轮的内六角安装槽配合定位，

所述Y型支撑座具有三个支撑臂，三个支撑臂上分别固定有支撑杆，各支撑杆的一端与增压器的轴承座上对应的轴承座顶出孔螺纹配合固定，Y型支撑座的中间部位设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内配合有主推螺杆，所述主推螺杆的一端设有内六角结构，用于与扳手配合，主推螺杆的另一端设有推力面，所述主推体上设有轴承安装槽，所述轴承安装槽套在所述推力面上，所述主推体、推力面之间设置主推轴承，用于承受推力并使主推体、推力面之间能够相对旋转，所述主推体的一端为主推面，用于对主轴施加推力。

2.根据权利要求1所述的一种混流涡轮增压器转子拆卸工具，其特征在于：Y型支撑座上的三个支撑臂上分别设有U型通孔，用于调节支撑杆的位置，使支撑杆的位置与涡轮增压器轴承座顶出孔一致，所述支撑杆的一端设有支撑台、锁紧螺杆，所述支撑台与U型通孔配合定位，所述锁紧螺杆上配合锁紧螺母，用于锁紧支撑杆的位置。

3.根据权利要求1所述的一种混流涡轮增压器转子拆卸工具，其特征在于：所述轴承座端面的顶出孔采用轴承座自带的取出孔。

4.一种权利要求1所述的混流涡轮增压器转子拆卸工具的使用方法，其特征在于：

将混流涡轮增压器中间体部装固定在拆卸底座；

将三只支撑杆分别旋入增压器轴承座的顶出孔中固定；

将主推螺杆旋入Y型支撑座的中心螺纹孔中，再将主推轴承放入主推体的轴承安装槽内，然后将轴承安装槽套在主推螺杆的推力面上；

将Y型支撑座的三个支撑臂与三只支撑杆配合固定，使得Y型支撑座与轴承座形成一体；

将涡端支撑板固定在拆卸底座上，将涡轮旋转至待拆卸角度，然后用涡轮导向杆穿过涡端支撑板上的正六边形通孔，涡轮导向杆的一端定位于涡轮的内六角安装槽内，即能够防止涡轮在拆卸过程中掉落，且使涡轮能够轴向移动；

在拆卸过程中，用内六角扳手旋转主推螺杆内六角，使主推体贴合至主轴端面，进一步地转动主推螺杆，主推体与涡轮轴保持相对静止，防止涡轮轴被划伤，涡轮主轴与过盈配合的轴套分离，并和涡轮一起退出。