CN211709185U - 一种零件体曲面上的定位销安装用作业工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种零件体曲面上的定位销安装用作业工装，包括导向座和铳子，导向座具有接触并吻合零件体上的装配曲面的定位曲面、以及通至定位曲面的内孔，导向座上的内孔以台阶分为导向孔段和扶正孔段，扶正孔段的内径对应于零件体上所要安装的定位销外径；铳子主要由轴向排布的顶出头部、定位凸台和手柄部构成，顶出头部与定位凸台以台阶结构成型，铳子可轴向位移的装配在导向座的内孔内，在轴向位移过程中，手柄部处在导向座外部、定位凸台用作在导向孔段内轴向限位、顶出头部用作伸入扶正孔段内冲击定位销。它能够将定位销轻松、高效的以高精度技术要求而可靠地装入零件体曲面上的对应销孔内，整个过程不会对零件体造成损伤，可靠性好。

Description

一种零件体曲面上的定位销安装用作业工装

技术领域

本实用新型涉及零件组装用的作业工具，具体是一种零件体曲面上的定位销安装用的作业工装，其适宜发动机的曲轴在对开机匣上的组装作业，特别是航空发动机的曲轴在对开机匣上的组装作业。

需要在此加以特别说明的是，以下述及的机匣、特别是具有曲轴安装孔的机匣及安装轴瓦的机匣等均指的是对开机匣的机匣半体，曲轴安装孔是机匣半体上的半圆孔（两个机匣半体经对接组合即构成完整的圆形曲轴安装孔）。

背景技术

发动机的生产制造覆盖材料、冶金、机械加工、热处理、特种工艺等多项技术领域，是一个国家工业水平的体现，这尤其以航空发动机最为突出。航空发动机被誉为现代工业制造业皇冠上的明珠，被誉为“国之重器”。

在发动机结构中，曲轴是最重要的转力部件之一。在对发动机进行深度修理时，通常涉及到曲轴的拆卸及安装，例如机匣上的曲轴安装孔镗削、曲轴更换、曲轴安装用轴瓦更换等作业。由于发动机的曲轴是通过轴瓦安装于机匣上的曲轴安装孔内的，那么曲轴在机匣上的安装必然就涉及到轴瓦在机匣上的曲轴安装孔内的安装，而为了防止轴瓦在机匣上的曲轴安装孔内发生移动等现象，在机匣上的曲轴安装孔内安装有数个用作对轴瓦进行定位的定位销。

基于发动机的高精密性，定位销在曲轴安装孔内的安装，需要满足如下两个主要的技术条件：其一，定位销须沿着曲轴安装孔的径向进行安装；其二，定位销外端部（即定位销用作连接轴瓦的部分）露出曲轴安装孔孔壁的高度值须严格控制在设计范围内。这两个安装技术条件直接影响着曲轴在机匣上的安装组合的可靠性和精密性。

目前，定位销在机匣上的曲轴安装孔内的安装因缺乏行之有效地专用作业工装，主要是以榔头敲击的传统作业方式进行安装的，具体的安装作业过程是：

-先将定位销对接在曲轴安装孔内的对应定位销安装孔（即销孔，下同）处，使定位销与对应销孔保持轴向对应；

-再采用榔头从定位销的后端（设定为安装到位后外露于曲轴安装孔孔壁的端部）直接将其敲击推入，敲击推入的深度根据作业人员的主观经验判断；

-作业人员根据主观经验判断的安装深度情况，采用深度尺对曲轴安装孔孔壁上凸起的定位销进行测量，根据测量结果而指导榔头敲击的下一步动作，如此反复，直至该定位销在曲轴安装孔孔壁上的凸起高度符合设计要求值。

由上述安装过程可以清楚看出，其需要反复的敲击-测量-敲击，作业过程复杂、繁琐，操作技术难度大，作业效率低下，安装精度难以保证。而且，此种榔头直接敲击推入的安装作业方式，在敲击推入的过程中容易将定位销打斜，这不仅会影响定位销在曲轴安装孔内沿曲轴安装孔径向安装的精度，而且还会损伤该销孔附近的曲轴安装孔孔壁，甚至操作不慎会误伤曲轴安装孔孔壁。

实用新型内容

本实用新型的技术目的在于：针对上述曲轴安装孔内的定位销安装作业的特殊性和现有作业工装的技术不足，提供一种既不会损伤零件体，又能够将定位销轻松、高效的以高精度技术要求而可靠地装入零件体曲面上的对应销孔内的作业工装，以用作对零件体、特别是精密零件体曲面上的定位销进行安装操作。

本实用新型的技术目的是通过下述技术方案实现的，一种零件体曲面上的定位销安装用作业工装，所述作业工装包括：

-导向座，所述导向座具有接触并吻合于零件体上的装配曲面的定位曲面、以及通至所述定位曲面的通孔结构内孔，所述导向座上的内孔以台阶配合形式划分为直径较大的导向孔段和直径较小的扶正孔段，所述扶正孔段的内径对应于所述零件体上所要安装的定位销的外径，所述扶正孔段用作轴向对接所述零件体上用作装配定位销的销孔；

-铳子，所述铳子主要由轴向排布的顶出头部、定位凸台和手柄部构成，所述顶出头部与定位凸台以台阶配合结构成型，所述铳子以可轴向位移方式装配在所述导向座的内孔内；所述铳子在所述导向座的内孔内轴向位移过程中，所述手柄部处在所述导向座的外部，所述定位凸台用作在所述导向座的导向孔段内进行轴向限位，所述顶出头部用作伸入所述导向座的扶正孔段内冲击定位销，且所述顶出头部伸入所述扶正孔段内的最大长度对应于所述定位销外端在所述零件体的装配曲面上的设计配合位置。进一步的，所述顶出头部伸入所述扶正孔段内的最大长度小于所述扶正孔段的长度，它们的差值为定位销在零件体的装配曲面上安装到位后的凸起高度。

作为优选方案之一，所述导向座的导向孔段内以可拆卸方式装配有能够加长所述扶正孔段轴向长度的衬垫，所述衬垫与所述导向孔段之间形成台阶配合面。

作为优选方案之一，所述导向座具有半圆结构的定位基座，所述定位基座的外周圆弧面作为接触零件体上的装配曲面的定位曲面，所述导向座上的内孔径向成型在所述定位基座中心区域。进一步的，所述导向座具有导向套筒，所述导向套筒对应于定位基座上的内孔轴向而凸起于所述定位基座的外周平面上，整个导向座呈T型状。再进一步的，所述导向套筒的外壁设置有手捏增摩结构。

作为优选方案之一，所述铳子的手柄部外径大于所述导向座上的导向孔段内径，所述铳子上的手柄部前端端面至定位凸台前端端面之间的距离至少等于所述导向孔段的轴向长度。

作为优选方案之一，所述铳子的手柄部外壁设置有手捏增摩结构。

作为优选方案之一，所述铳子的后端具有外径小于所述铳子上的手柄部外径的敲击头部。

作为优选方案之一，所述装配曲面为零件体上的曲轴安装孔孔壁。进一步的，所述零件体为发动机的对开机匣。

本实用新型的有益技术效果是：

1. 本实用新型针对零件体、特别是精密零件体曲面上的定位销安装作业特殊性而设计，其以导向座对预安装于零件体曲面上的对应销孔内的定位销进行定位、扶正，以轴向套装于导向座内的铳子自身和/或所传力矩对导向座所扶正的定位销进行敲击，使受到敲击的定位销能够顺利、快速的以符合精度技术要求的状态进入零件体曲面上的对应销孔内，并通过铳子的定位凸台与导向座内的导向孔段和扶正孔段之间的台阶结构而保证定位销以符合设计外露尺寸的技术要求安装到位，从而将定位销轻松、高效的以高精度技术要求而可靠地装入零件体曲面上的销孔内，整个过程不会对零件体造成损伤，可靠性好，其适宜发动机机匣上的曲轴安装孔内的定位销安装，特别是航空发动机机匣上的曲轴安装孔内的定位销安装；

2. 本实用新型导向座上的导向孔段内所装配的衬垫，能够轻松更换，衬垫的自身厚度应根据定位销的设计要求凸起高度和扶正孔段的轴向长度之间的对应配合关系而设置；衬垫配合导向孔段而对轴向位移的铳子进行限位，从而配合导向座上的扶正孔段对安装到位后的定位销在零件体曲面上的凸起高度进行可靠保证，以增强本实用新型使用的灵活性和通用性；

3. 本实用新型导向座的成型结构，既能够在零件体曲面上实现稳定、准确地可靠定位，又能够便于手持操作；

4. 本实用新型铳子的成型结构，既确保了导向座内的台阶结构对铳子的轴向位移进行可靠地限位，又能够使铳子的轴向自由滑动位移与轴向垂直滑动位移实现可靠地均衡兼顾，以保障安装作业的顺利性、高效性和安装结果的精确性；此外，铳子上的手柄部便于手持操作，手柄部后端的敲击头部用作承接外部敲击力（例如榔头），敲击头部与手柄部之间的配合关系既避免了外部敲击对手柄部的损伤，亦有利于保障敲击操作对手持操作的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为本实用新型的外形立体图。

图3为本实用新型的使用状态参考图。

图中代号含义：1—铳子；11—顶出头部；12—敲击头部；13—手柄部；14—定位凸台；2—导向座；21—定位基座；22—导向套筒；23—导向孔段；24—扶正孔段；25—定位曲面；3—衬垫；4—零件体；41—装配曲面；42—销孔；5—定位销。

具体实施方式

本实用新型涉及零件组装用的作业工具，具体是一种零件体曲面上的定位销安装用的作业工装，下面以航空发动机的曲轴在机匣上的组装作业为例（其中，航空发动机的机匣作为操作对象-即下述的零件体为航空发动机对开机匣的机匣半体，机匣半体上的半圆形曲轴安装孔为装配曲面），通过多个实施例对本实用新型的主体技术内容进行详细说明，其中，实施例1结合说明书附图-即图1、图2和图3对本实用新型的主体技术内容进行清楚、直观的详细说明，其它实施例虽未再单独绘制对应附图，但其主体技术方案仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本实用新型的附图是示意性的，其为了清楚本实用新型的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本实用新型贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1、图2和图3所示，本实用新型包括轴向套装在一起的铳子1和导向座2。

其中，导向座2主要是由半圆形结构的定位基座21和筒状结构的导向套筒22构成倒T型的台阶结构。

具体的，定位基座21的外周轮廓型线是由半圆结构的圆弧面和平面构成，定位基座21的外周圆弧面轮廓匹配于零件体4上的装配曲面41的轮廓，定位基座21的外周圆弧面作为面接触零件体4上的装配曲面41的定位曲面25，定位基座21能够以定位曲面25吻合于零件体4上的装配曲面41。定位基座21上具有径向开设的、通至定位曲面25的孔，该孔为通孔结构，即定位基座21上的孔是由平面处通至定位曲面25处，定位基座21上的该孔处在定位基座21的中心区域，孔左右两侧基本上能够形成左右对称。

导向套筒22对应于定位基座21上的孔的轴向，以组合连接方式（当然可以是一体成型方式）凸起于定位基座21的外周平面上，整个导向座2呈T型状。导向套筒22内的孔和定位基座21上的孔在轴向上共同构成导向座2的内孔。导向套筒22作为安装操作时的手持部位，其外壁上设置有用于手捏时的增摩结构-例如网状滚花等。

导向座2上的该通孔结构内孔以台阶配合形式划分为直径较大的导向孔段23和直径较小的扶正孔段24。导向孔段23用作以可轴向位移方式装配铳子1，对轴向位移的铳子1进行限位。扶正孔段24的内径略大于零件体4上所要安装的定位销5的外径，最好能够使定位销5可以过渡装配于扶正孔段24内；在定位销5安装时，导向座2上的定位曲面25与零件体4上的装配曲面41吻合，而扶正孔段24在轴向上与装配曲面41上的销孔42对接。

铳子1为长杆结构，主要由轴向排布的顶出头部11、定位凸台14和手柄部13构成。

具体的，铳子1以外径小于导向座2上的导向孔段23内径的杆体伸入导向座2上的导向孔段23内，铳子1伸入导向孔段23内的前部具有外径略小于导向孔段23内径、但大于扶正孔段24内径的定位凸台14，在定位凸台14的前端具有轴向外凸的、外径略小于扶正孔段24内径的顶出头部11，即铳子1的前部为同轴台阶结构，顶出头部11与定位凸台14以台阶配合结构成型。铳子1的定位凸台14的外壁与导向孔段23的内壁之间形成间隙配合，铳子1的顶出头部11的外壁与扶正孔段24的内壁之间亦形成间隙配合，间隙配合的取值范围在0.01～0.04mm区间内任意选择。前述顶出头部11用作伸入导向座2的扶正孔段24内冲击定位销5。

当铳子1轴向位移至定位凸台14的前端端面贴紧导向座2内的台阶处时，铳子1的顶出头部11轴向伸入导向座2的扶正孔段24内，此时的顶出头部11伸入扶正孔段24内的长度为最大轴向长度。基于所要安装的定位销5是要外露于零件体4上的装配曲面41的，顶出头部11伸入扶正孔段24内的最大长度应小于扶正孔段24的轴向长度，这样就使扶正孔段24的轴向长度与顶出头部11的最大伸入长度存在差值，该差值即为定位销5在零件体4的装配曲面41上安装到位后的凸起高度；换言之，顶出头部11伸入扶正孔段24内的最大长度对应于定位销5外端在零件体4的装配曲面41上的设计配合位置。

当铳子1轴向位移至定位凸台14的前端端面贴紧导向座2内的台阶处时，铳子1的杆体延伸出导向座2的导向孔段23，导向孔段23外部的铳子1杆体上具有外径大于导向孔段23内径的手柄部13，即铳子1的手柄部13处在导向座2上的导向孔段23外部，而且，铳子1上的手柄部13前端端面至铳子1的定位凸台14前端端面之间的距离大于导向孔段23的轴向长度。铳子1的手柄部13作为安装操作时的手持部位，其外壁上设置有用于手捏时的增摩结构-例如网状滚花等。除此之外，铳子1的后端具有外径小于铳子1上的手柄部13外径的敲击头部12，即敲击头部12与手柄部12之间形成同轴台阶结构。

在上述结构中，由于导向座2内的扶正孔段24的轴向长度和铳子1的顶出头部11的最大伸入长度均是特定的，如此就会使得该工装只能针对于一种设计外露长度的定位销安装，若需要对另一种设计外露长度的定位销进行安装，则不适用，不够通用。为了解决该通用问题，将扶正孔段24与顶出头部11之间配合的长度差值按照所要安装的各定位销的最小外露长度设计，或者小于最小外露长度设计；同时，在导向座2的导向孔段23内配以可拆卸（例如间隙装配方式）的衬垫3，该衬垫3为环状结构，衬垫3的自身厚度应当根据扶正孔段24与顶出头部11之间配合的长度差值、及所要安装的定位销的设计要求凸起高度之间的对应配合关系而设置，即衬垫的作用在于补足扶正孔段与所要安装定位销的外露长度设计要求值之间的差，也就是说，衬垫需要对扶正孔段的轴向长度起到加长的作用。衬垫3以可拆卸结构套装在导向座2的导向孔段23内，最好是，衬垫3的外径与导向孔段23的内径保持间隙配合，间隙配合的取值范围在0.01～0.04mm区间内任意选择；衬垫3的内径对应于扶正孔段24的内径；套装于导向孔段23内的衬垫3坐落于导向孔段23与扶正孔段24之间的原本台阶结构上，从而使衬垫3与导向孔段23之间形成台阶配合面，该台阶面即为扶正孔段24与导向孔段23配合的新的台阶面，如此，导向座2上自身的扶正孔段和衬垫3内孔在轴向上组合形成了轴向长度可调节的扶正孔段24，以用作对定位销定位、扶正。

用本实用新型安装零件体4上的定位销5的操作过程大致是（参见图3所示）：

-先将定位销5对接在零件体4上的装配曲面41内的对应销孔42处；

-再通过扶正孔段24将导向座2套装在定位销5上，并使导向座2的定位曲面25与零件体4上的装配曲面41吻合接触，通过定位销5与销孔42及扶正孔段24的配合，使扶正孔段24与销孔42基本同轴心，此时保持导向座2相对零件体4固定；

-然后轴向位移铳子1，使铳子1的重力敲击定位销5，迫使定位销5进入零件体4 上的销孔42内，当铳子1在导向座2内轴向位移至导向孔段23与扶正孔段24之间的配合台阶处时，表明定位销5安装到位；当然，过程中若通过手持铳子1的冲击力不足以将定位销5敲入，则可以通过榔头敲击铳子1的敲击头部12而使铳子1 传力。

实施例2

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：导向座为一端呈圆弧曲面的近似矩形结构，以其圆弧曲面作为定位曲面。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：铳子的后部为同径结构，即铳子的手柄部外径与定位凸台以后的杆体外径相同。

以上各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于，所述作业工装包括：

-导向座（2），所述导向座（2）具有接触并吻合于零件体（4）上的装配曲面（41）的定位曲面（25）、以及通至所述定位曲面（25）的通孔结构内孔，所述导向座（2）上的内孔以台阶配合形式划分为直径较大的导向孔段（23）和直径较小的扶正孔段（24），所述扶正孔段（24）的内径对应于所述零件体（4）上所要安装的定位销（5）的外径，所述扶正孔段（24）用作轴向对接所述零件体（4）上用作装配定位销（5）的销孔（42）；

-铳子（1），所述铳子（1）主要由轴向排布的顶出头部（11）、定位凸台（14）和手柄部（13）构成，所述顶出头部（11）与定位凸台（14）以台阶配合结构成型，所述铳子（1）以可轴向位移方式装配在所述导向座（2）的内孔内；所述铳子（1）在所述导向座（2）的内孔内轴向位移过程中，所述手柄部（13）处在所述导向座（2）的外部，所述定位凸台（14）用作在所述导向座（2）的导向孔段（23）内进行轴向限位，所述顶出头部（11）用作伸入所述导向座（2）的扶正孔段（24）内冲击定位销（5），且所述顶出头部（11）伸入所述扶正孔段（24）内的最大长度对应于所述定位销（5）外端在所述零件体（4）的装配曲面（41）上的设计配合位置。

2.根据权利要求1所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述导向座（2）的导向孔段（23）内以可拆卸方式装配有能够加长所述扶正孔段（24）轴向长度的衬垫（3），所述衬垫（3）与所述导向孔段（23）之间形成台阶配合面。

3.根据权利要求1或2所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述导向座（2）具有半圆结构的定位基座（21），所述定位基座（21）的外周圆弧面作为接触零件体（4）上的装配曲面（41）的定位曲面（25），所述导向座（2）上的内孔径向成型在所述定位基座（21）中心区域。

4.根据权利要求3所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述导向座（2）具有导向套筒（22），所述导向套筒（22）对应于定位基座（21）上的内孔轴向而凸起于所述定位基座（21）的外周平面上，整个导向座（2）呈T型状。

5.根据权利要求4所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述导向套筒（22）的外壁设置有手捏增摩结构。

6.根据权利要求1所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述铳子（1）的手柄部（13）外径大于所述导向座（2）上的导向孔段（23）内径，所述铳子（1）上的手柄部（13）前端端面至定位凸台（14）前端端面之间的距离至少等于所述导向孔段（23）的轴向长度。

7.根据权利要求1或6所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述铳子（1）的手柄部（13）外壁设置有手捏增摩结构。

8.根据权利要求1或6所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述铳子（1）的后端具有外径小于所述铳子（1）上的手柄部（13）外径的敲击头部（12）。

9.根据权利要求1所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述装配曲面（41）为零件体（4）上的曲轴安装孔孔壁。

10.根据权利要求9所述零件体曲面上的定位销安装用作业工装，其特征在于：所述零件体（4）为发动机的对开机匣。

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