CN209986506U - 旋转透平机械转子内腔的工装及旋拧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种旋拧装置，包括：支撑单元；和收放单元，由支撑单元支撑，包括：支撑支架，设置有导向台；旋拧单元，由导向台支撑并引导而可横向移动，包括：旋拧摆头，输出旋拧力矩；和旋拧动力源，驱动旋拧摆头以输出旋拧力矩；活动件，可纵向移动地设置于支撑支架中；和连杆，一端铰接于活动件，另一端铰接于旋拧单元；其中，旋拧装置具有收缩状态和伸出状态。本实用新型还提供一种旋转透平机械转子内腔的工装。上述旋拧装置可以进入例如转子内腔的复杂内腔结构中对紧固件进行旋拧。

Description

旋转透平机械转子内腔的工装及旋拧装置

技术领域

本实用新型涉及一种旋拧装置，特别涉及一种旋转透平机械转子内腔的工装。

背景技术

旋转透平机械的转子零件一般由多级螺栓连接，这些螺栓一般都处于转子内腔，由于转子内腔入口小，进深大，内腔结构复杂，而且螺栓所在操作半径远大于转子内腔入口，所以内腔螺栓连接的装配一直是装配中的难题。以往针对入口相对较大，进深相对较短的转子，内腔螺栓连接勉强可以采用人工带帽，再用工装和工具拧紧和分解螺母，但随着转子性能要求越来越高，转子结构越来越细长，导致转子内腔入口越来越小，人手已经无法到达转子内腔进行拧紧和分解操作，只能依靠复杂工装和工具进行。

以螺母装配为例，在给螺母戴帽时，传统的工装和工具在操作时极为复杂，需要整个工装用起重机吊起，采用孔探仪辅助对准一个螺母进行戴帽，再把整个工装吊起放置第二颗螺母。整个过程需要不断重复吊起工装、安装工装、孔探仪辅助找正、安装螺母、吊起工装、安放新螺母等过程，整个过程费时费力，导致装配效率非常低。在拧紧时传统的工装和工具采用人工限力，需要一根长长的扭力杆传扭，将力矩扳手的力矩传到拧紧头的齿轮组上，再传递到待拧紧的螺母。由于内腔小入口的限制，和工装多功能需求，扭力杆直径被限制得非常小，在大力矩限力时扭力杆容易发生变形，使得输出力矩精度不高，工装的可靠性偏低。在限力过程中由于在传递路径(包括扭力杆和齿轮组)上有力矩衰减，输入力矩要求很大，导致操作人员的劳动强度很大。再加上该限力操作为转子内腔的盲装，需要保证工装对发动机不可碰，需要格外小心，所以该部位螺母限力的效率也非常低。

对此，例如，中国发明专利CN107160157A提供了一种面向窄口深腔环境的螺栓自动预紧方法，该方案属于自动装配技术领域，特别涉及一种面向窄口深腔环境的螺栓自动预紧方法。该方法采用机械辅助定位和自动螺母预紧的方式，采用视觉传感器实时反馈内部图像，实现操作过程以及螺母装配结果可视；采用应变片传感器测量并反馈扭力信息，保证螺母预紧力的可控性和安全性。先组装自动预紧装置，向窄口深腔式结构的腔体偏心竖直送入扳手组件，安装底座组件，启动力矩电机实施自动预紧。

本实用新型旨在提供一种旋拧装置，其可以进入例如转子内腔这种入口小的复杂内腔结构中对螺母等紧固件进行旋拧，诸如戴帽和预紧。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋拧装置，便于进入复杂内腔结构例如转子内腔旋拧螺母，可以用于强限制复杂空间的零件装配。

本实用新型提供一种旋拧装置，包括：支撑单元；和收放单元，由所述支撑单元支撑，包括：支撑支架，纵向延伸并且设置有导向台；旋拧单元，设置成由所述导向台支撑并引导而可横向移动，包括：旋拧摆头，用于输出旋拧力矩；和旋拧动力源，连接所述旋拧摆头并驱动所述旋拧摆头以输出旋拧力矩；活动件，可纵向移动地设置于所述支撑支架中；和连杆，一端铰接于所述活动件，另一端铰接于所述旋拧单元；其中，所述旋拧装置具有收缩状态和伸出状态，在所述收缩状态，所述旋拧单元位于沿纵向延伸的柱形空间内；在所述伸出状态，所述旋拧单元借助于所述活动件的纵向移动经所述连杆带动而朝所述柱形空间外侧伸出；所述柱形空间由所述旋拧装置能进入的最小通道限定。

在一个实施方式中，所述旋拧单元包括纵向支架，所述纵向支架设置成由所述导向台导向滑动；所述旋拧动力源纵向设置在所述纵向支架上，与所述旋拧摆头纵向传动连接；所述旋拧装置包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆构成所述连杆；所述第一连杆的一端铰接于所述活动件，另一端铰接于所述旋拧摆头；所述第二连杆的一端铰接于所述活动件，另一端铰接于所述旋拧动力源，所述第一连杆和所述第二连杆平行设置；所述纵向支架、所述旋拧摆头以及所述旋拧动力源设置成一个整体，随所述纵向支架由所述导向台导向滑动。

在一个实施方式中，所述支撑支架包括纵向延伸的纵向套筒，所述柱形空间由所述纵向套筒限定；所述纵向套筒具有供所述旋拧单元伸出的开口。

在一个实施方式中，所述支撑支架包括可径向膨胀的变形筒部，所述变形筒部的内壁面为锥形；所述支撑支架还包括活动内筒，所述活动内筒设置成可纵向移动，并且所述活动内筒的一端设置成可进入所述变形筒部的内壁面围成的锥形空间而使所述变形筒部径向膨胀。

在一个实施方式中，所述旋拧单元包括输出旋拧力矩的力矩输出件，所述力矩输出件为旋拧套筒；所述旋拧装置还包括上料筒，所述上料筒设置成可内置紧固件并且可进退所述柱形空间而对接或离开所述旋拧套筒。

在一个实施方式中，所述收放单元在所述支撑单元上设置成可整体纵向移动；所述旋拧装置包括驱动所述收放单元纵向移动的升降动力源，所述升降动力源安装于所述支撑单元。

在一个实施方式中，所述支撑单元包括安装平台和转动平台，所述收放单元设置于所述转动平台并且相对于所述转动平台可纵向移动，所述升降动力源设置于所述转动平台；所述旋拧装置包括驱动所述转动平台相对于所述安装平台转动的分度动力源，所述分度动力源设置于所述安装平台。

在一个实施方式中，所述收放单元包括驱动所述活动件纵向移动的移动动力源。

在一个实施方式中，所述旋拧单元包括输出旋拧力矩的力矩输出件和驱动所述力矩输出件的齿轮组；所述旋拧动力源具有输出旋转运动的输出轴，所述输出轴驱动所述齿轮组。

本实用新型还提供一种旋转透平机械转子内腔的工装，包括上述的旋拧装置，所述旋拧装置的支撑单元固定于转子内腔的入口处，所述旋拧单元置入转子内腔的中心通道。

上述旋拧装置利用精巧机械结构的设计，使得装置能够从小入口进入，避开复杂内腔诸如转子内腔的复杂结构限制，而在复杂内腔诸如转子内腔内打开而实现大操作半径的盲装操作。

上述旋拧装置中充分利用转子内腔空间，旋拧动力源置于转子内腔并且随旋拧摆头一起收缩和伸出，从而减小了传递路径，提高力矩控制精度，增加装置的可靠性；此外，通过旋拧动力源与导向台配合可以使得旋拧单元的滑动更为可靠，而且导向台可以设置旋拧单元的上侧，从而减小整个旋拧装置的纵向尺寸。

上述旋拧装置中还通过可径向膨胀的变形筒部作为支撑和反扭结构，充分利用转子内腔结构来设计支撑结构，减小大力矩输出时整个装置受力变形，提高装置的可靠性。

上述旋拧装置中，螺母等紧固件可以连续上料且可以实现自动上下料，可以避免取出整个工装放置新的紧固件。

上述旋拧装置可以充分利用自动化技术，从而可以满足复杂内腔诸如转子内腔的紧固件诸如螺母自动化装配的需求，使得可以实现转子内腔螺母的自动化控制及自动化装配。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施方式，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1是示出旋拧装置应用于转子内腔的结构示意图。

图2是示出旋拧装置处于收缩状态的示意图。

图3是示出旋拧装置上料的示意图。

图4是示出旋拧装置处于伸出状态的示意图。

图5是示出纵向套筒内部的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型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实用新型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方式的内容限制本实用新型的保护范围。

例如，在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的示例中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

如本实用新型所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一种”和/ 或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

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实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。

图1示例性地示出了旋拧装置100应用于转子内腔200a时的情形。转子200 为透平机械的转子组件，螺栓M为待戴帽的螺栓。旋拧装置100需要从转子 200上端的入口B进入转子内腔200a的中心通道A，对处于限制空间的螺栓M 进行戴帽、预紧、拧紧或者分解等旋拧操作，螺栓M处的操作半径大于小入口B的半径。中心通道A大体为圆筒形通道。旋拧装置100可以从入口B处进入，到达螺栓M的高度时再伸展开达到所需要的操作半径。

值得注意的是，在下面的描述中，旋拧装置100用于转子内腔的螺母旋拧，但是，旋拧装置100也可以用于其他类似转子内腔的复杂内腔类的结构中的紧固件旋拧，紧固件包括螺母、螺栓等。

为了便于描述，将图2中的上下方向限定为纵向D1，也即转子内腔200a的中心通道A的延伸方向；将图2中垂直于纵向D1的方向限定为横向D2，图2中的左右方向即是一横向D2，横向D2也即转子200的径向。

参见图1，旋拧装置100包括收放单元101和支撑单元2，收放单元101由支撑单元2支撑。

收放单元101包括支撑支架102，支撑支架102沿纵向D1延伸，并且包括导向台21，导向台21用于引导后面将会描述的旋拧单元1沿横向D2移动。支撑单元2起到固定零部件和支撑整个装置的作用。此外，收放单元101在支撑单元2 上还可以整体沿纵向D1移动。

图1中，支撑单元2还包括安装平台21。在安装平台21的一侧(图1中的下侧)对应有沿纵向D1延伸的柱形空间S，柱形空间S由中心通道A限定，其尺寸不大于中心通道A的径向尺寸。也可以说，柱形空间S由旋拧装置100能进入的最小通道限定。此外，支撑单元2还包括转动平台25，转动平台25相对于安装平台21可以转动。收放单元101设置于转动平台25。也即，收放单元101可以跟随转动平台25一起相对于安装平台21转动，同时，收放单元101可纵向移动地设置于转动平台25。

图1中，支撑支架102还包括沿纵向D1延伸的纵向套筒22，柱形空间S即由纵向套筒22的限定。纵向套筒22设置在安装平台21的该一侧(图1中的下侧)，纵向套筒22限定前述的柱形空间S的径向尺寸，柱形空间S包括纵向套筒22占据的空间，以及纵向套筒22轴向延伸对应的空间，柱形空间S的大小适合于从入口B进入到转子内腔200a，但不以此为限，柱形空间S的尺寸与入口B有关，与纵向套筒22无直接关系，因此柱形空间S只要适合于小于入口B的径向尺寸即可，在一些实施方式中，可以大于纵向套筒22的径向尺寸，柱形空间S的径向尺寸容许纵向套筒22置入其中。图1中，纵向套筒22还具有供旋拧单元1伸出的开口，下面将会描述旋拧单元1可以伸出纵向套筒22外。旋拧装置100还包括动力组8，动力组为旋拧装置100提供动力。动力组8安装于安装平台21的沿纵向D1的另一侧(图1中的上侧)。动力组8的具体构造待后面详述。

参见图2，旋拧单元1由支撑单元2的导向台21支撑并引导而可以沿着横向 D2移动。旋拧单元1包括旋拧摆头11和旋拧动力源12。旋拧摆头11可以输出旋拧力矩。旋拧动力源12连接旋拧摆头11并驱动旋拧摆头11以输出旋拧力矩。

旋拧摆头11包括输出旋拧力矩的力矩输出件111。图示实施方式中，力矩输出件111为旋拧套筒，其中可置放紧固件，并且该旋拧套筒可旋转并带动旋拧套筒内置的紧固件一起旋转。旋拧摆头11还包括驱动力矩输出件111的齿轮组112。齿轮组112包括相邻两个齿轮彼此啮合的多个传动齿轮，头尾两个齿轮中的一个齿轮连接力矩输出件11，头尾两个齿轮中的另一个齿轮连接旋拧摆头11的输入传动件113，输入传动件113例如可以是一传动轴或者传动筒，可以在驱动作用下旋转。旋拧摆头11还包括类似矩形盒体形状的壳体114，齿轮组112容纳其中，力矩输出件111和输入传动件113可以穿出壳体114外。

旋拧动力源12具有输出旋转运动的输出轴12a。输出轴12a驱动旋拧摆头11 的齿轮组112，例如如图所示，输出轴12a旋转带动输入传动件113旋转从而经由齿轮组112将力矩传递到力矩输出件111。图示实施方式中，旋拧单元1还包括扭矩传感器121，扭矩传感器121可以测量旋拧摆头11或者说其力矩输出件111输出的旋拧力矩。扭矩传感器121设置于旋拧动力源12与旋拧摆头11之间，或者说，扭矩传感器121布置在旋拧动力源12与旋拧摆头11的路径上。扭矩传感器121 可以经过标定后，实时监测旋拧摆头1的输出力矩，实现力矩的闭环控制，保证高精度的力矩输出。旋拧动力源12可以包括输出动力的旋拧动力源，旋拧动力源例如可以是电机加减速器或者液压源。旋拧动力源12内置可以缩短旋拧力矩的传递路径，保证大力矩旋拧时主承力结构变形量小，力矩传递效率高。

继续参见图2，旋拧单元1还包括纵向支架13，纵向支架13由导向台21导向而沿横向D1滑动。旋拧动力源12纵向设置在纵向支架13上，与旋拧摆头11纵向传动连接。纵向支架13、旋拧摆头11和旋拧动力源12设置成一个整体，随纵向支架13由导向台21导向滑动。参见图4，纵向支架13包括导轨1a，导向台21 通过与导轨1a配合而引导纵向支架13沿横向D2移动，也即，旋拧摆头11旋拧动力源12和纵向支架13作为一个整体而由导向台21引导着横向移动。整个旋拧单元1类似于通过导轨1a悬吊于支撑单元2的导向台21，由导向台21支撑并引导。

参见图3和图4，旋拧装置100还包括活动件3和连杆45。活动件3可以沿纵向D1移动地设置于柱形空间S。连杆45的一端铰接于活动件3，另一端铰接于旋拧单元1。图示实施方式中，旋拧装置100包括第一连杆4和第二连杆5，第一连杆4和第二连杆5构成连杆45，其中，第一连杆4的一端(图3中的上端)铰接于活动件3，第一连杆4的另一端(图3中的下端)铰接于旋拧摆头11，第二连杆 4的一端(图4中的右端)铰接于活动件3，另一端(图4中的左端)铰接于旋拧动力源12，第一连杆4和第二连杆5平行设置。该布置使得旋拧装置100可以从下述的收缩状态更加稳定地切换到伸出状态，增加装置的可靠性。图3所示的实施方式中，在旋拧单元1的两侧分别设置有一组活动件3和连杆45。

图2和图3皆示出的是旋拧装置100的收缩状态。在收缩状态，旋拧单元1 位于沿纵向D1延伸的柱形空间S内。随着活动件3沿着纵向D1移动，在连杆45 的带动作用下，旋拧单元1朝向柱形空间S的外侧伸出，达到图4所示的旋拧装置100的伸出状态。也即，旋拧装置100具有旋拧单元1位于柱形空间S内的收缩状态(图2和图3)和旋拧单元1借助于活动件3的纵向移动经连杆45带动而朝柱形空间S外侧伸出的伸出状态(图4)。旋拧装置100处于收缩状态时，整个装置的最大直径小于转子200的入口B处的直径，例如，纵向套筒22的直径小于转子200的入口B处的直径，从而纵向套筒22以及设置于纵向套筒22的旋拧摆头11等皆可以在收缩状态下经由入口B进入转子内腔200a。旋拧装置100设计了一套可以克服小入口限制并在转子内腔大直径位置展开且进行操作的平移结构，因而克服了狭窄空间的限制。

结合图1、图2和图3，旋拧装置100还包括上料筒6，上料筒6可以内置紧固件并且可进退柱形空间S而对接或离开作为力矩输出件11的旋拧套筒。图1示出了上料筒6的上端口伸出安装平台21。图2示出了旋拧装置100处于收缩状态时上料筒6未与力矩输出件11对接的状态，而图3示出了旋拧装置100处于收缩状态时上料筒6沿纵向朝向力矩输出件移动(图3中，下移)从而与力矩输出件 11对接的状态，此时，紧固件诸如螺母可以从上料筒6的上端口进入而经由上料筒6的引导，落入作为力矩输出单元11的旋拧套筒内，接下来可进行戴帽、预紧或分解等旋拧操作。紧固件置入作为力矩输出单元11的旋拧套筒内之后，即可上提上料筒6，重新回到如图2所示的状态，甚至可以完全抽离，从而不干涉旋拧单元1的横向移动。上料筒6例如可以由动力组8控制而纵向移动，设置上料筒6 可以提供上料通道，实现连续上料，避免工装工装主体多次提升和下降。

参见图5，结合前面的图1至图4，支撑支架102包括可径向膨胀的变形筒部 221，变形筒部221的内壁面221a为锥形，图中为圆锥形。例如，变形筒部221 可以是纵向套筒22的一部分。支撑支架102还包括活动内筒23，活动内筒23可以沿纵向D1移动，并且活动内筒23的一端(图5中的下端)设置成可以进入变形筒部221的内壁面221a围成的锥形空间中而使变形筒部221径向膨胀。例如，活动内筒23设置于纵向套筒22内部，与纵向套筒22同轴。因而，在活动内筒23 沿纵向D1朝向变形筒部221移动时，活动内筒23的下端可以进入变形筒部221 的内壁面221a围成的锥形空间中，而逐渐将变形筒部221顶开径向膨胀成变形筒部221的外周面抵接图4中的盘心孔H的内周壁。变形筒部221作为一种支撑于转子内腔200a的盘心孔H的支撑结构，可以保证旋拧装置100的定心及可靠性，并且在旋拧装置100进行旋拧操作时可以在下部撑住盘心孔H，从而提供反扭力，缩短扭矩和反扭矩回路，避免装置大范围变形。

回到图1，将详细描述动力组8的布置。

动力组8可以包括分度动力源81，分度动力源81可以驱动转动平台25相对于安装平台21转动。分度动力源81可以设置于安装平台21。例如，如图1所示，转动平台25包括大齿轮81b，分度动力源81通过驱动相互啮合的小齿轮81a和大齿轮81b，从而带动转动平台25连带其上设置的收放单元101一起相对于安装平台21转动。也即，分度动力源81、小齿轮81a和大齿轮81b构成分度机构，可以带动旋拧单元1从转子内腔200a的周向上的一个待旋拧处旋转到下一个待旋拧处。

动力组8还可以包括升降动力源82，升降动力源82可以驱动收放单元101相对于支撑单元2纵向移动。升降动力源82可以设置于支撑单元2，具体地，图示实施方式中，升降动力源82设置于转动平台25。例如，升降动力源82可以通过齿轮齿条传动而使收放单元101沿纵向D1移动。

动力组8还可以包括移动动力源83，移动动力源83可以驱动活动件3纵向移动。移动动力源83可以设置于收放单元101，构成收放单元101的一部分，随收放单元101一起随转动平台25转动并且随收放单元101一起相对于转动平台25 一起纵向移动。例如，移动动力源83可以通过齿轮齿条传动而使活动件3沿纵向 D1移动。

动力组8还可以包括上料动力源84，上料动力源84可以驱动上料筒6纵向移动。上料动力源84也可以设置于收放单元101，构成收放单元101的一部分，随收放单元101一起随转动平台25转动并且随收放单元101一起相对于转动平台25 一起纵向移动。例如，上料动力源84可以通过齿轮齿条传动而使上料筒6沿纵向 D1移动。

动力组8还可以包括驱动活动内筒23纵向移动的内筒动力源(图中未示出)，该内筒动力源例如可以如移动动力源83、上料动力源84类似地设置，例如通过齿轮齿条传动而使活动内筒23沿纵向D1移动。

旋拧装置100应用于转子内腔200a时，也即用于旋转透平机械转子内腔的工装时，旋拧装置100的支撑单元2，具体地，安装平台1，可以固定于转子内腔200a 的入口B处，旋拧单元1可以置入转子内腔200a的中心通道A。

上述的动力源等可以是电机、液压源或其他驱动装置，又或者多个电机、液压源或其他驱动装置的组合。动力组8可以进行各种自动控制，通过对旋拧装置100中的各个自由度的准确控制，可以实现整个自动紧固件上料、装置姿态调整、戴帽、拧紧等全过程的自动化。

以转子内腔旋拧螺母为例，下面描述旋拧装置100的操作。

首先在装置处于收缩状态的情况下将旋拧装置100这整套装置安装在转子 200的后端，纵向套筒22连带旋拧单元1置入转子内腔200a内；

确认安装到位后，可以由动力组8的内筒动力源控制活动内筒23纵向移动以使纵向套筒22的变形筒部221径向展开，从而支撑到转子200的盘心孔H上；

然后例如可以通过动力组8的上料动力源84控制上料筒6下降，上料筒6对接旋拧摆头11的力矩输出件111进行螺母上料；

上料完成后，例如通过动力组8的移动动力源83控制活动件3纵向移动而使旋拧单元1平移，也即达到伸出状态，直到到达待戴帽的螺栓M处的正下方；

然后可以通过动力组8的升降动力源82驱动整个旋拧单元1上移，使得待戴帽的螺栓M与置于旋拧摆头11的作为力矩输出件111的旋拧套筒内的螺母接触；

旋拧动力源12驱动旋拧摆头11控制对旋拧操作，例如戴帽、预紧或拧紧，同时，例如动力组8的升降动力源82可以提升纵向套筒22和旋拧单元1整体结构，以实现旋拧时螺母上升的随动；

在完成第一颗螺母的旋拧后，通过移动动力源83可以使得活动件3反向地纵向移动，旋拧单元1收回到旋拧装置100的收缩状态，而且通过内筒动力源可以使得活动内筒23反向地纵向移动，以使纵向套筒22的变形筒部221径向收缩，也即从盘心孔H处松开；

例如，利用分度动力源81将纵向套筒22和旋拧单元1整体结构旋转到下一颗待旋拧螺栓的方向，再进行重新支撑、上料、旋拧等操作，直到所有的螺栓完成装配。

旋拧装置100主要采用高精度的机械控制实现紧固件的自动上料、戴帽和预紧等旋拧操作。旋拧装置100使得可以在狭小的可操作空间内，通过在内腔大直径位置展开并进行操作的平移结构和传动机构调姿，实现紧固件送达内腔深处并自动旋拧，克服了狭窄空间的限制。而且，旋拧装置100中设计了一套连续上料机构，避免了工装主体多次提升和下降；其中旋拧驱动单元内置于柱形空间减小了传递路径，增加了装置的可靠性。各驱动单元组成了自动控制动力组，通过各个自由度的准确控制，实现整个旋拧过程的自动化。

旋拧装置100应用于转子内腔的螺母旋拧时，可以提高转子组件的装配质量，相对于人工装配，该旋拧装置可以提高螺纹连接力矩控制的精度和多次装配的一致性，大大提高转子内腔螺纹连接装配的工作效率，而且大大减少操作人员的工作强度，工作人员不需要在强限制空间里盲目操作，仅需要简单的系统操作就可以完成以往复杂繁重的体力劳动。

以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种旋拧装置，其特征在于，包括：

支撑单元；和

收放单元，由所述支撑单元支撑，包括：

支撑支架，纵向延伸并且设置有导向台；

旋拧单元，设置成由所述导向台支撑并引导而可横向移动，包括：

旋拧摆头，用于输出旋拧力矩；和

旋拧动力源，连接所述旋拧摆头并驱动所述旋拧摆头以输出旋拧力矩；

活动件，可纵向移动地设置于所述支撑支架中；和

连杆，一端铰接于所述活动件，另一端铰接于所述旋拧单元；其中，所述旋拧装置具有收缩状态和伸出状态，在所述收缩状态，所述旋拧单元位于沿纵向延伸的柱形空间内；在所述伸出状态，所述旋拧单元借助于所述活动件的纵向移动经所述连杆带动而朝所述柱形空间外侧伸出；所述柱形空间由所述旋拧装置能进入的最小通道限定。

2.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧单元包括纵向支架，所述纵向支架设置成由所述导向台导向滑动；

所述旋拧动力源纵向设置在所述纵向支架上，与所述旋拧摆头纵向传动连接；

所述旋拧装置包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆构成所述连杆；

所述第一连杆的一端铰接于所述活动件，另一端铰接于所述旋拧摆头；所述第二连杆的一端铰接于所述活动件，另一端铰接于所述旋拧动力源，所述第一连杆和所述第二连杆平行设置；

所述纵向支架、所述旋拧摆头以及所述旋拧动力源设置成一个整体，随所述纵向支架由所述导向台导向滑动。

3.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述支撑支架包括纵向延伸的纵向套筒，所述柱形空间由所述纵向套筒限定；

所述纵向套筒具有供所述旋拧单元伸出的开口。

4.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述支撑支架包括可径向膨胀的变形筒部，所述变形筒部的内壁面为锥形；

所述支撑支架还包括活动内筒，所述活动内筒设置成可纵向移动，并且所述活动内筒的一端设置成可进入所述变形筒部的内壁面围成的锥形空间而使所述变形筒部径向膨胀。

5.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧单元包括输出旋拧力矩的力矩输出件，所述力矩输出件为旋拧套筒；

所述旋拧装置还包括上料筒，所述上料筒设置成可内置紧固件并且可进退所述柱形空间而对接或离开所述旋拧套筒。

6.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述收放单元在所述支撑单元上设置成可整体纵向移动；

所述旋拧装置包括驱动所述收放单元纵向移动的升降动力源，所述升降动力源安装于所述支撑单元。

7.如权利要求6所述的旋拧装置，其特征在于，

所述支撑单元包括安装平台和转动平台，所述收放单元设置于所述转动平台并且相对于所述转动平台可纵向移动，所述升降动力源设置于所述转动平台；

所述旋拧装置包括驱动所述转动平台相对于所述安装平台转动的分度动力源，所述分度动力源设置于所述安装平台。

8.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述收放单元包括驱动所述活动件纵向移动的移动动力源。

9.如权利要求1所述的旋拧装置，其特征在于，

所述旋拧单元包括输出旋拧力矩的力矩输出件和驱动所述力矩输出件的齿轮组；

所述旋拧动力源具有输出旋转运动的输出轴，所述输出轴驱动所述齿轮组。

10.一种旋转透平机械转子内腔的工装，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的旋拧装置，所述旋拧装置的支撑单元固定于转子内腔的入口处，所述旋拧单元置入转子内腔的中心通道。

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