CN115290305A - 涡轮二级转子组件超转试验工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮二级转子组件超转试验工装，包括定位件和压紧辅助件，其中：定位件包括定位轴以及拉紧螺栓，定位轴的前端面上设置有用于和超转试验器同轴连接的凸齿以及分布在凸齿周围的多个连接螺纹孔，定位轴的后端面的轴心处开设有固定螺纹孔，用于和拉紧螺栓配合；在固定螺纹孔的端面圆周上设置有一圈与涡轮二级转子组件上卡齿咬合的端齿；定位轴的后端面上位于固定螺纹孔的侧面开设有销孔，用于装配圆柱销；拉紧螺栓包括同轴设置的头端、第一定位段、第二定位段以及紧固段；压紧辅助件包括压块、拧紧螺母以及第二锁片。本发明可以保证超转试验器与涡轮二级转子组件的同轴度，有效防止试验发生振动，损坏试验器和零件。
Description
技术领域
本发明涉及试验工装领域，具体涉及一种涡轮二级转子组件超转试验工装。
背景技术
现有的涡轮二级转子组件工装通过中心定位轴与涡轮二级转子组件中心孔配合，通过端齿压块压紧在零件端齿上，中心定位轴上施加一定的拉力后拧紧螺母，从而传递扭矩，达到较高的转速。但由于其压紧端齿在压块上，如果在试验器的旋转轴线与涡轮二级转子组件的轴线同轴度难以保证，试验时振动明显，故不能用于高转速下的超转试验。
发明内容
本发明的目的是提供一种涡轮二级转子组件超转试验工装，用以解决螺母松动，端齿压块脱落等技术问题，进而保证涡轮二级转子组件超转试验的成功。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种涡轮二级转子组件超转试验工装，包括定位件和压紧辅助件，其中：
定位件包括定位轴以及拉紧螺栓，定位轴的前端面上设置有用于和超转试验器同轴连接的凸齿以及分布在凸齿周围的多个连接螺纹孔，定位轴的后端面的轴心处开设有固定螺纹孔，用于和拉紧螺栓配合；在所述固定螺纹孔的端面圆周上设置有一圈端齿，该端齿与涡轮二级转子组件中心安装孔侧面的一圈卡齿咬合；所述定位轴的后端面上位于所述固定螺纹孔的侧面开设有销孔，用于装配圆柱销；
所述拉紧螺栓包括同轴设置的头端、第一定位段、第二定位段以及紧固段，其中，头端和紧固段设置有外螺纹，头端拧入到定位轴的固定螺纹孔中，第一定位段穿过涡轮二级转子组件的中心安装孔，第二定位段穿过压块的内的装配腔以及压块后端的端孔并与端孔间隙配合；紧固段上用于装配拧紧螺母；
压紧辅助件包括压块、拧紧螺母以及第二锁片，其中：压块内部具有装配腔，装配腔的前端面上设置有一圈配合面，用于和涡轮二级转子组件的中心安装孔的端部配合；压块的后端面上加工有与所述装配腔同轴的端孔；将拧紧螺母拧在拉紧螺栓的紧固段上，压块在拧紧螺母的作用下，将所述涡轮二级转子组件的卡齿与定位轴的端齿压紧咬合，以保证定位轴、涡轮二级转子组件、压块之间的同轴度及可靠连接；在所述拧紧螺母安装时，通过第一锁片进行位置自锁。
进一步地，所述超转试验工装还包括平衡结构：
平衡结构包括在定位轴后端的外圆周、压块的前端外圆周上均设置有一圈环台，环台上分布有平衡螺纹孔，在进行超转试验时，向平衡螺纹孔中拧入平衡螺钉并利用第二锁片进行锁定。
进一步地，所述凸齿与超转试验器的凹齿定心配合安装，并通过连接螺纹孔进行固定。
进一步地，当拉紧螺栓的端部在固定螺纹孔中拧紧后，利用圆柱销穿过开设在拉紧螺栓上的限位孔并插入到销孔内。
进一步地，所述第一定位段的外径小于第二定位段。
进一步地，在超转试验准备前期，超转试验工装装夹涡轮二级转子组件做动平衡试验，使得不平衡量不大于5g.mm。
进一步地，在设计时对平衡螺钉进行分级、配重比尽可能小，使得整个超转试验工装平衡去重更加容易。
进一步地，所述第一锁片为环形结构，第一锁片的内侧设置有一个凸片，第一锁片的外圆周上分布有多个翘起的弹性片；所述拉紧螺栓的紧固段上沿轴向开设有一段定位槽；第一锁片在安装时套在拉紧螺栓的紧固段上，使凸片卡入定位槽中以限定，然后在紧固段上固定拧紧螺母，使得弹性片与拧紧螺母贴合，以避免压块的脱落和松动；拧紧螺母在拧紧中施加一定力矩。
进一步地，所述第二锁片包括主体片以及卡片；主体片上开设有通孔；主体片的下端设置所述卡片，卡片与主体片构成L型结构；在主体片的上端设置有一对呈八字型的定位片。
进一步地，所述平衡结构的环台上开设有卡槽，当第二锁片安装时，第二锁片的卡片插入到所述卡槽内，第二锁片通孔穿过平衡螺钉，第二锁片上的定位片与平衡螺钉端部的外六方贴合。
与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
本发明提供的涡轮二级转子组件超转试验工装可以保证超转试验器与涡轮二级转子组件的同轴度，有效防止试验发生振动，损坏试验器和零件。
附图说明
图1为本发明的试验工装装夹离心叶轮示意图；
图2为定位轴的结构示意图；
图3为压块的结构示意图；
图4的(a)和(b)为第一锁片的主视图和侧视图；
图5为拧紧螺母的结构示意图；
图6为平衡螺钉的结构示意图；
图7为的(a)和(b)为第二锁片的主视图和侧视图；
图中标号说明：1拉紧螺栓，101头端，102第一定位段，102第二定位段，103紧固段，2拧紧螺母，3第一锁片，301凸片，302弹性片，4压块，401端孔，402装配腔，403配合面，5平衡螺钉，6第二锁片，601主体片，602通孔，603定位片，604卡片，7圆柱销，8定位轴，9销孔，10涡轮二级转子组件，11平衡螺纹孔，12连接螺纹孔，13凸齿，14端齿，15环台，16固定螺纹孔。
具体实施方式
参见图1至图7，本发明公开了一种涡轮二级转子组件超转试验工装，包括定位件和压紧辅助件，其中：
定位件包括定位轴8以及拉紧螺栓1，定位轴8的前端面上设置有用于和超转试验器同轴连接的凸齿13以及分布在凸齿13周围的多个连接螺纹孔12，其中凸齿13与超转试验器的凹齿定心配合安装，并通过连接螺纹孔13进行固定；定位轴8的后端面的轴心处开设有固定螺纹孔16，用于和拉紧螺栓1配合；在所述固定螺纹孔16的端面圆周上设置有一圈端齿14，该端齿14与涡轮二级转子组件10中心安装孔侧面的一圈卡齿咬合，起到连接定位的作用；所述定位轴8的后端面上位于所述固定螺纹孔16的侧面开设有销孔9，用于装配圆柱销7；当拉紧螺栓1的端部在固定螺纹孔16中拧紧后，利用圆柱销7穿过开设在拉紧螺栓1上的限位孔并插入到销孔9内，从而防止拉紧螺栓在高转速状态下发生松动。
所述拉紧螺栓1包括同轴设置的头端101、第一定位段102、第二定位段以及紧固段103，其中，头端101和紧固段103设置有外螺纹，头端101拧入到定位轴8的固定螺纹孔16中，第一定位段102穿过二级转子组件的中心安装孔，第二定位段穿过压块4的内的装配腔402以及压块4后端的端孔401并与端孔401间隙配合；紧固段103上用于装配拧紧螺母2；第一定位段102的外径小于第二定位段。
压紧辅助件包括压块4、拧紧螺母2以及第二锁片3，其中：压块4内部具有装配腔402，装配腔402的前端面上设置有一圈配合面403，用于和涡轮二级转子组件10的中心安装孔的端部配合；压块4的后端面上加工有与所述装配腔402同轴的端孔401；将拧紧螺母2拧在拉紧螺栓1的紧固段103上，压块4在拧紧螺母2的作用下，将所述涡轮二级转子组件10的卡齿与定位轴8的端齿14压紧咬合，以保证定位轴8、涡轮二级转子组件10、压块4之间的同轴度及可靠连接；在所述拧紧螺母2安装时，通过第一锁片3进行位置自锁。
在上述技术方案的基础上，所述超转试验工装还包括平衡结构：
平衡结构包括在定位轴8后端的外圆周、压块4的前端外圆周上均设置有一圈环台15，环台15上分布有平衡螺纹孔15，在进行超转试验时，向平衡螺纹孔15中施加一定的力矩拧入平衡螺钉5并利用第二锁片6进行锁定，以防止平衡螺纹钉5在高转速下发生松动。
在超转试验准备前期，超转试验工装装夹涡轮二级转子组件做动平衡试验，使得不平衡量不大于5g.mm。所述平衡螺钉5的数量、位置、重量据实际需求设置，在设计时对平衡螺钉进行分级、配重比尽可能小，使得整个超转试验工装平衡去重更加容易。
参见图4，所述第一锁片3为环形结构，第一锁片3的内侧设置有一个凸片301，第一锁片3的外圆周上分布有多个翘起的弹性片302；所述拉紧螺栓1的紧固段103上沿轴向开设有一段定位槽；第一锁片3在安装时套在拉紧螺栓1的紧固段103上，使凸片301卡入定位槽中以限定，然后在紧固段103上固定拧紧螺母2，使得弹性片302与拧紧螺母2贴合，以避免压块4的脱落和松动；拧紧螺母2在拧紧中施加一定力矩。
参见图7，所述第二锁片6包括主体片601以及卡片604；主体片601上开设有通孔602；主体片601的下端设置所述卡片604，卡片604与主体片601构成L型结构；在主体片601的上端设置有一对呈八字型的定位片603。
所述平衡结构的环台15上开设有卡槽，当第二锁片6安装时，第二锁片6的卡片604插入到所述卡槽内，第二锁片6通孔602穿过平衡螺钉5，第二锁片6上的定位片603与平衡螺钉5端部的外六方贴合，以保证锁紧的可靠性。通过设计锁片进行自锁，避免高转速下连接件发生松动。
本发明通过拉紧螺栓1、压块4和拧紧螺母2将涡轮二级转子组件10固定在定位轴8上，涡轮二级转子组件10侧面的卡齿与定位轴8定心，保证涡轮二级转子组件10与压块4及定位轴8的轴心线高度一致，同时，定位轴8通过凸齿13与超转试验器高同轴度连接，因此，上述涡轮二级转子组件超转试验工装可以保证超转试验器与涡轮二级转子组件10的同轴度，有效防止试验发生振动，损坏试验器和零件。
以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，包括定位件和压紧辅助件，其中：
定位件包括定位轴(8)以及拉紧螺栓(1)，定位轴(8)的前端面上设置有用于和超转试验器同轴连接的凸齿(13)以及分布在凸齿(13)周围的多个连接螺纹孔(12)，定位轴(8)的后端面的轴心处开设有固定螺纹孔(16)，用于和拉紧螺栓(1)配合；在所述固定螺纹孔(16)的端面圆周上设置有一圈端齿(14)，该端齿(14)与涡轮二级转子组件(10)中心安装孔侧面的一圈卡齿咬合；所述定位轴(8)的后端面上位于所述固定螺纹孔(16)的侧面开设有销孔(9)，用于装配圆柱销(7)；
所述拉紧螺栓(1)包括同轴设置的头端(101)、第一定位段(102)、第二定位段(102)以及紧固段(103)，其中，头端(101)和紧固段(103)设置有外螺纹，头端(101)拧入到定位轴(8)的固定螺纹孔(16)中，第一定位段(102)穿过涡轮二级转子组件(10)的中心安装孔，第二定位段(102)穿过压块(4)的内的装配腔(402)以及压块(4)后端的端孔(401)并与端孔(401)间隙配合；紧固段(103)上用于装配拧紧螺母(2)；
压紧辅助件包括压块(4)、拧紧螺母(2)以及第二锁片(3)，其中：压块(4)内部具有装配腔(402)，装配腔(402)的前端面上设置有一圈配合面(403)，用于和涡轮二级转子组件(10)的中心安装孔的端部配合；压块(4)的后端面上加工有与所述装配腔(402)同轴的端孔(401)；将拧紧螺母(2)拧在拉紧螺栓(1)的紧固段(103)上，压块(4)在拧紧螺母(2)的作用下，将所述涡轮二级转子组件(10)的卡齿与定位轴(8)的端齿(14)压紧咬合，以保证定位轴(8)、涡轮二级转子组件(10)、压块(4)之间的同轴度及可靠连接；在所述拧紧螺母(2)安装时，通过第一锁片(3)进行位置自锁。
2.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，所述超转试验工装还包括平衡结构：
平衡结构包括在定位轴(8)后端的外圆周、压块(4)的前端外圆周上均设置有一圈环台(15)，环台(15)上分布有平衡螺纹孔(15)，在进行超转试验时，向平衡螺纹孔(15)中拧入平衡螺钉(5)并利用第二锁片(6)进行锁定。
3.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，所述凸齿(13)与超转试验器的凹齿定心配合安装，并通过连接螺纹孔(13)进行固定。
4.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，当拉紧螺栓(1)的端部在固定螺纹孔(16)中拧紧后，利用圆柱销(7)穿过开设在拉紧螺栓(1)上的限位孔并插入到销孔(9)内。
5.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，所述第一定位段(102)的外径小于第二定位段。
6.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，在超转试验准备前期，超转试验工装装夹涡轮二级转子组件(10)做动平衡试验，使得不平衡量不大于5g.mm。
7.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，在设计时对平衡螺钉(5)进行分级、配重比尽可能小，使得整个超转试验工装平衡去重更加容易。
8.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，所述第一锁片(3)为环形结构，第一锁片(3)的内侧设置有一个凸片(301)，第一锁片(3)的外圆周上分布有多个翘起的弹性片(302)；所述拉紧螺栓(1)的紧固段(103)上沿轴向开设有一段定位槽；第一锁片(3)在安装时套在拉紧螺栓(1)的紧固段(103)上，使凸片(301)卡入定位槽中以限定，然后在紧固段(103)上固定拧紧螺母(2)，使得弹性片(302)与拧紧螺母(2)贴合，以避免压块(4)的脱落和松动；拧紧螺母(2)在拧紧中施加一定力矩。
9.根据权利要求2所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，所述第二锁片(6)包括主体片(601)以及卡片(604)；主体片(601)上开设有通孔(602)；主体片(601)的下端设置所述卡片(604)，卡片(604)与主体片(601)构成L型结构；在主体片(601)的上端设置有一对呈八字型的定位片(603)。
10.根据权利要求1所述的涡轮二级转子组件超转试验工装，其特征在于，所述平衡结构的环台(15)上开设有卡槽，当第二锁片(6)安装时，第二锁片(6)的卡片(604)插入到所述卡槽内，第二锁片(6)通孔(602)穿过平衡螺钉(5)，第二锁片(6)上的定位片(603)与平衡螺钉(5)端部的外六方贴合。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210737977.6A CN115290305A (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 涡轮二级转子组件超转试验工装 |
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| CN202210737977.6A CN115290305A (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 涡轮二级转子组件超转试验工装 |
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| CN115290305A true CN115290305A (zh) | 2022-11-04 |
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| CN202210737977.6A Pending CN115290305A (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 涡轮二级转子组件超转试验工装 |
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| CN (1) | CN115290305A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115855482A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-03-28 | 上海尚实航空发动机股份有限公司 | 一种离心叶轮超转工装及检测设备 |
-
2022
- 2022-06-27 CN CN202210737977.6A patent/CN115290305A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115855482A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-03-28 | 上海尚实航空发动机股份有限公司 | 一种离心叶轮超转工装及检测设备 |
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