CN115431013A - 一种涡扇发动机机匣压装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡扇发动机机匣压装装置，属于涡扇发动机装配技术领域，其组成包括定位组件、抱环组件、施力组件以及支撑组件，其中，定位组件用于对涡扇发动机的转静子组件进行定位；抱环组件用于从涡扇发动机的静子组件的外周侧施加抱紧力，且静子组件与抱环组件滑动配合，抱环组件在被向下顶压时能够从静子组件上向下滑落；施力组件用于驱动放置于抱环组件顶部的机匣沿其轴向竖直向下运动；支撑组件用于支撑定位组件、抱环组件以及施力组件。该装置结构组成简单紧凑，而且在机匣压装过程中，操作简单易行，装配质量高，且不需要反复重装，具有较高的装配效率。

Description

一种涡扇发动机机匣压装装置

技术领域

本发明属于涡扇发动机装配技术领域，具体涉及一种涡扇发动机机匣压装装置。

背景技术

如图1所示，某涡扇发动机在装配时需要将转子组件、静子组件装配到机匣17内。静子组件包含多级静子20和多级转接环19，其中，转接环19为薄壁环状结构，静子20为两个半环拼接的结构，装配时，多级静子20与多级转接环19需要先一起逐级装配在转子组件外周，组成转静子部件，再将该转静子部件通过工装压入到机匣17内。

一般地，由于机匣与转静子组件的配合间隙较小，装配时会采用先将机匣加热，再将装配好的转静子组件装入到机匣中的装配方法，即，将转子放置在工装台架上，调整好转子与静子的相对轴向尺寸后，在转子的外周依次交替叠装一级转接环与一级静子，并将静子和转接环的定位槽对齐，然后将机匣加热后，将机匣定位条与静子组件的定位槽对齐，最后快速地将将装配好的转静子组件压装进机匣内。但是，由于静子为两个半环拼接的结构，热装的过程中半环易错位，进而导致装配失败，因此，传统的装配方法效率低下且装配质量不易保证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种涡扇发动机机匣压装装置，能够通过该压装装置保证静子在压装过程中不发生错位，具有较高的装配质量与装配效率。

本发明采用以下具体技术方案：

一种涡扇发动机机匣压装装置，包括定位组件、抱环组件、施力组件以及支撑组件；

所述定位组件用于对所述涡扇发动机的转静子组件进行定位；

所述抱环组件用于从所述涡扇发动机的静子组件的外周侧施加抱紧力，且所述静子组件与所述抱环组件滑动配合，所述抱环组件在被向下顶压时能够从所述静子组件上向下滑落；

所述施力组件用于驱动放置于所述抱环组件顶部的所述机匣沿其轴向竖直向下运动；

所述支撑组件用于支撑所述定位组件、所述抱环组件以及所述施力组件。

进一步地，所述定位组件包括定位盘与定位轴；

所述定位盘为顶部敞口的腔体结构，并敞口向上地竖直固定安装于所述支撑组件，所述定位盘的顶部用于支撑并定位所述静子组件；

所述定位轴的一端与所述支撑组件转动连接，另一端设置有定位凸台，并且设置有定位凸台的一端伸入所述定位盘的腔室，用于支撑并定位所述涡扇发动机的转子组件。

进一步地，所述定位轴设置有定位凸台的一端还设置有花键；

所述花键可与所述转子组件中的转子轴的内腔花键配合，用于限制所述转子组件在装配过程中的转动。

进一步地，所述定位轴还设置有外螺纹；

所述外螺纹与调节螺母螺纹连接，转动所述调节螺母可调整所述定位轴伸入所述定位盘的长度，以调整所述转子组件与所述静子组件的轴向相对位置。

进一步地，所述抱环组件为上下敞口的圆柱壳体结构，其内壁沿竖直方向设置有与所述静子组件的静子定位槽滑动配合的定位条。

进一步地，还包括抱环支撑件；

所述抱环支撑件可拆卸地安装于所述定位盘的外周侧，用于在所述施力组件驱动所述机匣沿其轴向竖直向下运动之前支撑所述抱环组件。

进一步地，所述抱环支撑件为L形支撑块；

所述L形支撑块一端卡接在所述定位盘上的卡槽中，另一端支撑抱环组件。

进一步地，还包括至少两根竖直设置的导向柱；

所述导向柱的一端固定安装于所述支撑组件，另一端与所述抱环组件外壁周向设置的通孔滑动配合；

所述抱环组件被所述机匣竖直向下顶压时沿着所述导向柱向下滑落。

进一步地，所述施力组件包括螺杆与圆盘；

所述螺杆与所述支撑组件的顶部螺纹连接，所述螺杆被转动时能沿竖直方向移动；

所述圆盘水平地固定安装于所述螺杆的底部，用于对所述机匣进行定位并对所述机匣施加均匀的竖直向下的压力。

进一步地，还包括导向轴；

所述导向轴的一端抵接于所述转子组件中的转子轴的内腔，另一端与所述螺杆的通孔滑动配合，为所述螺杆的竖直移动进行导向。

有益效果：

(1)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，包括支撑组件、定位组件、抱环组件以及施力组件，结构组成简单紧凑，而且在机匣压装过程中，只需先将转静子组件在定位组件中先放置好，再将机匣放置在抱环组件的顶部，最后通过施力组件对机匣施加竖直向下的力即可将转静子组件缓缓压装到机匣内，操作简单易行，装配质量高，不需要反复重装，因而也具有较高的装配效率。

(2)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，在抱环组件的内壁沿竖直方向设置有与静子组件的定位槽滑动配合的定位条，保证了在将转静子组件压装到机匣内部时，静子不发生移位，提高了装配效率与装配质量。

(3)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，通过设置导向柱，使得在将转静子组件压装到机匣内部，即机匣将抱环组件从上往下顶压时，抱环组件能够顺着导向柱向下脱落，保证了压装过程的平稳，有利于提高装配质量以及抱环组件的使用寿命。

(4)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，在定位盘顶部的外周壁安装抱环支撑件，使得在抱环安装完但机匣竖直向下顶压之前，抱环组件不至于因受到外部的干扰作用而从转静子组件上向下脱落，提高了该压装装置的可靠性与安全性。

(5)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，在定位轴上设置有外螺纹，并且使定位轴与调节螺母螺纹连接，如此，使得定位轴能通过转动调节螺母调整其伸入定位盘的长度，进而调整转子组件与静子组件的轴向相对位置，从而保证装配质量。

(6)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，在定位轴设置有环状凸台的一端还设置有花键，其中环状凸台的端面可以作为转子轴的定位端面，花键与转子轴内腔花键配合，能够限制转子组件在装配过程中的转动，从而保证装配质量。

(7)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，通过转动螺杆便能通过螺杆底部的圆盘将力平稳均匀地加载到机匣上，使机匣将抱环组件从上往下顶压，从而将转静子组件平稳地压装到机匣内，保证了装配质量。

(8)本发明的涡扇发动机机匣压装装置，设置了导向轴，在机匣将抱环组件从上往下顶压时，该导向轴的一端抵接在转子轴底部的内腔中，另一端能够随着螺杆向下运动不断伸入螺杆内部，使机匣受到的力的方向不发生偏转，从而使转静子组件的定位条与机匣中的定位条始终对齐，进一步提升了装配质量。

附图说明

图1为涡扇发动机的机匣与多级转静子组件在进行压装时的相对位置关系的示意图；

图2为本发明实施例提供的涡扇发动机机匣压装装置的三维结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为图2中的装置将转静子组件压装到机匣内的工作原理示意示意图；

图5为图4中定位盘的三维结构示意图；

图6为图4中抱环组件的三维结构示意图；

图7为图4中转接环的三维结构示意图；

图8为图4或1中半环状静子的三维结构示意图；

图9为图4或1中机匣的部分三维结构示意图；

图10为图2中L形支撑块的三维结构示意图；

图11为图2中调节螺母的三维结构示意图；

图12为图2中定位轴的三维结构示意图；

图13为图2中支撑台的三维结构示意图；

图14为图2中带有手柄的螺杆的三维结构示意图；

图15为图2中圆盘的三维结构示意图；

图16为图2中导向轴的三维结构示意图；

其中，1-门形框，2-导向柱，3-抱环组件，4-销钉，5-定位盘，6-底板，7-支撑台，8-导向轴，9-圆盘，10-横梁，11-螺杆，12-手柄，13-第一调节螺母，14-定位轴，15-第二调节螺母，16-摇杆，17-机匣，18-转子轴，19-转接环，20-静子，21-L形支撑块，22-卡槽，23-抱环定位条，24-耳部，25-转接环定位槽，26-静子定位槽，27-机匣定位条，28-圆环凸台，29-花键。

具体实施方式

下面结合附图1-图16并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种涡扇发动机机匣压装装置，参照图2～图4，其组成包括定位组件、抱环组件3、施力组件以及支撑组件1，其中：

定位组件用于对涡扇发动机的转静子组件进行定位；

抱环组件3用于从涡扇发动机的静子组件的外周侧施加抱紧力，且静子组件与抱环组件3滑动配合，抱环组件3在被向下顶压时能够从静子组件上向下滑落；

施力组件用于驱动放置于抱环组件3顶部的机匣17沿其轴向竖直向下运动；

支撑组件1用于支撑定位组件、抱环组件以及施力组件。

具体地，上述支撑组件1可以多种形式，比如横梁结构、支架结构，本实施例如图2～图4所示选择为门形框1结构(门形框1包括了顶部的横梁10、竖直安装在横梁10两端的支撑柱以及底部的底板6和支撑台7)；施力组件也有多种结构形式，本实施例如图2～图4所示选择为在螺杆11的底部安装圆盘9的结构，并且，螺杆11与横梁10螺纹连接，转动螺杆11上的手柄12能使螺杆11沿竖直方向移动。

上述的定位组件包括定位盘5与定位轴14，定位盘5为顶部敞口的腔体结构，并敞口向上地竖直固定安装于支撑组件1，定位盘5的顶部用于支撑并定位静子组件，更具体地，参照图2～图4、图13，在本实施例中，可以看到定位盘5是固定在支撑台7上的，而支撑台7是固定在底板6上，通过这种方式使抱环组件3距离底板6的距离大于抱环组件3自身的高度，从而保证了抱环组件3能顺利滑落；定位轴14的一端与支撑组件1转动连接，另一端设置有定位凸台，并且设置有定位凸台的一端伸入定位盘5的腔室，用于支撑并定位涡扇发动机的转子组件。

具体地，参照图1与图4，当需要将转静子组件压装到机匣17内时，转子组件通过定位轴14支撑并定位，由转接环19与静子20依次堆叠套装在转子组件的外周侧组成的静子组件靠定位盘5的顶部支撑并定位，将上下敞口呈圆柱壳体结构的抱环组件3套装在静子组件的外周侧后便能实现上述的从静子组件的外周侧施加抱紧力。

参照图1～图4以及图6～图8，转静子组件是通过抱环组件3内壁沿竖直方向设置的抱环定位条23与转接环19上的转接环定位槽25、静子20上的静子定位槽26的滑动配合来实现与抱环组件3的滑动配合，如此，当机匣17放置在抱环组件3的顶部，通过施力组件对机匣17施加竖直向下的压力，使机匣17竖直向下移动时，抱环组件3从转静子组件上向下滑落，便能使转转静子组件压装到机匣17内，从而完成装配。为了使这个装配过程顺利，抱环组件3的尺寸设计既要保证与静子组件的配合精度，防止静子20压装时窜动，又要保证与定位盘5的配合间隙，使之在压装时可以顺利向下脱落。

更具体地，在图4中的转接环19为环状结构，图7示出了转接环19中的转接环定位槽25；静子20为两个半环拼接结构，图8示出了静子20中的静子定位槽26；图9示出了机匣17中的机匣定位条27；转接环19与静子20依次堆叠时需保证转接环定位槽25与静子定位槽26对齐，机匣17放置时，需要使机匣17内的机匣定位条27与转接环定位槽25以及静子定位槽26对齐，这样便能使转静子组件压装到机匣17内时，机匣定位条27嵌入到转接环定位槽25与静子定位槽26中，顺利完成上述的压装装配过程。在该压装装配过程中，因为不要求机匣17迅速向下移动，再加上转静子组件与抱环组件3的滑动配合以及机匣定位条27可以逐渐嵌入到转接环定位槽25与静子定位槽26中，所以整个压装装配过程比较平稳，静子20不易发生错位。

参照图1－4以及图8，在该压装装置中设置有两根导向柱2，该导向柱2的一端固定安装于门形框1的底板6上，另一端与抱环组件3外壁周向设置的耳部24中的通孔滑动配合，如此，抱环组件3被机匣17竖直向下顶压时可沿着导向柱2向下脱落，进一步保证了压装过程的平稳，有利于提高装配质量以及抱环组件3的使用寿命。

如图5所示，在定位盘5顶部的外周壁上还沿周向均匀设置有四个卡槽22，而且相应地，设计了四个如图10所示的L形支撑块21作为抱环支撑件，参照图4，这四个L形支撑块21一端可卡接在卡槽22中，另一端可支撑抱环组件3，如此，在抱环组件3安装完但机匣17竖直向下顶压机匣17之前(机匣17准备向下顶压时，需要取下这四个L形支撑块21)，抱环组件3不至于因受到外部的干扰作用而从转静子组件上脱落，提高了该压装装置的可靠性与安全性。

作为进一步改进，如图11、图12所示，定位轴14设置有外螺纹，且与第一调节螺母13、第二调节螺母15螺纹连接，如此，可通过转动第二调节螺母15上的摇杆16松开第二调节螺母15(即第二调节螺母15不与支撑台7的底面接触)，并拧动第一调节螺母13，使定位轴14向上移动；同理，可以松开第一调节螺母13(即第一调节螺母13不与底板6的上表面接触)，并拧动第二调节螺母15，使定位轴14向下移动。通过第一调节螺母13与第二调节螺母15的配合调节，调整到转子组件与静子组件要求的轴向相对位置后，拧紧两个调整螺母，使第一调节螺母13与底板6的上表面贴紧，第二调节螺母15与支撑台7的下表面贴紧，达到锁紧效果，后续装配可以不用重复调节。

参照图1～图4以及图12，本实施例选择圆环凸台28作为定位凸台，且圆环凸台28所在的一端还设置有花键29，花键29可与转子轴18的内腔花键配合，起到限制转子组件在装配过程中的转动的作用。

参照图1～4以及14、图15，施力组件包括螺杆11外与圆盘9，其中，螺杆11的中部设置有通孔，并与门形框1顶部的横梁10螺纹连接，转动螺杆11上的手柄12，螺杆11能竖直上下移动；圆盘9水平地固定安装于螺杆11的底部，起到将螺杆11的力均匀地传递给对机匣17的作用，从而使机匣17向下顶抱环组件3，将转静子组件压装到机匣17内，同时，圆盘9与机匣17的顶部凹腔配合，可以对机匣17起到定位的作用。

参照图2～图4、图16，在该压装装置中还设置导向轴8，导向轴8的内径小于螺杆11的通孔的内径，而且，在机匣17压装时，导向轴8的一端抵接于转子轴18的内腔，另一端伸入螺杆11内部，为螺杆11的竖直向下移动进行导向。

该压装装置的使用方法如下：

1)转动定位轴14上的第一调节螺母13与第二调节螺母15调整好定位轴14的圆环凸台28(圆环凸台28的端面对转子轴具有定位作用)到定位盘5内腔底面的距离，以调整好定位轴14伸入定位盘5中的长度；

2)将转子组件放置在定位轴14上(定位轴14上圆环凸台28的定位端面与转子轴18的端面抵接，转子轴18的内腔与定位轴14花键配合)，以定位盘5的顶端平面为基准在其上依次交替安装转接环19、静子20(安装时需对齐静子20和转接环19上的定位槽)；

3)在定位盘5上装配四个L形支撑块21，将抱环组件3的抱环定位条23对齐转接环定位槽25和静子定位槽26后抱紧静子20和转接环19(抱环组件3为两个半圆环对接而成，通过其对接面上自带的销钉4定位后，拧紧抱环组件3上的螺母，固紧抱环组件3)；

4)在转子组件上安装导向轴8(导向轴8的一端与转子轴18的内腔抵接)，松开门形框上的螺母，将横梁10移到一侧后，在抱环组件3上放置机匣17(放置机匣17时需保证机匣17上的机匣定位条27与抱环组件3的抱环定位23条角向对齐)，然后恢复横梁10在门形框1上的锁紧状态；

5)将四个L形支撑块21从定位盘5上取下，并缓缓转动手柄12，将机匣17缓缓压下套入到转静子组件上(压入过程中若有异响或阻力突增时应停止装配，检查无误后方可继续装配)；

6)转动手柄12，使螺杆11向上运动，取下圆盘9，移开横梁10，取出装配好的产品部件。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，包括定位组件、抱环组件、施力组件以及支撑组件；

所述定位组件用于对所述涡扇发动机的转静子组件进行定位；

所述抱环组件用于从所述涡扇发动机的静子组件的外周侧施加抱紧力，且所述静子组件与所述抱环组件滑动配合，所述抱环组件在被向下顶压时能够从所述静子组件上向下滑落；

所述施力组件用于驱动放置于所述抱环组件顶部的所述机匣沿其轴向竖直向下运动；

所述支撑组件用于支撑所述定位组件、所述抱环组件以及所述施力组件。

2.如权利要求1所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，所述定位组件包括定位盘与定位轴；

所述定位盘为顶部敞口的腔体结构，并敞口向上地竖直固定安装于所述支撑组件，所述定位盘的顶部用于支撑并定位所述静子组件；

所述定位轴的一端与所述支撑组件转动连接，另一端设置有定位凸台，并且设置有定位凸台的一端伸入所述定位盘的腔室，用于支撑并定位所述涡扇发动机的转子组件。

3.如权利要求2所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，所述定位轴设置有定位凸台的一端还设置有花键；

所述花键可与所述转子组件中的转子轴的内腔花键配合，用于限制所述转子组件在装配过程中的转动。

4.如权利要求3所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，所述定位轴还设置有外螺纹；

所述外螺纹与调节螺母螺纹连接，转动所述调节螺母可调整所述定位轴伸入所述定位盘的长度，以调整所述转子组件与所述静子组件的轴向相对位置。

5.如权利要求2所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，所述抱环组件为上下敞口的圆柱壳体结构，其内壁沿竖直方向设置有与所述静子组件的静子定位槽滑动配合的定位条。

6.如权利要求5所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，还包括抱环支撑件；

所述抱环支撑件可拆卸地安装于所述定位盘的外周侧，用于在所述施力组件驱动所述机匣沿其轴向竖直向下运动之前支撑所述抱环组件。

7.如权利要求6所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，所述抱环支撑件为L形支撑块；

所述L形支撑块一端卡接在所述定位盘上的卡槽中，另一端支撑抱环组件。

8.如权利要求5所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，还包括至少两根竖直设置的导向柱；

所述导向柱的一端固定安装于所述支撑组件，另一端与所述抱环组件外壁周向设置的通孔滑动配合；

所述抱环组件被所述机匣竖直向下顶压时沿着所述导向柱向下滑落。

9.如权利要求1至8任一项所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，所述施力组件包括螺杆与圆盘；

所述螺杆与所述支撑组件的顶部螺纹连接，所述螺杆被转动时能沿竖直方向移动；

所述圆盘水平地固定安装于所述螺杆的底部，用于对所述机匣进行定位并对所述机匣施加均匀的竖直向下的压力。

10.如权利要求9所述的涡扇发动机机匣压装装置，其特征在于，还包括导向轴；

所述导向轴的一端抵接于所述转子组件中的转子轴的内腔，另一端与所述螺杆的通孔滑动配合，为所述螺杆的竖直移动进行导向。

Images