CN114952702B - 内腔大紧度零件拆装工具及内腔大紧度零件拆装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供内腔大紧度零件拆装工具及内腔大紧度零件拆装方法，能从低压涡轮轴的前端侧实现通气管前支座的快速分解。所述工具包括：底部设有滑槽、外径小于内腔大紧度零件的入口处内径的基座；与滑槽进行配合而能沿滑槽进行移动第1勾块和第2勾块；将第1勾块与第2勾块相连接来提供使第1勾块与第2勾块互相靠近的弹性力的弹性构件；分别与第1勾块和第2勾块相抵接、能以沿筒形构件的轴向延伸的连杆为转轴进行旋转从而对第1勾块与第2勾块之间的径向距离进行调整的双偏心轮；以及与基座相结合来对第1勾块、第2勾块及双偏心轮进行按压定位的、设有能以可自由旋转的方式对连杆进行支承的第1通孔的、其基座一侧的外径小于入口处内径的定位座。

Description

内腔大紧度零件拆装工具及内腔大紧度零件拆装方法

技术领域

本发明涉及航空发动机装配技术，特别涉及用于低压涡轮轴腔内的通气管前支座拆装的工具和方法。

背景技术

在航空发动机中，低压涡轮轴腔内的通气管前支座用于从前端支撑轴心通气管。图1是表示低压涡轮轴的结构的示意图。将图中的左侧定义为前端，将右侧定义为后端。如图1所示，低压涡轮轴100腔内的通气管前支座200用于从前端支撑轴心通气管300。通气管前支座200与低压涡轮轴100通常采用小间隙配合，在通气管前支座200的前端入口处形成有内径前小后大的法兰台201，并且，为了防止漏气，通常在通气管前支座200的前端外径上配置胶圈400来进行密封。因胶圈400的存在，导致通气管前支座200与低压涡轮轴100的内腔之间有较大的紧度，需要较大的外力方能实现通气管前支座200的分解。

常规工艺下，通常从低压涡轮轴100的后端插入一根长杆，将通气管前支座200从低压涡轮轴100的腔体内顶出。通过采用上述工艺，能以简单的工具将作为内腔大紧度零件的通气管前支座200从作为筒形构件的低压涡轮轴100进行分解，因此，在现有的航空发动机装配工艺中被广泛运用。

发明内容

发明所要解决的问题

然而，如图1所示，由于低压涡轮轴100的轴腔较长，低压涡轮轴100的后端面与通气管前支座200的后端面的轴向距离L值约有2000mm，而在手工操作下，长杆在轴腔内很难沿着涡轮轴轴线运动，因此，在分解过程中，长杆与低压涡轮轴100的内孔壁发生刮碰的风险较大。由于涡轮轴孔内壁上涂有防护涂层，因此在刮碰过程中易造成涂层脱落，造成低压涡轮轴100的金属本体与空气接触而发生氧化，从而会引起涡轮轴腐蚀。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种内腔大紧度零件拆装工具及内腔大紧度零件拆装方法，能从低压涡轮轴等筒形构件的前端侧实现通气管前支座等内腔大紧度零件的快速分解，从而能降低拆装工具与筒形构件的内壁发生刮碰的风险，提高装配质量。

用于解决技术问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的第一方面所涉及的内腔大紧度零件拆装工具用于将以大紧度装配于筒形构件内腔的内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆装，包括：

基座，该基座的底部设有沿所述筒形构件的径向延伸的滑槽，所述基座的外径小于所述内腔大紧度零件的入口处内径；

第1勾块，该第1勾块与所述滑槽进行配合，能沿所述滑槽进行移动；

第2勾块，该第2勾块与所述滑槽进行配合，能沿所述滑槽进行移动；

弹性构件，该弹性构件将所述第1勾块与所述第2勾块相连接，提供使所述第1勾块与所述第2勾块沿径向互相靠近的弹性力；

双偏心轮，该双偏心轮配置于所述第1勾块与所述第2勾块之间，分别与所述第1勾块和所述第2勾块相抵接，具有沿所述筒形构件的轴向延伸的连杆，能以所述连杆为转轴进行旋转，从而对所述第1勾块与所述第2勾块之间的径向距离进行调整；以及

定位座，该定位座与所述基座相结合，沿所述筒形构件的轴向对所述第1勾块、所述第2勾块及所述双偏心轮进行按压定位，所述定位座上设有能以可自由旋转的方式对所述连杆进行支承的第1通孔，所述定位座的所述基座一侧的外径小于所述入口处内径。

另外，为了解决上述问题，本发明的第二方面所涉及的内腔大紧度零件拆装方法利用如上述本发明的第一方面所述的内腔大紧度零件拆装工具将以大紧度装配于筒形构件内腔的内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆装，在该内腔大紧度零件拆装方法中，

在所述弹性构件的弹性力的作用下，使所述第1勾块和所述第2勾块位于所述双偏心轮的低点位置，从而使所述第1勾块与所述第2勾块之间的距离沿径向收缩，

将所述内腔大紧度零件拆装工具从所述筒形构件的配置有所述内腔大紧度零件的一侧沿轴向插入所述内腔大紧度零件的入口处，使所述第1勾块和所述第2勾块到达形成于所述内腔大紧度零件的所述入口处的内侧的卡合部，所述卡合部的内径大于所述入口处的内径，

将所述双偏心轮绕所述筒形构件的中心轴进行旋转，使所述第1勾块和所述第2勾块位于所述双偏心轮的高点位置，从而使所述第1勾块与所述第2勾块之间的距离沿径向扩展，使得所述第1勾块和所述第2勾块与所述卡合部卡合，

拉动所述连杆从而将所述内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆卸。

发明效果

根据本发明所涉及的内腔大紧度零件拆装工具及内腔大紧度零件拆装方法，能从低压涡轮轴等筒形构件的前端侧实现通气管前支座等内腔大紧度零件的快速分解，从而能降低拆装工具与筒形构件的内壁发生刮碰的风险，提高装配质量。

附图说明

图1是表示低压涡轮轴的结构的示意图。

图2是表示本发明所涉及的内腔大紧度零件拆装工具的结构的示意图。

图3是表示图2中的勾块的结构的分解立体图。

图4是表示图2中的勾块的连接结构的分解立体图。

图5是本发明所涉及的内腔大紧度零件拆装工具的安装示意图。

图6A是表示勾块的伸出状态的俯视示意图，图6B是表示从图6A中去掉双偏心轮后的状态下的俯视示意图。

图7A是表示勾块的收缩状态的俯视示意图，图7B是表示从图7A中去掉双偏心轮后的状态下的俯视示意图。

具体实施方式

下面，参照图1～4，对本发明的优选实施方式进行说明。

图2是表示本实施方式所涉及的内腔大紧度零件拆装工具10的结构的示意图，图3是表示图2中的勾块的结构的分解立体图，图4是表示图2中的勾块的连接结构的分解立体图。

内腔大紧度零件拆装工具10用于将以大紧度装配于低压涡轮轴等筒形构件的内腔中的通气管前支座等内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆装，如图2所示，包括基座1、第1勾块2、第2勾块3、弹性构件4、双偏心轮5以及定位座6。

基座1用于容纳第1勾块2和第2勾块3，如图4所示，其底部形成有滑槽，该滑槽能与第1勾块2和第2勾块3的T形台相互配合，从而能引到第1勾块2和第2勾块3沿直线运动。此外，如图4所示，形成于基座1底部的滑槽还可以充当后述的弹性构件4的容纳部。另外，基座1的外径设置为小于后述的作为内腔大紧度零件的通气管前支座200的入口处的内径，从而能够将其顺利地插入通气管前支座200的入口。

第1勾块2和第2勾块3的侧面形成为T形结构，其T形台能与基座1底部的滑槽相配合，从而使两个勾块只能沿直线运动。另外，如图2、图4所示，第1勾块2和第2勾块3的相对的侧面还分别设有挂钩，用于连接后述的弹性构件4。

弹性构件4分别通过挂钩与第1勾块2和第2勾块3相连接，向内拉紧两个勾块，使得两个勾块与后述的双偏心轮相接触。由于采用了能保证第1勾块2和第2勾块3的同步收缩的弹性构件4，两个勾块之间的弹性构件始终向内拉紧勾块而使勾块与双偏心轮接触，因此，能保证勾块的同步收缩，保证两个勾块运动的同步性，从而能避免因勾块运行的不同步而导致内腔大紧度零件拆装工具10的失效。另外，在本实施方式中，弹性构件4例如是弹簧、皮筋等能够提供收缩弹性力的构件，但本发明并不局限于此，只要是能够提供使第1勾块2与第2勾块3互相靠近的弹性力的弹性构件，均可适用于本发明。

如图3所示，双偏心轮5例如具有S形结构，其轮缘上的各点与其旋转中心之间的径向距离是渐变的，由此，能实现两个勾块的径向距离的可调整。另外，双偏心轮5配置于第1勾块2与第2勾块3之间，分别与第1勾块2和第2勾块3相抵接。此外，在双偏心轮5中心处具有连杆，双偏心轮5能以该连杆为转轴进行旋转，从而对第1勾块2与第2勾块3之间的径向距离进行调整。

此外，如后述的图6和图7所示，本实施方式的双偏心轮5的低点位置被设为使得第1勾块2与第2勾块3的径向外侧之间的距离小于内腔大紧度零件的入口处内径，并且，双偏心轮5的高点位置被设为使得第1勾块2与第2勾块3的径向外侧之间的距离大于内腔大紧度零件的入口处外径。由此，能使内腔大紧度零件拆装工具10在勾块收缩状态下能够从通气管前支座的入口孔探入，并使内腔大紧度零件拆装工具10在勾块伸出的状态下能够从后侧勾住通气管前支座入口处的法兰台，从而能实现从前端分解通气管前支座的技术效果。

如图3所示，定位座6与基座1相结合，沿图中上下方向对第1勾块2、第2勾块3和双偏心轮5进行按压定位，从而使内腔大紧度零件拆装工具10成为完整整体，使得各部件不会发生脱落。定位座6上设有能以可自由旋转的方式对双偏心轮5的连杆进行支承的支承孔即第1通孔。

具体而言，如图3所示，在定位座6的基座1一侧形成有小径部，该小径部的外径与后述的通气管前支座200的入口处的内径采用小间隙配合。由此，能容易地使得内腔大紧度零件拆装工具10与通气管前支座200同轴。定位座6的与基座1相反的一侧形成有大径部，该大径部的外径大于后述的通气管前支座200的入口处的内径。由此，在第1勾块2和第2勾块3伸出基座1时，将在定位座6的大径部与第1勾块2之间、以及定位座6的大径部与第2勾块3之间所形成的槽卡在后述内腔大紧度零件的入口处内侧的卡合部、即法兰台201上。根据上述结构，等同于使得内腔大紧度零件拆装工具10在前、后两端均与内腔大紧度零件进行了限位，从而能使内腔大紧度零件拆装工具10兼具了拆卸和装配两种功能。

另外，如图3所示，在定位座6的与第1勾块2和第2勾块3的移动方向垂直的方向上的两侧，进行切边处理从而分别形成有切口，并且，在基座1的两侧也进行切边处理从而形成有切口。由此，使得内腔大紧度零件拆装工具10形成为非完全遮盖的结构，从而能在利用该工具进行拆卸和装配时，对两个勾块与通气管前支座之间的接触情况进行观察，以避免盲装导致操作失误的风险，确保装拆过程中无风险，提高工艺安全性。

以上对定位座6采用切边台阶圆柱法兰结构的示例进行了说明，但本发明并不局限于此。只要将定位座6的基座1一侧的外径设得小于内腔大紧度零件的入口处内径即可，例如也可以不在定位座6的与基座1相反的一侧形成大径部。

此外，以上对在定位座6和基座1的两侧同时进行切边处理而形成切口的示例进行了说明，但本发明并不局限于此。例如，也可以仅在一侧形成切口。

另外，如图3所示，内腔大紧度零件拆装工具10还可以包括快卸插销7，该快卸插销7能沿轴向依次贯穿形成于定位座6的贯通孔即第2通孔、以及形成于双偏心轮5的锁定孔即第3通孔，从而对第1勾块2和第2勾块3的伸出状态进行锁定。由此，能够快速锁定勾块的最大径向距离，维持内腔大紧度零件拆装工具如后所述那样勾住通气管前支座入口处的法兰台的状态，并且，能通过拔出该快卸插销来方便地解除锁定状态。

另外，如图2所示，也可以在双偏心轮5的连杆的一端连接滑锤组件8。例如可以在滑锤组件8的端部表现形成外螺纹，与双偏心轮5的连杆末端的所形成的内螺纹进行螺合，从而将滑锤组件8安装于双偏心轮5的连杆的一端。在拆卸或装配内腔大紧度零件时，能利用滑锤组件8上的滑锤被拉动时所产生的惯性力来方便地进行拆装作业，从而能降低作业时的劳动强度。

此外，以上对双偏心轮5的连杆的一端连接有滑锤组件的情况进行了说明，但本发明并不局限于此，也可以不安装滑锤组件而直接拉动或推动连杆来进行拆装作业。

下面对内腔大紧度零件拆装工具10的组装方法进行说明。

首先，如图4所示，将弹性构件4的两端分别安装至第1勾块2和第2勾块3的相对面上所形成的挂钩上。接着，将两个勾块的T形台安装至基座1的底部所形成的滑槽内，同时，将弹性构件4收纳于滑槽内。然后，如图3所示，将双偏心轮5安装至两个勾块之间。之后，将定位座6安装至基座1上，使得从图3中的上方压住两个勾块和双偏心轮5，并通过螺栓9(图中共有4个)来进行固定。最后，如图2所示，将滑锤组件8安装于双偏心轮5的连杆末端的螺纹孔内，来完成内腔大紧度零件拆装工具10的组装。

下面，参照图5～7，对利用上述内腔大紧度零件拆装工具10将以大紧度装配于筒形构件内腔的内腔大紧度零件从筒形构件进行拆装的方法进行说明。

首先，如图7A、图7B所示，在弹性构件4的弹性力的作用下，使第1勾块2和第2勾块3位于双偏心轮5的低点位置，从而使第1勾块2与第2勾块3之间的距离沿径向收缩。此时，两个勾块的径向外侧之间的距离成为最小。

接着，如图5所示，将内腔大紧度零件拆装工具10从筒形构件即低压涡轮轴100的配置有内腔大紧度零件即通气管前支座200的一侧(图中为左侧)沿轴向插入通气管前支座200的入口处，使第1勾块2和第2勾块3到达形成于通气管前支座200的入口处内侧的卡合部即法兰台201的内径较大的一端。

在本实施方式中，由于内腔大紧度零件拆装工具10的定位座6的与基座1相反的一侧形成有大径部，因此，该定位座6的大径部会与法兰台201相接触，从而能对第1勾块2和第2勾块3的位置进行辅助定位。

然后，如图6A、图6B所示，将双偏心轮5绕转轴进行旋转，使第1勾块2和第2勾块3位于双偏心轮5的高点位置，使得双偏心轮5的高点与两个勾块的内侧面相接触，从而使第1勾块2与第2勾块3之间的距离沿径向扩展而处于伸出状态，使得第1勾块2和第2勾块3与法兰台201卡合。

在本实施方式中，第1勾块2和第2勾块3与定位座6的大径部所形成的槽能卡在法兰台201上，因此，等同于内腔大紧度零件拆装工具10在前、后两端均能够与通气管前支座200进行限位。

之后，在具有快卸插销7的情况下，将该快卸插销7依次插入定位座6上的贯通孔和双偏心轮5上的锁定孔，从而对第1勾块2和第2勾块3的伸出状态进行锁定。

最后，在具有滑锤组件8的情况下，反复向远离通气管前支座200的方向拉动该滑锤组件8上的滑锤，使得滑锤反复撞击挡块，利用所产生的惯性力将通气管前支座200拉出低压涡轮轴100，从而实现通气管前支座200的拆卸。

另外，在定位座6具有大径部的情况下，如图5所示，勾块与大径部所形成的槽能卡在法兰台上，因此，能使定位座6的大径部与通气管前支座200的入口处侧壁相抵接。由此，在要将通气管前支座200装配至低压涡轮轴100时，通过朝通气管前支座200的方向反向拉动滑锤，能利用所产生的反向的惯性力将通气管前支座200推入低压涡轮轴100的内腔，从而能实现通气管前支座200的装配。

此外，在本实施方式中，由于内腔大紧度零件拆装工具10采用非完全遮盖结构，在两侧进行了切边处理，形成有切口，因此，在对通气管前支座200进行拆装时，可以从切口对第1勾块2和第2勾块3与通气管前支座200之间的接触情况进行观察。

根据本实施方式所涉及的内腔大紧度零件拆装工具和内腔大紧度零件拆装方法，能从低压涡轮轴前端实现通气管前支座的快速分解，避免长杆刮碰低压涡轮轴内壁造成涂层脱落，从前端实现通气管前支座的分解，提高分解工艺的安全性。该内腔大紧度零件拆装工具及内腔大紧度零件拆装方法有效解决了内腔大紧度零件的分解问题，操作方便，且兼具分解和装配功能，能减少工装种类，降低工艺成本。

此外，在本实施方式中，示出了利用内腔大紧度零件拆装工具10将通气管前支座200从低压涡轮轴100进行拆卸或者将通气管前支座200装配至低压涡轮轴100的情况，但本发明并不局限于此。只要是在筒形构件的内腔中以大紧度装配具有卡合部的内腔大紧度零件的情况下，均可适用本发明的内腔大紧度零件拆装工具以及内腔大紧度零件拆装方法。

另外，应当认为本次披露的实施方式的所有方面仅是举例表示，并非是限制性的。本发明的范围由权利要求书来表示，而并非由上述实施方式来表示，本发明的范围还包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有的修正和变形。

工业上的实用性

如上所述，根据本发明的内腔大紧度零件拆装工具及内腔大紧度零件拆装方法，对于航空发动机的装配，特别是低压涡轮轴等筒形构件腔内的通气管前支座等内腔大紧度零件的拆装方面是有用的。

标号说明

1基座

2第1勾块

3第2勾块

4弹性构件

5双偏心轮

6定位座

7快卸插销

8滑锤组件

9螺栓

10内腔大紧度零件拆装工具

100低压涡轮轴

200通气管前支座

201法兰台

300轴心通气管

400胶圈

Claims (12)

1.一种内腔大紧度零件拆装工具，用于将以大紧度装配于筒形构件内腔的内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆装，其特征在于，包括：

基座，该基座的底部设有沿所述筒形构件的径向延伸的滑槽，所述基座的外径小于所述内腔大紧度零件的入口处内径；

第1勾块，该第1勾块与所述滑槽进行配合，能沿所述滑槽进行移动；

第2勾块，该第2勾块与所述滑槽进行配合，能沿所述滑槽进行移动；

弹性构件，该弹性构件将所述第1勾块与所述第2勾块相连接，提供使所述第1勾块与所述第2勾块沿径向互相靠近的弹性力；

双偏心轮，该双偏心轮配置于所述第1勾块与所述第2勾块之间，分别与所述第1勾块和所述第2勾块相抵接，具有沿所述筒形构件的轴向延伸的连杆，能以所述连杆为转轴进行旋转，从而对所述第1勾块与所述第2勾块之间的径向距离进行调整；以及

定位座，该定位座与所述基座相结合，沿所述筒形构件的轴向对所述第1勾块、所述第2勾块及所述双偏心轮进行按压定位，所述定位座上设有能以可自由旋转的方式对所述连杆进行支承的第1通孔，所述定位座的所述基座一侧形成有小径部，该小径部的外径与所述入口处内径采用小间隙配合。

2.如权利要求1所述的内腔大紧度零件拆装工具，其特征在于，

所述双偏心轮的低点位置设为使得所述第1勾块与所述第2勾块的径向外侧之间的距离小于所述入口处内径，

所述双偏心轮的高点位置设为使得所述第1勾块与所述第2勾块的径向外侧之间的距离大于所述入口处内径。

3.如权利要求1或2所述的内腔大紧度零件拆装工具，其特征在于，

所述定位座的与所述基座相反的一侧形成有大径部，该大径部的外径大于所述入口处内径。

4.如权利要求3所述的内腔大紧度零件拆装工具，其特征在于，

在所述定位座和所述基座的、与所述第1勾块和所述第2勾块的移动方向垂直的方向上的至少一侧，沿轴向进行切边处理从而形成有切口。

5.如权利要求1或2所述的内腔大紧度零件拆装工具，其特征在于，

还包括快卸插销，该快卸插销能沿轴向依次贯穿形成于所述定位座的第2通孔和形成于所述双偏心轮的第3通孔，从而对所述第1勾块和所述第2勾块的伸出状态进行锁定。

6.如权利要求1或2所述的内腔大紧度零件拆装工具，其特征在于，

在所述连杆的一端，连接有滑锤组件。

7.一种内腔大紧度零件拆装方法，该内腔大紧度零件拆装方法利用如权利要求1所述的内腔大紧度零件拆装工具将以大紧度装配于筒形构件内腔的内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆装，其特征在于，

在所述弹性构件的弹性力的作用下，使所述第1勾块和所述第2勾块位于所述双偏心轮的低点位置，从而使所述第1勾块与所述第2勾块之间的距离沿径向收缩，

将所述内腔大紧度零件拆装工具从所述筒形构件的配置有所述内腔大紧度零件的一侧沿轴向插入所述内腔大紧度零件的入口处，使所述第1勾块和所述第2勾块到达形成于所述内腔大紧度零件的所述入口处的内侧的卡合部，并使所述小径部的外径与所述入口处内径进行小间隙配合，所述卡合部的内径大于所述入口处的内径，

将所述双偏心轮绕所述转轴进行旋转，使所述第1勾块和所述第2勾块位于所述双偏心轮的高点位置，从而使所述第1勾块与所述第2勾块之间的距离沿径向扩展，使得所述第1勾块和所述第2勾块与所述卡合部卡合，

拉动所述连杆从而将所述内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆卸。

8.如权利要求7所述的内腔大紧度零件拆装方法，其特征在于，

所述双偏心轮的低点位置设为使得所述第1勾块与所述第2勾块的径向外侧之间的距离小于所述入口处内径，

所述双偏心轮的高点位置设为使得所述第1勾块与所述第2勾块的径向外侧之间的距离大于所述入口处内径。

9.如权利要求7或8所述的内腔大紧度零件拆装方法，其特征在于，

所述定位座的与所述基座相反的一侧形成有大径部，该大径部的外径大于所述入口处内径，

在要将所述内腔大紧度零件装配至所述筒形构件时，使所述大径部与所述内腔大紧度零件的入口处侧壁相抵接，推动所述连杆从而将所述内腔大紧度零件装配至所述筒形构件的内腔。

10.如权利要求9所述的内腔大紧度零件拆装方法，其特征在于，

在所述定位座和所述基座的、与所述第1勾块和所述第2勾块的移动方向垂直的方向上的至少一侧，沿轴向进行切边处理从而形成有切口，

在对所述内腔大紧度零件进行拆装时，从所述切口对所述第1勾块及所述第2勾块与所述内腔大紧度零件之间的接触情况进行观察。

11.如权利要求7或8所述的内腔大紧度零件拆装方法，其特征在于，

所述内腔大紧度零件拆装工具还包括快卸插销，

在使所述双偏心轮的高点分别与所述第1勾块和所述第2勾块的内侧面相接触从而使所述第1勾块和所述第2勾块沿径向从所述基座伸出的状态下，将所述快卸插销沿轴向依次贯穿形成于所述定位座的第2通孔和形成于所述双偏心轮的第3通孔，从而对所述第1勾块和所述第2勾块的伸出状态进行锁定。

12.如权利要求7或8所述的内腔大紧度零件拆装方法，其特征在于，

在所述连杆的一端，连接有滑锤组件，

在要将所述内腔大紧度零件从所述筒形构件进行拆卸时，向远离所述双偏心轮的方向拉动所述滑锤组件上的滑锤，从而利用惯性力将所述内腔大紧度零件拉出所述筒形构件，

在要将所述内腔大紧度零件装配至所述筒形构件时，向朝向所述双偏心轮的方向拉动所述滑锤组件上的滑锤，从而利用惯性力将所述内腔大紧度零件推入所述筒形构件。