CN116619010A - 盘类零件定心工具 - Google Patents

Abstract

提供一种用于盘类零件的定心找正的盘类零件定心工具，包括安装座和找正组件，安装座用于支撑轮盘，找正组件设置在安装座中心，包括移动部和多个推动部，移动部包括锥面，推动部的一侧用于与锥面接触，另一侧用于与盘心孔的内柱面接触；其中，移动部被设置成能够轴向移动，并凭借锥面使推动部产生径向移动，以径向推动内柱面，实现盘类零件的定心找正。上述盘类零件定心工具能够实现盘类零件的快速定心找正。

Description

盘类零件定心工具

技术领域

本发明涉及发动机装配领域，具体涉及盘类零件装配工具领域。

背景技术

盘类零件是航空发动机典型件之一，安装前涉及大量的检查工作，如安装止口的跳动测量或零件静平衡等。跳动检查时，需将盘类零件的测量基准调正后方能进行测量，零件需要在测量转台上找正。找正是指零件的轴线需与测量转台的回转轴线调一致，以保证后续测量试验的准确性。

若盘类零件与支撑座采用间隙配合，零件的找正需要反复调试，较为耗时；若盘类零件与测量座采用过盈配合，则需要采用热装或冷装的方式完成盘类零件在支撑座上的安装，其装配与分解过程均较为繁琐；若采用弹性涨心夹具或液压夹具，因工装结果较为复杂，工艺成本较高。此外，盘类零件的静平衡时由于被测盘需要在平衡上转动，找正后还需要压紧固定。

基于上述问题，有必要提出一种盘类零件定心工具，以实现盘类零件的快速定心找正及压紧固定。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种盘类零件定心工具，能够实现盘类零件的快速找正，结构简单，操作方便。

为实现上述目的的盘类零件定心工具用于盘类零件的定心找正，所述盘类零件包括轮盘和位于所述轮盘中心的盘心孔，包括安装座和找正组件，安装座，用于支撑所述轮盘；找正组件，设置在所述安装座中心，包括移动部和多个推动部，所述移动部包括锥面，所述推动部的一侧用于与所述锥面接触，另一侧用于与所述盘心孔的内柱面接触；其中，所述移动部被设置成能够轴向移动，并凭借所述锥面使所述推动部产生径向移动，以径向推动所述内柱面，实现所述盘类零件的定心找正。

在一个或多个实施例中，所述安装座包括芯轴部、台阶止口部和底部，所述台阶止口部用于支撑所述轮盘，所述芯轴部用于与所述移动部可轴向移动地连接，所述底部用于连接转动装置。

在一个或多个实施例中，所述芯轴部包括中心芯轴和环形壁，所述环形壁和所述中心芯轴限定出环形腔，所述移动部为环形螺柱，所述锥面设置在所述环形螺柱的外周面上，所述环形螺柱设置在所述环形腔中并能够在所述环形腔内轴向移动。

在一个或多个实施例中，所述环形壁内周面包括内螺纹，所述环形螺柱外周侧包括外螺纹，所述环形螺柱与所述环形壁螺纹连接。

在一个或多个实施例中，所述中心芯轴的外周面包括外螺纹，所述环形螺柱的内周面包括内螺纹，所述中心芯轴与所述环形螺柱螺纹连接。

在一个或多个实施例中，所述环形壁还包括沿周向设置的多个径向孔，用于容纳所述推动部。

在一个或多个实施例中，所述找正组件还包括多个定位杆，所述环形螺柱还包括径向延伸出的多个支撑臂，设置在所述环形腔的上方，所述支撑臂与所述定位杆可轴向移动地连接，用于轴向压紧所述轮盘。

在一个或多个实施例中，所述底部包括环形外周凹槽和接口，所述环形外周凹槽用于卡合所述转动装置，所述接口用于连接所述转动装置。

在一个或多个实施例中，所述推动部包括第一弧面和第二弧面，所述第一弧面用于与所述锥面接触，所述第二弧面用于与所述内柱面接触。

在一个或多个实施例中，所述推动部为球体。

上述盘类零件定心工具能够凭借移动部的轴向运动，实现推动部的渐进式径向移动，并通过多个推动部挤压盘类零件的内柱面，在径向上对盘类零件实现快速找正，不需要多次反复调试，简化了操作过程；且该工具结构简单，有效降低了工艺成本。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是盘类零件定心工具的一个实施例的主视图。

图2是盘类零件定心工具的一个实施例的剖面图。

图3是安装座的一个实施例的剖面图。

图4是盘类零件的一个实施例的示意图。

附图标记说明

20、安装座

21、芯轴部

22、台阶止口部

23、底部

30、找正组件

31、移动部

32、推动部

33、定位杆

100、盘类零件

101、轮盘

102、盘心孔

103、内柱面

104、盘心孔上端面

216、径向孔

217、环形腔

218、环形壁

219、中心芯轴

220、端面

238、接口

239、环形外周凹槽

310、环形螺柱

311、支撑臂

313、锥面

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。

本公开所述的盘类零件定心工具，能够实现盘类零件在进行跳动测量时的快速定心找正，结构简单，还能实现盘类零件的轴向压紧，满足盘类零件静平衡的需求。

参照图4所示，盘类零件100包括轮盘101和位于轮盘101中心的盘心孔102，盘心孔102内周为形成内柱面103，靠近盘心孔102的轮盘上端面形成盘心孔上端面104。盘类零件100可选择诸如可以为各级压气机转子件、涡轮转子件等发动机部件，以完成定心找正或动、静平衡等发动机试验。

此外，需要说明的是，下述对工具的介绍中所指的轴向指沿盘类零件的轴线方向，也即附图中的上下方向；下述介绍中所指的径向指垂直盘类零件的轴线方向，也即附图中的左右方向；周向方向指环绕盘类零件一周的方向。

并且，下述介绍还使用了空间相对术语，如“内”、“外”、“上”、“下”、“在……之上”、“在……之内”、“在……上表面”等，用来描述如在图中所示的一个部件或特征与其他部件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。上述限定仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

为实现上述目的盘类零件定心工具包括安装座20和找正组件30。安装座20用于支撑轮盘101。具体的，结合图1所示，盘心孔102穿过盘类零件定心工具，安装座20还通过在其上表面提供一端面220以支撑轮盘101，对盘状零件进行初步对中操作

找正组件30设置在安装座20中心，包括移动部31和多个推动部32，移动部31包括锥面313，推动部32的一侧用于与锥面313接触，另一侧用于与盘心孔102的内柱面103接触。其中，移动部31被设置成能够轴向移动，并凭借锥面313使推动部32产生渐进式的径向移动，以径向推动内柱面103，实现盘类零件100的定心找正。

结合图2所示的剖面图理解，移动部31可以沿轴线方向轴向上下移动，且在该上下移动过程中，带倾斜角度的锥面313实现上下移动。由于推动部32与锥面313接触，因此该倾斜角度使得推动部32产生渐进式径向移动。例如，锥面313的倾斜角度可以为45°或50°等。

如在图2所示的实施例中，下压移动部31，从而带动锥面313下移。锥面313的下移改变推动部32与锥面313的接触位置，进而改变推动部32与锥面313的接触角度，使得推动部32根据锥面313的逐渐改变的角度产生蠕动式的径向向外移动，从而向外与盘心孔102的内柱面103接触并向其渐进式施加径向力，直至推动部32与内柱面103过盈配合，在径向方向上压紧盘心孔102。

可以理解的是，周向分布的多个推动部32共同作用于盘心孔102的内柱面103，能够在周向多个方向上向盘类零件施加径向力，快速实现盘类零件的定心找正。附图中示出三个推动部32，可以理解的是，推动部32还可以设置成沿周向设置的四个或更多个，以增加着力点，提高找正的精确度。

为了避免对盘类零件的盘心孔102造成损伤，在一实施例中，推动部32包括第一弧面和第二弧面，第一弧面用于与锥面313接触，第二弧面用于与内柱面103接触，使用弧面能够保护接触面不受损伤，也可以更好的实现定心功能。如推动部32包括两端均为弧面的柱状体，通过径向移动实现对盘心孔102的顶紧。

需要说明的是，上述介绍使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不表示主次，不突出首要性，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在上述实施例的基础之上，推动部32优选为球体，以实现灵活定心，提高受力的均匀度，并保证定心效果。

为了进一步保证盘类零件100的准确找正，安装座20需要与试验使用的测量转台(图中未示出)在轴向上准确对接。

结合图3所示，在安装座20的一个实施例中，安装座20包括芯轴部21、台阶止口部22和底部23，台阶止口部22用于支撑轮盘101，芯轴部21用于与移动部31可轴向移动地连接，底部23用于连接转动装置，如测量转台等装置，实现盘类零件定心工具的精确固定。

在一个实施例中，底部23包括环形外周凹槽239和接口238，环形外周凹槽239用于卡合转动装置，接口238用于连接转动装置。上述设置能够实现盘类零件定心工具与测量转台的对中装配，是进行后续试验的重要基础。

在定心开始前，通过底部23实现盘类零件定心工具与转动装置的对中装配，保证盘类零件定心工具的轴线与转动装置的轴线重合，能够保证后续盘类零件试验的准确性。

安装座20继续通过图1至图3理解，在一个实施例中，芯轴部21包括中心芯轴219和环形壁218，环形壁218和中心芯轴219限定出环形腔217。移动部31包括环形螺柱310，锥面313设置在环形螺柱310的外周面上，环形螺柱310设置在环形腔217中并能够在环形腔217内轴向移动。

如在第一实施例中，环形壁218内周面包括内螺纹，环形螺柱310外周侧包括外螺纹，环形螺柱310与环形壁218螺纹连接。通过旋转环形螺柱310，实现环形螺柱310的轴向移动。当向下旋转环形螺柱310时，带动环形螺柱310上的锥面313向下移动，以实现推动部32的径向向外移动，直至推动部与盘心孔102的内柱面103过盈配合。

环形螺柱310的轴向移动还可以通过其它结构实现。如在第二实施例中，中心芯轴219的外周面包括外螺纹，环形螺柱310的内周面包括内螺纹，中心芯轴219与环形螺柱310螺纹连接，通过环形螺柱310与中心芯轴219的配合实现环形螺柱310的轴向移动。

螺纹结构具有自锁功能，拧紧后可维持各个推动部32对盘心孔102的挤压，保持盘类零件处于径向锁定状态；还能够对环形螺柱310进行定位，使得环形螺柱310与安装座20保持同轴。

此外，还可以通过在中心芯轴219与环形螺柱310的其中之一设置滑块，其中另一设置滑槽的方式实现中心芯轴219与环形螺柱310的轴向可移动配合，而不局限于上述实施例。

继续参照图2和图3所示，环形壁218还包括沿周向设置的多个径向孔216，用于容纳推动部32。推动部32在径向孔216内实现径向移动。当锥面313向下移动时，驱动推动部32径向向外移动。当试验完毕后，向上旋转时，锥面313脱离推动部32，由于此时推动部32与内柱面103处于过盈配合状态，因此内柱面103会向推动部32施加径向向内的力，使得推动部32径向向内移动，使其返回原有位置。

台阶止口部22用于支撑轮盘101。具体的，盘心孔102穿过中心芯轴219和环形壁218，台阶止口部22提供一端面220，用于承载轮盘101。在一个实施例中，轮盘101置于端面220上后，盘心孔102与环形壁218采用小间隙配合。该操作能够提高盘类零件在支撑座上的安装效率，同时能够对盘类零件进行粗定心。

此外，在盘类零件进行静平衡时，由于被测盘需要在平衡上转动，找正后还需要压紧固定。因此，找正组件30还包括多个定位杆33，环形螺柱310还包括径向延伸出的多个支撑臂311，支撑臂311设置在环形腔217的上方。支撑臂311与定位杆33可轴向移动地连接，用于在轴向上压紧盘类零件上的盘心孔上端面104，实现从端面方向对盘类零件100行限位。优选的，定位杆33选择质量体积较小的小螺栓，以降低工具自身的不平衡量，减少工具对试验的干扰。

在一个实施例中，定位杆33按均布方式安装在环形螺柱310的支撑臂311上，优选的盘类零件还可以提供与之配合的螺纹孔，从而在轴向方向上有效压紧盘类零件100，同时均匀布置的方式能够使得定心工具质量分布更为均匀。

由上操作，该盘类零件定心工具能够从径向和轴向对盘类零件进行多向限位，满足盘类零件静平衡的需求。通过设置定位杆33，解决了盘类零件100在静平衡试验时还需要压紧固定的问题，使得该装置能够同时实现找正过程和静平衡过程试验，提高工艺效率。

下面结合图1至图3对盘类零件定心工具的具体使用过程进行说明。

首先将安装座20通过底部23的环形外周凹槽239和接口238与试验转台或平衡机相转接，并保证中心芯轴219的轴线与试验转台或平衡机的轴线对齐。

然后将盘类零件100的盘心孔102穿过环形壁218，放置在工具的台阶止口部22的端面220上，安装座20上的环形壁218与盘类零件100的盘心孔102采用小间隙配合，可以对盘类零件实现粗定心。

沿安装座20的轴线方向旋转环形螺柱310，如沿图1所示的A方向。随着环形螺柱310向下运动，锥面313逐渐挤压放置在径向孔216内的多个推动部32，推动部32沿径向向外实现蠕动式推动，消除环形壁218与盘类零件之间的径向间隙，从多个方向对盘类零件100的内柱面103进行挤压和锁定，从而将盘类零件100调正。

调正盘类零件后，需要进行静平衡时，旋动各个定位杆33，压紧盘类零件100的盘心孔上端面104，从轴向上对盘类零件100进行限位和固定，以满足后续的跳动检查或静平衡需求。

结束试验后，向上旋转环形螺柱310，向上拧动定位杆33，推动部32在内柱面103的作用下径向向内运动，同时盘类零件100被松开，并能够被取下。

继续进行下一盘类零件的试验或者将盘类零件定心工具整体从转动装置下取下，进行收纳。

上述盘类零件定心工具能够实现盘类零件径向和轴向上多向定位，满足静平衡需求；还能够在低成本的前提下快速实现盘类零件在跳动测量或平衡过程中的找正，工具整体构造简单，使用简便。

上述介绍使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。例如用于固定至转动装置的底部的结构设计可因转动装置的不同而有所差别；又如安装座的芯轴部、台阶止口部和底部可以为一体结构也可以为多个部件的组合结构；再如用于压紧盘心孔上端面的定位杆的数目可参考盘类零件的大小进行确定。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.盘类零件定心工具，用于盘类零件(100)的定心找正，所述盘类零件(100)包括轮盘(101)和位于所述轮盘(101)中心的盘心孔(102)，其特征在于，包括：

安装座(20)，用于支撑所述轮盘(101)；

找正组件(30)，设置在所述安装座(20)中心，包括移动部(31)和多个推动部(32)，所述移动部(31)包括锥面(313)，所述推动部(32)的一侧用于与所述锥面(313)接触，另一侧用于与所述盘心孔(102)的内柱面(103)接触；

其中，所述移动部(31)被设置成能够轴向移动，并凭借所述锥面(313)使所述推动部(32)产生径向移动，以径向推动所述内柱面(103)，实现所述盘类零件(100)的定心找正。

2.如权利要求1所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述安装座(20)包括芯轴部(21)、台阶止口部(22)和底部(23)，所述台阶止口部(22)用于支撑所述轮盘(101)，所述芯轴部(21)用于与所述移动部(31)可轴向移动地连接，所述底部(23)用于连接转动装置。

3.如权利要求2所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述芯轴部(21)包括中心芯轴(219)和环形壁(218)，所述环形壁(218)和所述中心芯轴(219)限定出环形腔(217)，

所述移动部(31)为环形螺柱(310)，所述锥面(313)设置在所述环形螺柱(310)的外周面上，所述环形螺柱(310)设置在所述环形腔(217)中并能够在所述环形腔(217)内轴向移动。

4.如权利要求3所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述环形壁(218)内周面包括内螺纹，所述环形螺柱(310)外周侧包括外螺纹，所述环形螺柱(310)与所述环形壁(218)螺纹连接。

5.如权利要求3所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述中心芯轴(219)的外周面包括外螺纹，所述环形螺柱(310)的内周面包括内螺纹，所述中心芯轴(219)与所述环形螺柱(310)螺纹连接。

6.如权利要求3所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述环形壁(218)还包括沿周向设置的多个径向孔(216)，用于容纳所述推动部(32)。

7.如权利要求3所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述找正组件还包括多个定位杆(33)，所述环形螺柱(310)还包括径向延伸出的多个支撑臂(311)，设置在所述环形腔(217)的上方，所述支撑臂(311)与所述定位杆(33)可轴向移动地连接，用于轴向压紧所述轮盘(101)。

8.如权利要求2所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述底部(23)包括环形外周凹槽(239)和接口(238)，所述环形外周凹槽(239)用于卡合所述转动装置，所述接口(238)用于连接所述转动装置。

9.如权利要求1所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述推动部(32)包括第一弧面和第二弧面，所述第一弧面用于与所述锥面(313)接触，所述第二弧面用于与所述内柱面(103)接触。

10.如权利要求9所述的盘类零件定心工具，其特征在于，所述推动部(32)为球体。