CN212539632U - 判断燃气轮机转子装配到位的工具及静态轴向加载工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供判断燃气轮机转子装配到位的工具及静态轴向加载工具，其中，应力传感器用于测量应力；施力件受所述承载架限制只能转动；转接件受所述承载架限制而只能移动，上端与所述施力件螺纹传动连接，下端与应力传感器连接；浮动连接装置，包括连接应力传感器的第一方，用于连接转子轴的第二方，所述第一方和所述第二方之间，所述第一方和所述第二方之间的连接容许所述第一方和所述第二方不同心。

Description

判断燃气轮机转子装配到位的工具及静态轴向加载工具

技术领域

本实用新型涉及力的加载工具和轴向活动量测量工具，尤其涉及燃气轮机转子静态加载工具和轴向活动量测量工具。

背景技术

在航空发动机装配过程中，经常会有测量转子轴向活动量的需求，用于检查航空发动机转子单元体安装质量。

若转子单元体安装出现异常，则轴向活动量必然会出现问题。若测出的轴向活动量远小于定位轴承的轴向游隙，则说明转子出现了卡滞；若测出的轴向活动量大于定位轴承的轴向游隙，则说明转子没有可靠定位，可能有未压紧的情况。两种异常现象均需要进一步分析原因。

因此，在航空发动机装配过程中，准确测量转子轴向活动量是有一定工程意义的，有必要设计一种航空发动机转子静态轴向加载工具，在加载后，测量转子轴向活动量的测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种静态轴向加载工具。

本实用新型的另一目的在于提供一种判断燃气轮机转子装配到位的工具。

为实现所述目的的静态轴向加载工具，其中，应力传感器用于测量应力；施力件受所述承载架限制只能转动；转接件受所述承载架限制而只能移动，上端与所述施力件螺纹传动连接，下端与应力传感器连接；浮动连接装置，包括连接应力传感器的第一方，用于连接转子轴的第二方，所述第一方和所述第二方之间，所述第一方和所述第二方之间的连接容许所述第一方和所述第二方不同心。

在一个或多个实施方式中，所述承载架提供两平行的导向件，所述转接件与所述两所述导向件分别滑动配合。

在一个或多个实施方式中，所述转接件为方框形，上框边与所述施力件螺纹传动连接，下边框与应力传感器连接，所述两平行的导向件为两引导销，所述上框边提供孔与所述两引导销滑动配合。

在一个或多个实施方式中，所述承载架提供加载横梁和加载框，所述加载横梁用于横跨机匣并固定连接机匣，所述加载框安装在所述加载横梁的中部，所述转接件和所述应力传感器设置在所述加载框中，所述施力件从所述加载框的上侧壁穿入到所述加载框与所述转接件螺纹传动连接，所述两引导销设置在所述加载框的上侧壁，并向下延伸。

在一个或多个实施方式中，所述加载框的两竖向壁引导所述转接件的两竖框边进行滑动。

在一个或多个实施方式中，所述浮动连接装置为球铰。

在一个或多个实施方式中，所述应力传感器的下端连接连接杆，所述连接杆通过插销与所述浮动连接装置的所述第一方连接。

为实现所述目的的判断燃气轮机转子装配到位的工具，包括任一所述的静态轴向加载工具，还包括千分表或百分表，用于对所述燃气轮机转子轴向的移动进行测量。

本实用新型的有益效果包括：

转动施力件，驱动转接件向上或向下移动，再通过应力传感器、浮动连接装置传递到转子轴。在加载过程中，对转接件的导向结构保证了加载方向始终不变，而浮动连接装置保证当工具和转子有较大的不同心时依然可以正常使用；

通过百分表或千分表，测量转子轴的移动量，从而可以判断出转子轴向活动量，通过应力传感器的测量值，可以看出转子轴向活动量与加载量的对应关系，从而准确判断转子是否出现了卡滞或者没有可靠定位的情况。

附图说明

本实用新型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是静态轴向加载工具安装在航空发动机装配单元体上的示意图。

图2是应力计的示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。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例子中重复附图标记和/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。

如图1所示，静态轴向加载工具包括承载架，承载架包括加载横梁1、加载框2、引导销4等。加载横梁1横跨机匣12的上端口，并在两端通过螺栓与机匣12的安装边的孔连接。加载框2固定在加载横梁1的中部。加载横梁1上设置两个把手11，便于加载横梁1的移动、安装。在另一实施方式中，承载架可以采用其它结构替代横梁，例如中心支座以及从中心支座向外延伸的多个桥接部，通过桥接部与机匣安装边连接。

静态轴向加载工具还包括应力计6。如图2所示，应力计6包括应力传感器61和应力显示器62。应力传感器61用于测量其承受的拉力或者压力。应力显示器62用于对加载过程的载荷进行动态显示。

静态轴向加载工具还包括施力件5，施力件5为螺杆，其上端具有穿孔，供横杆51穿过，通过横杆51可省力地转动施力件5。施力件5从加载框2 的上框壁穿入到加载框2中。

静态轴向加载工具还包括转接件3，转接件3为方框形状，设置在加载框2中，转接件3的上框边与施力件5螺纹传动连接，从而输出直线运动传输给下方的应力传感器61。承载架还包括两根引导销4，引导销4设置在加载框2的上侧壁，在加载框2中向下延伸，与转接件3的上框边的两个导向孔配合，引导转接件3上下滑动。在另一实施方式中，对转接件3 的限制通过加载框2的竖向壁来实现，例如利用加载框2的竖向侧壁的壁面与转接件3的竖框边配合实现，或者在加载框2的竖向侧壁设置突出的导轨或者在壁面上形成的凹槽，相应地在加载框2的竖向侧壁上设置凹槽或导轨，通过导轨和凹槽的滑动配合，也可以实现加载框2的止转以及滑动的导向。通过引导销4与转接件3的导向孔配合，结构简单，对加工要求低。

在另一实施方式中，对转接件3的限制和导向同时结合导向销与导向孔的滑动配合，以及转接件3的侧壁与加载框2的侧壁的滑动配合来实现。

在另一实施方式中，转接件3提供外螺纹，而施力件5提供内螺纹，也可以实现螺纹传动连接。转接件3采用方框形结构的好处是可以承受更大的载荷。

静态轴向加载工具还包括应力传感器。如图2所示，应力传感器61在上侧有连接孔，在下侧也有连接孔，并在侧边连接信号线缆，通过信号线缆与应力显示器62信号连接。结合图1，应力传感器61的上侧通过螺纹紧固件与转接件3的下框边连接，应力传感器61的下侧通过连接杆7固定连接。

静态轴向加载工具还包括浮动连接装置8，浮动连接装置8可以采用已有的结构，其包括连接应力传感器61的第一方，用于连接转子轴13的第二方，所述第一方和所述第二方之间的连接容许所述第一方和所述第二方不同心，浮动连接装置8的实施方式很多，例如球铰，万向联轴器，或者其他容许不同心连接的连接器。浮动连接装置8的上方与应力传感器61没有直接连接，通过连接杆7间接连接，连接杆7穿过记载横梁1上的捅开，上端与应力传感器61下侧的连接孔连接，连接方式可以是连接杆7上端与该连接孔螺纹连接，并通过螺栓紧固，连接杆7的下端与浮动连接装置的上方通过插销9连接。

浮动连接装置8的下方与转子轴13通过转接件10间接连接，是否需要转接件10，根据转接轴13的端面结构或者浮动连接装置8的下方结构而定。

加载之前已具备的条件包括：

1.转子及机匣已装配完成；

2.转子端部有可连接的结构，例如螺纹；

3.机匣可提供支撑，例如安装边上有螺栓孔；

加载过程包括：转动施力件5，驱动转接件3向上或向下移动，再通过应力传感器61、浮动连接装置8传递到转子轴。

在加载过程中，对转接件3的导向结构保证了加载方向始终不变，而浮动连接装置保证当工具和转子有较大的不同心时依然可以正常使用。通过应力计可实现对加载过程中载荷的动态测量。

借助于静态轴向加载工具，可轻易实现转子轴向活动量的测量，例如在加载前后，在承载架上增加图中没有示出的百分表或千分表，测量转接件3 或者其它可移动的部件的移动量，从而可以判断出转子轴向活动量，通过应力传感器61的测量值，可以看出转子轴向活动量与加载量的对应关系，从而准确判断转子是否出现了卡滞或者没有可靠定位的情况。

前述实施方式以航空发动机的转子轴为例进行说明，但对于地面燃气轮机的转子轴的装配情况也可以进行测量。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (8)

1.静态轴向加载工具，用于燃气轮机转子，其特征在于，包括：

承载架；

应力传感器，用于测量应力；

施力件，受所述承载架限制只能转动；

转接件，受所述承载架限制而只能移动，上端与所述施力件螺纹传动连接，下端与应力传感器连接；以及

浮动连接装置，包括连接应力传感器的第一方，用于连接转子轴的第二方，所述第一方和所述第二方之间，所述第一方和所述第二方之间的连接容许所述第一方和所述第二方不同心。

2.如权利要求1所述的静态轴向加载工具，其特征在于，所述承载架提供两平行的导向件，所述转接件与两所述导向件分别滑动配合。

3.如权利要求2所述的静态轴向加载工具，其特征在于，所述转接件为方框形，上框边与所述施力件螺纹传动连接，下边框与应力传感器连接，所述两平行的导向件为两引导销，所述上框边提供孔与所述两引导销滑动配合。

4.如权利要求3所述的静态轴向加载工具，其特征在于，所述承载架提供加载横梁和加载框，所述加载横梁用于横跨机匣并固定连接机匣，所述加载框安装在所述加载横梁的中部，所述转接件和所述应力传感器设置在所述加载框中，所述施力件从所述加载框的上侧壁穿入到所述加载框与所述转接件螺纹传动连接，所述两引导销设置在所述加载框的上侧壁，并向下延伸。

5.如权利要求4所述的静态轴向加载工具，其特征在于，所述加载框的两竖向壁引导所述转接件的两竖框边进行滑动。

6.如权利要求1所述的静态轴向加载工具，其特征在于，所述浮动连接装置为球铰。

7.如权利要求1所述的静态轴向加载工具，其特征在于，所述应力传感器的下端连接连接杆，所述连接杆通过插销与所述浮动连接装置的所述第一方连接。

8.判断燃气轮机转子装配到位的工具，其特征在于，包括如权利要求1到7中任一项所述的静态轴向加载工具，还包括千分表或百分表，用于对所述燃气轮机转子轴向的移动进行测量。

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