CN115070696B - 开口挡环安装装置以及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开口挡环安装装置以及安装方法，涉及航空发动机领域，用以便捷地安装航空发动机叶片处的开口挡环。开口挡环安装装置包括支撑座、驱动盘、抵顶件以及限位件。支撑座被构造为提供支撑。驱动盘被构造为阿基米德螺旋线形状的，且为一圈以上；驱动盘可转动地安装于支撑座。抵顶件包括多个，各个抵顶件沿着驱动盘的周向分布布置，且抵顶件安装于驱动盘。限位件安装于支撑座，且限定抵顶件的移动路径，以使得抵顶件具有相对于支撑座的径向移动的自由度上述技术方案，避免了单点敲击开口挡环或者误操作造成其他零件损伤，且圆周多点布置的抵顶件同时挤压挡环，一次完成装配，避免反复循环敲击安装，装配效率高。

Description

开口挡环安装装置以及安装方法

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，具体涉及一种开口挡环安装装置以及安装方法。

背景技术

涡轮盘组件由盘和叶片组成，叶片安装在涡轮盘的榫槽内，再通过挡环实现轴向限位。叶片通过燕尾式或者枞树式榫齿与盘鼓周向的榫槽连接，限制叶片周向的运动自由度(不可旋转)；在轴向方向上，通过弹性挡环进行限位。挡环采用开口结构，具有一定的弹性，可塞入叶片卡爪与涡轮盘形成的勾槽内，从后端压住叶片，实现叶片轴向上的限位。挡环处于涡轮盘后端环形法兰与叶片缘板形成的环形凹坑内，此环形带宽段较窄，非开敞空间。

相关技术中所采用的装配方法如下：通过冲子(芯棒或螺丝刀)配合手锤冲入挡环的安装槽内。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：由于挡环内侧与环形法兰外壁的径向距离较近，敲击时，冲子(芯棒或螺丝刀)的倾斜程度较大，敲击过程中垂直方向上的分力远大于水平方向的分力，挡环要承受较大的垂直分力，易造成挡环局部变形。涡轮工作过程中，变形处易出现应力集中，造成挡环失效。此外，由于叶片缘板和涡轮盘法兰之间的环形带较窄，操作失误时，易敲击到叶片缘板或环形法兰，涡轮盘的环形法兰段和叶片缘板的厚度较小，一旦操作失误，易造成零件损伤。挡环为整环结构，单点敲击时，已经敲击到位的部位容易部分弹出沟槽，实际装配时需要反复循环多次敲击才可保证挡环周向的各个位置均安装到位，装配效率不高。

发明内容

本发明提出一种开口挡环安装装置以及安装方法，用以便捷地安装航空发动机叶片处的开口挡环。

本发明实施例提供一种开口挡环安装装置，包括：

支撑座，被构造为提供支撑；

驱动盘，被构造为阿基米德螺旋线形状的，且为一圈以上；所述驱动盘可转动地安装于所述支撑座；

抵顶件，包括多个，各个所述抵顶件沿着所述驱动盘的周向分布布置，且所述抵顶件安装于所述驱动盘；以及

限位件，安装于所述支撑座，且限定所述抵顶件的移动路径，以使得所述抵顶件具有相对于所述支撑座的径向移动的自由度。

在一些实施例中，所述驱动盘包括片材，所述片材围绕成阿基米德螺旋线形状。

在一些实施例中，各个所述抵顶件设置有至少两个卡槽，每个所述抵顶件的两个所述卡槽分别卡设在所述片材的不同螺旋圈上。

在一些实施例中，各个所述抵顶件设置的所述卡槽的数量与所述片材围绕成的阿基米德螺旋线的螺旋圈数相同。

在一些实施例中，所述限位件具有安装槽，所述抵顶件位于所述安装槽中。

在一些实施例中，所述限位件可拆卸地安装于所述支撑座。

在一些实施例中，所述抵顶件和所述限位件一一对应设置。

在一些实施例中，所述限位件包括：

安装部，与所述支撑座固定；

连接部，与所述安装部固定连接；以及

压紧部，安装于所述连接部远离所述安装部的一端，且所述压紧部压住所述抵顶件。

在一些实施例中，所述支撑座设置有内凹部，所述驱动盘安装于所述内凹部。

本发明实施例提供一种开口挡环安装方法，包括以下步骤：

旋转本发明实施例任一技术方案所提供的开口挡环安装装置的驱动盘，使得抵顶件同步收缩；

将所述开口挡环安装装置放置于涡轮盘后安装边上，且两者轴线重合；其中，所述涡轮盘后安装边与所述开口挡环安装装置采用小间隙的孔轴配合；

反向旋转所述开口挡环安装装置的驱动盘，使得抵顶件沿着所述驱动盘的径向向外运动，以将所述开口挡环挤压到安装槽内。

上述技术方案提供的开口挡环安装装置，具有驱动盘和抵顶件，抵顶件沿着驱动盘的周向布置有多个。驱动盘被构造为阿基米德螺旋线形状的，驱动盘的径向向外渐变式扩大。随着驱动盘的转动，多个抵顶件同步沿径向向外运动，以同时挤压开口挡环的圆周方向的多个位置，多点同步作用将开口挡环挤入安装槽内。上述技术方案，避免了单点敲击开口挡环或者误操作造成其他零件损伤，且圆周多点布置的抵顶件同时挤压挡环，一次完成装配，避免反复循环敲击安装，装配效率高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为使用本发明实施例提供的开口挡环安装装置安装开口挡环的示意图；

图2为使用本发明实施例提供的开口挡环安装装置安装开口挡环的局部剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的开口挡环安装装置的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的开口挡环安装装置的局部剖视示意图；

图5为本发明实施例提供的开口挡环安装装置的驱动盘结构示意图；

图6为本发明另一些实施例提供的开口挡环安装方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1至图3，本发明实施例还提供一种开口挡环安装装置，包括支撑座1、驱动盘2、抵顶件3以及限位件4。支撑座1被构造为提供支撑；驱动盘2被构造为阿基米德螺旋线形状的，且为一圈以上。驱动盘2安装于支撑座1。抵顶件3包括多个，各个抵顶件3沿着驱动盘2的周向分布布置，且抵顶件3可转动地安装于驱动盘2。限位件4安装于支撑座1，且限定抵顶件3的移动路径，以使得抵顶件3具有相对于支撑座1的径向移动的自由度。抵顶件3不具有其他方向移动的自由度。驱动盘2相对于支撑座1转动，会推动抵顶件3在支撑座1的径向方向上伸出，从而把开口挡环5推到安装槽中，实现开口挡环5的安装。

参见图2和图4，支撑座1被构造为环形的，支撑座1作为其他部件的安装基础。支撑座1包括环形体12以及设置于环形体12的法兰13，法兰13也是环形的。该法兰13与涡轮盘6安装边形成轴孔配合。这种结构的支撑座1，可以在安装开口挡环5之前，准确将开口挡环安装装置定位于涡轮盘6的安装边。亟需参见图2，在一些实施例中，支撑座1设置有内凹部11，驱动盘2安装于内凹部11。通过该内凹部11，实现驱动盘2和支撑座1的轴孔配合，实现安装工具轴线与涡轮盘6轴线的对齐。

参见图1、图2和图5，在一些实施例中，驱动盘2是阿基米德螺旋线形状的片材，驱动盘2具有一定的高度且比较薄。驱动盘2具有多圈螺旋。阿基米德螺旋线沿径向向外扩散，旋转过程中可驱动抵顶件3沿径向向外运动，挤压挡环，以实现挡环的安装。

参见图1和图3，抵顶件3安装于驱动盘2，驱动盘2上安装有多个抵顶件3。在一些实施例中，沿着驱动盘2的周向方向，各个抵顶件3均匀布置，这样使得后续安装开口挡环5时，开口挡环5在周向各个位置的受力均衡。抵顶件3包括第一板32和第二板33，第一板32和第二板33大致形成L形的形状，第一板32和第二板33垂直且固定连接。第一板32安装有卡槽31，第二板33作为抵顶部分，推着开口挡环5移动。

参见图2和图4，在一些实施例中，各个抵顶件3设置有至少两个卡槽31，每个抵顶件3的两个卡槽31分别卡设在片材的不同螺旋圈上。抵顶件3的结构和驱动盘2的结构是配合的。也就是说，位于驱动盘2每个周向位置的抵顶件3的结构和其他抵顶件3的结构都是不相同的。这是由于驱动盘2采用了阿基米德螺旋线形状，每个抵顶件3上的卡槽31的分布也都需要满足与之配合处驱动盘2的阿基米德螺旋线形状。在驱动盘2的旋转驱动下，抵顶件3沿径向外运动，挤压开口挡环5，以实现开口挡环5的安装。

参见图1至图4，在一些实施例中，各个抵顶件3设置的卡槽31的数量与片材围绕成的阿基米德螺旋线的螺旋圈数相同。这使得抵顶件3的安装更加稳固。后续整体转动驱动盘2时，所有的抵顶件3同步转动。

上述技术方案，驱动盘2的圆周均布多个抵顶件3，这些抵顶件3同时沿径向向外运动挤压挡环，避免单点敲击时，挡环局部位置弹出沟槽的情况发生时需反复循环敲击方能实现安装，此种工艺下，可将挡环一次安装到位，具有较高的装配效率。

参见图1至图4，在一些实施例中，限位件4安装于支撑座1，具体比如通过螺栓8连接。限位件4具有安装槽40，抵顶件3位于安装槽40中。在支撑盘上装有限位件4，限位件4罩在抵顶件3外，起到了防止旋转过程中抵顶件3跟随驱动盘2转动的作用，使得抵顶件3仅能相对于支撑座1在径向方向上移动。

参见图1和图3，在一些实施例中，抵顶件3和限位件4一一对应设置。每个抵顶件3单独实现限位和滑动导向。

参见图1至图4，在一些实施例中，限位件4包括安装部41、连接部42和压紧部43。安装部41与支撑座1固定，具体比如通过螺栓固定连接。连接部42与安装部41固定连接。压紧部43安装于连接部42远离安装部41的一端，且压紧部43压住抵顶件3。限位件4大致形成Z字形状，这种结构可以使得限位件4既能够压紧抵顶部，也能够很稳固地安装。

参见图6，本发明实施例还提供一种开口挡环安装方法，包括以下步骤：

步骤S100、旋转本发明上述实施例任一技术方案所提供的开口挡环安装装置的驱动盘2，使得抵顶件3同步收缩。

步骤S200、将开口挡环安装装置放置于涡轮盘6后安装边上，且使得两者轴线重合；其中，涡轮盘6后安装边与开口挡环安装装置采用小间隙的孔轴配合，使得支撑盘的轴线与涡轮盘6轴线重合。具体地，驱动盘2通过内凹部11与支撑座1连接，支撑座1的法兰13与涡轮盘6的安装边在图2所示的B处形成小间隙的轴孔配合，通过两者配合，实现驱动盘2的轴线、支撑座1轴线以及涡轮盘6的轴线三者重合。上述方式简便、准确地实现了开口挡环安装装置的安装定位。

步骤S300、反向旋转开口挡环安装装置的驱动盘2，使得抵顶件3沿着驱动盘2的径向向外运动，以将开口挡环5挤压到安装槽内。

上述技术方案，通过将驱动盘2设置为阿基米德螺旋线形状的，在抵顶件3上设置与驱动盘2相对应的阿基米德螺旋线结构的卡槽31。由于阿基米德螺旋线所形成圆弧由径向向外渐变式扩大，旋转过程中可推动抵顶件3向外运动，挤压挡环，使得挡环被推入到安装槽内。上述技术方案，通过驱动盘2的转动，使得抵顶件3沿着径向向外运动，最终将挡环推入安装沟槽内，实现挡环的无损伤安装，且装配操作安全高效。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种开口挡环安装装置，其特征在于，包括：

支撑座(1)，被构造为提供支撑；

驱动盘(2)，被构造为阿基米德螺旋线形状的，且为一圈以上；所述驱动盘(2)可转动地安装于所述支撑座(1)；

抵顶件(3)，包括多个，各个所述抵顶件(3)沿着所述驱动盘(2)的周向分布布置，且所述抵顶件(3)安装于所述驱动盘(2)；以及

限位件(4)，安装于所述支撑座(1)，且限定所述抵顶件(3)的移动路径，以使得所述抵顶件(3)具有相对于所述支撑座(1)的径向移动的自由度；所述限位件(4)具有安装槽(40)，所述抵顶件(3)位于所述安装槽(40)中；

其中，所述限位件(4)包括：

安装部(41)，与所述支撑座(1)固定；

连接部(42)，与所述安装部(41)固定连接；以及

压紧部(43)，安装于所述连接部(42)远离所述安装部(41)的一端；所述连接部(42)和所述压紧部(43)共同形成所述安装槽(40)；

其中，挡环采用开口结构，具有弹性，安装在叶片卡爪与涡轮盘形成的沟槽内。

2.根据权利要求1所述的开口挡环安装装置，其特征在于，所述驱动盘(2)包括片材，所述片材围绕成阿基米德螺旋线形状。

3.根据权利要求2所述的开口挡环安装装置，其特征在于，各个所述抵顶件(3)设置有至少两个卡槽(31)，每个所述抵顶件(3)的两个所述卡槽(31)分别卡设在所述片材的不同螺旋圈上。

4.根据权利要求3所述的开口挡环安装装置，其特征在于，各个所述抵顶件(3)设置的所述卡槽(31)的数量与所述片材围绕成的阿基米德螺旋线的螺旋圈数相同。

5.根据权利要求1所述的开口挡环安装装置，其特征在于，所述限位件(4)可拆卸地安装于所述支撑座(1)。

6.根据权利要求1所述的开口挡环安装装置，其特征在于，所述抵顶件(3)和所述限位件(4)一一对应设置。

7.根据权利要求1所述的开口挡环安装装置，其特征在于，所述支撑座(1)设置有内凹部(11)，所述驱动盘(2)安装于所述内凹部(11)。

8.一种开口挡环安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

旋转权利要求1～7任一所述的开口挡环安装装置的驱动盘(2)，使得抵顶件(3)同步收缩；

将所述开口挡环安装装置放置于涡轮盘(6)后安装边上，且两者轴线重合；其中，所述涡轮盘(6)后安装边与所述开口挡环安装装置采用小间隙的孔轴配合；

反向旋转所述开口挡环安装装置的驱动盘(2)，使得抵顶件(3)沿着所述驱动盘(2)的径向向外运动，以将所述开口挡环(5)挤压到安装槽内。