CN212553665U - 转子平衡装配组件及紧固件安装工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种转子平衡装配组件，其中，前端平衡工装的锥形连接段在后端具有法兰边，通过螺栓穿过法兰边而与高压涡轮转子的前端连接，锥形连接段的锥形筒壁沿周向布置有多个窗口，转子平衡装配组件还包括螺母安装工具，螺母安装工具中，伸长臂设置成从锥形筒壁的窗口伸入高压涡轮转子的内腔，螺母容置块连接在伸长臂的一端，并且螺母容置块设置有可置放螺母的容置孔，容置孔具有承托螺母的托底部，保持机构设置在容置孔的侧壁，其中，顶紧件在弹性件的弹性力作用下从侧向顶紧置放在容置孔中的螺母。本实用新型还提供一种紧固件安装工具，可作为上述转子平衡装配组件的螺母安装工具。上述转子平衡装配组件安装方便、装拆效率高。

Description

转子平衡装配组件及紧固件安装工具

技术领域

本实用新型涉及一种转子平衡装配组件，特别涉及一种紧固件安装工具，可作为转子平衡装配组件中的螺母安装工具。

背景技术

高压涡轮转子组件是航空发动机驱动单元的重要组成部分，为降低运行过程中的振动，高压涡轮转子组件装配完成后需对其进行不平衡量检查和校正。高压涡轮转子组件一般以鼓筒轴前端止口和后轴上的轴承安装面为联合基准，在卧式平衡机上对其进行不平衡量检查。为此需设计前端平衡工装和后端平衡工装，作为与平衡机之间的转接。

现有前端平衡工装由驱动转接段和锥形连接段组成，安装时首先将锥形连接段安装到鼓筒轴前端，连接螺栓、螺母，然后安装驱动转接段到锥形连接段上。该结构形式导致驱动转接段和锥形连接段之间存在一定装配误差，且安装螺母时需从锥形连接段前端窄口伸入鼓筒轴内腔进行安装，安装过程不可视，装拆效率较低。

本实用新型意在提供一种转子平衡装配组件，可以方便装拆。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种转子平衡装配组件，安装方便、装拆效率高。

本实用新型提供一种转子平衡装配组件，所述转子平衡装配组件包括前端平衡工装和高压涡轮转子，所述前端平衡工装包括驱动连接段和锥形连接段，所述锥形连接段具有从前端朝向后端逐渐扩大的锥形筒壁，所述锥形筒壁的前端连接所述驱动连接段，所述锥形筒壁的后端连接所述高压涡轮转子的前端，所述驱动连接段用于转接到平衡机，驱动所述前端平衡工装转动。所述锥形连接段在后端具有法兰边，所述锥形连接段通过螺栓穿过所述法兰边而与所述高压涡轮转子的前端连接；所述锥形筒壁沿周向布置有多个窗口。所述转子平衡装配组件还包括螺母安装工具，所述螺母安装工具包括：伸长臂，设置成从所述锥形筒壁的窗口伸入所述高压涡轮转子的内腔；螺母容置块，连接在所述伸长臂的一端，并且所述螺母容置块设置有可置放与所述螺栓配合的螺母的容置孔，所述容置孔具有承托所述螺母的托底部；和保持机构，设置在所述容置孔的侧壁，包括弹性件和顶紧件，所述顶紧件在所述弹性件的弹性力作用下从侧向顶紧置放在所述容置孔中的螺母。

在一个实施方式中，所述螺母容置块可以为垂直于所述伸长臂的板状构件。

在一个实施方式中，所述容置孔可以是台阶孔。在一个实施方式中，所述保持机构中，所述弹性件可以是压缩弹簧，所述顶紧件可以是顶紧球。

在一个实施方式中，所述转子平衡装配组件还包括后端平衡工装，所述后端平衡工装包括：套筒，外套于设置在所述高压涡轮转子的后端的后轴，并且所述套筒设置有内轴肩；和压紧螺母，与所述高压涡轮转子的后轴螺纹连接，从后侧压紧所述套筒的内轴肩，使得所述套筒在前侧被所述高压涡轮转子的后轴的外轴肩抵挡。

在一个实施方式中，所述锥形连接段和所述驱动连接段可以为一体。

本实用新型还提供一种紧固件安装工具，所述紧固件安装工具包括：伸长臂；紧固件容置块，连接在所述伸长臂的一端，并且所述紧固件容置块设置有可置放紧固件的容置孔，所述容置孔具有承托所述紧固件的托底部；和保持机构，设置在所述容置孔的侧壁，包括弹性件和顶紧件，所述顶紧件在所述弹性件的弹性力作用下从侧向顶紧置放在所述容置孔中的紧固件。

在一个实施方式中，所述的紧固件安装工具的所述紧固件容置块可以为垂直于所述伸长臂的板状构件。

在一个实施方式中，所述的紧固件安装工具的所述容置孔是台阶孔。在一个实施方式中，所述保持机构中，所述弹性件是压缩弹簧，所述顶紧件是顶紧球。

上述转子平衡装配组件中，锥形筒壁布置有多个窗口，螺母安装工具的伸长臂可以通过窗口伸入鼓筒轴内腔，伸长臂连接的螺母容置块和保持机构可以在安装过程中可靠地保持住螺母，因而将螺母平稳地送入鼓筒轴内腔，进而安装螺母，通过窗口还可以避免盲装操作，使得安装过程可视，因而整个转子平衡工装安装方便，装拆效率高，而且结构简单。

上述转子平衡装配组件使得可以不需要人工从锥形连接段前端窄口伸入鼓筒轴内腔来安装螺母，因而，锥形连接段和驱动连接段可以为一体，这种整体结构设计可以避免装配锥形连接段和驱动连接段时造成的装配误差，因而提高转子平衡工装的整体精度。同时，减少锥形连接段和驱动连接段的装配步骤可以简化转子平衡工装的装配过程，提升装配效率。

上述紧固件安装工具可以作为转子平衡装配组件的螺母安装工具，伸长臂可以方便伸入内腔，容置孔和保持机构的结合可以保证安装过程中可靠地夹持紧固件，避免紧固件掉落，安装操作方便，且结构简单。

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是高压涡轮转子的结构示意图。

图2是示例性转子平衡装配组件中前端平衡工装和螺母安装工具的外部结构示意图。

图3是示例性转子平衡装配组件的前端平衡工装和螺母安装工具的内部结构示意图。

图4是示例性螺母安装工具的结构示意图。

图5是示例性螺母安装工具的截面图。

图6是示例性转子平衡装配组件的后端平衡工装的外部结构示意图。

图7是示例性转子平衡装配组件的后端平衡工装的内部结构示意图。

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。

需要理解，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，可以包括第一特征和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一特征和第二特征之间可以不直接联系。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，该说明包括第一元件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元件和第二元件间接地相连或彼此结合。

图1示出了高压涡轮转子1的示例结构。高压涡轮转子1沿轴向X0具有前端11(图1中，左端)和后端12(图1中，右端)。高压涡轮转子1在前端11可以包括鼓筒轴13，鼓筒轴13可以设置有前端止口13a。高压涡轮转子1在后端12可以包括后轴14，后轴14可以具有轴承安装面14a。为了方便描述，文中可能使用诸如“前”、“后”等等的空间关系词语来描述附图中示出的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。需要理解，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的元件或组件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的组件，则被描述为在其他元件或特征“前”的元件的方向将改为在其他元件或特征“后”，因此，应相应地解释文中使用的空间关系描述词。

图2和图3示出了根据本实用新型的转子平衡装配组件10的一部分。参见图2和图3，转子平衡装配组件10可以包括前述高压涡轮转子1和前端平衡工装2。需要理解，附图均仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，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。

参见图2和图3，前端平衡工装2包括驱动连接段21和锥形连接段22，锥形连接段22具有从前端朝向后端(图3中，从左向右)逐渐扩大的锥形筒壁221，锥形筒壁221的前端(也即，小端，图3中，左端)连接驱动连接段21，锥形筒壁221的后端(也即，大端，图3中，右端)连接高压涡轮转子1的前端11。驱动连接段21用于转接到平衡机诸如卧式平衡机，驱动前端平衡工装2转动，从而带动高压涡轮转子1转动，进行平衡试验。锥形连接段22的锥形筒壁221沿周向C0布置有多个窗口224。驱动连接段21可以设置有与平衡机万向节连接的接口和滚轮支撑圆柱面。锥形连接段22在后端(图3中，右端)具有法兰边222，锥形连接段22通过螺栓22a穿过法兰边222而与高压涡轮转子1的前端11连接。图示实施方式中，锥形连接段22的法兰边222可以与鼓筒轴13的前端止口13a止口配合，锥形连接段22的法兰边222与鼓筒轴13的端面通过螺栓22a和螺母22b连接。

转子平衡装配组件10还包括螺母安装工具3。图4和图5示出了螺母安装工具3的示例结构。结合图2和图3以及图4和图5，螺母安装工具3包括伸长臂31、螺母容置块32和保持机构35。伸长臂31设置成从锥形筒壁221的窗口224伸入高压涡轮转子1的内腔S0。螺母容置块32连接在伸长臂31的一端(图3中，右端；图5中，下端)，并且螺母容置块32设置有可置放与螺栓22a配合的螺母22b的容置孔33。容置孔33具有承托螺母22b的托底部34。保持机构35设置在容置孔33的侧壁33a，保持机构35包括弹性件36和顶紧件37，顶紧件37在弹性件36的弹性力作用下从侧向顶紧置放在容置孔33中的螺母22b。

对转子平衡装配组件10中的高压涡轮转子1和前端平衡工装2进行组装或装配时，螺母安装工具3的伸长臂31可以穿过前端平衡工装2的窗口224，而将通过容置孔33和保持机构35保持的螺母22b送入高压涡轮转子1的内腔S0，与螺栓孔对齐，再从外部插入并拧紧螺栓22a，即可实现高压涡轮转子1和前端平衡工装2的组装。而且，镂空窗口的结构形式可以使得装配过程可视，避免现有技术中人工从工装前端窄口伸入鼓筒轴13的内腔S0安装螺母22b的不可视操作。总体上，转子平衡装配组件10使得安装方便、装拆效率提高，且结构简单。

螺母安装工具3中，伸长臂31可以方便经由窗口224伸入内腔S0，容置孔33的托底部34对螺母22b进行承托，保持机构35的顶紧件37对螺母22b进行侧向顶紧，从而可以在送入内腔S0以及对准螺栓孔的整个安装过程中保证可靠地保持螺母22b，使之不会掉落，保证整个安装过程顺利、便捷。

参见图4和图5，图示实施方式中，螺母安装工具3的螺母容置块32可以为垂直于伸长臂31的板状构件。螺母容置块32设置成板状构件例如直板，方便设置容置孔33，板状构件设置成与伸长臂31垂直，方便使得容置孔33中置放的螺母22b与螺栓孔对齐。伸长臂31例如可以与螺母容置块32螺纹连接，示例地，作为螺母容置块32的直板可以设置螺纹孔，伸长臂31的前述一端插入该螺纹孔与之螺纹连接。伸长臂31的另一端(图4中，上端)还可以设置T形把手，方便手持伸长臂31。

图示实施方式中，螺母安装工具3的螺母容置块32的容置孔33可以是台阶孔。台阶孔的台阶即可构成承托螺母22b的托底部34。图5中，作为容置孔33的台阶孔的顶部孔可以是内六角孔，更加方便安放螺母22b，而底部孔为圆形孔，可供螺栓22a通过。

图示实施方式中，螺母安装工具3的保持机构35中，弹性件36可以是压缩弹簧，顶紧件37可以是顶紧球。作为弹性件36的压缩弹簧对作为顶紧件37的顶紧球施加向外顶紧的力，从而顶紧置放在容置孔33中的螺母22b，防止螺母22b掉落。螺母安装工具3中，通过结构简单的保持机构35，即可实现对螺母22b的可靠保持。进一步，图示实施方式中，作为弹性件36的压缩弹簧可以设置在容置孔33的侧壁33a的圆孔33b中，作为顶紧件37的顶紧球可以侧向伸出圆孔33b。

可以理解，虽然图示实施方式中，螺母安装工具3的螺母容置块32用于容置螺母22b。然而在类似的安装位置不易接近的情形中，螺母安装工具3的螺母容置块32可以容置螺栓或螺钉之类的其它紧固件，将螺栓或螺钉之类的紧固件送入内腔，然后在外安装螺母或内螺纹件。换言之，螺母安装工具3可以是紧固件安装工具，螺母容置块32可以是紧固件容置块，设置有可置放紧固件的容置孔33，容置孔33可以具有承托紧固件的托底部34，保持机构35的顶紧件37在弹性件36的弹性力作用下从侧向顶紧置放在容置孔33中的紧固件。

图示实施方式中，前端平衡工装2的锥形连接段22和驱动连接段21可以为一体。这种整体结构设计可以避免锥形连接段22和驱动连接段21之间的连接、装配造成的装配误差，提高转子平衡装配组件10的整体精度，同时，也减少两者的组装步骤。

图6和图7示出了根据本实用新型的转子平衡装配组件10的另一部分。参见图6和图7，转子平衡装配组件还可以包括后端平衡工装4。后端平衡工装4包括套筒41和压紧螺母43。套筒41外套于设置在高压涡轮转子1的后端12的后轴14，并且套筒41设置有内轴肩42。压紧螺母43可以与高压涡轮转子1的后轴14螺纹连接，从后侧(图7中，右侧)压紧套筒41的内轴肩42，使得套筒41在前侧(图7中，左侧)被高压涡轮转子1的后轴14的外轴肩14b抵挡。压紧螺母43还可以在后端(图7中，右端)沿周向C0均布有多个齿槽44，通过齿槽44更容易向后端平衡工装4施加拧紧力。后端平衡工装4的套筒41的这种圆环结构可以模拟轴承内环，安装在后轴14的轴承安装面14a上。套筒41的外圆柱面45可以支撑在平衡机滚轮上。

下面结合图2至图5，描述转子平衡装配组件10的示例操作。可以将前端平衡工装2和后端平衡工装3放入加温箱中加热。待加温完成后，安装前端平衡工装2到高压涡轮转子1的鼓筒轴13的前端止口13a，对齐螺栓孔；将螺母22b放在螺母安装工具3的容置孔33中，手持螺母安装工具3的伸长臂31，从前端平衡工装2的窗口224伸入高压涡轮转子1的鼓筒轴13的内腔S0，安放在螺栓孔位置，然后从外侧安装螺栓22a，待拧紧后取出螺母安装工具3。然后，换到其它窗口224，安装其它螺栓22a、螺母22b。加温完成后，安装后端平衡工装2的套筒41到高压涡轮转子1的后轴14上，然后安装后端平衡工装2的压紧螺母43。

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 (10)

1.一种转子平衡装配组件，包括前端平衡工装和高压涡轮转子，所述前端平衡工装包括驱动连接段和锥形连接段，所述锥形连接段具有从前端朝向后端逐渐扩大的锥形筒壁，所述锥形筒壁的前端连接所述驱动连接段，所述锥形筒壁的后端连接所述高压涡轮转子的前端，所述驱动连接段用于转接到平衡机，驱动所述前端平衡工装转动，其特征在于，

所述锥形连接段在后端具有法兰边，所述锥形连接段通过螺栓穿过所述法兰边而与所述高压涡轮转子的前端连接；

所述锥形筒壁沿周向布置有多个窗口；

所述转子平衡装配组件还包括螺母安装工具，所述螺母安装工具包括：

伸长臂，设置成从所述锥形筒壁的窗口伸入所述高压涡轮转子的内腔；

螺母容置块，连接在所述伸长臂的一端，并且所述螺母容置块设置有可置放与所述螺栓配合的螺母的容置孔，所述容置孔具有承托所述螺母的托底部；和

保持机构，设置在所述容置孔的侧壁，包括弹性件和顶紧件，所述顶紧件在所述弹性件的弹性力作用下从侧向顶紧置放在所述容置孔中的螺母。

2.如权利要求1所述的转子平衡装配组件，其特征在于，

所述螺母容置块为垂直于所述伸长臂的板状构件。

3.如权利要求1所述的转子平衡装配组件，其特征在于，

所述容置孔是台阶孔。

4.如权利要求1所述的转子平衡装配组件，其特征在于，

所述保持机构中，所述弹性件是压缩弹簧，所述顶紧件是顶紧球。

5.如权利要求1所述的转子平衡装配组件，其特征在于，

所述转子平衡装配组件还包括后端平衡工装，所述后端平衡工装包括：

套筒，外套于设置在所述高压涡轮转子的后端的后轴，并且所述套筒设置有内轴肩；和

压紧螺母，与所述高压涡轮转子的后轴螺纹连接，从后侧压紧所述套筒的内轴肩，使得所述套筒在前侧被所述高压涡轮转子的后轴的外轴肩抵挡。

6.如权利要求1所述的转子平衡装配组件，其特征在于，

所述锥形连接段和所述驱动连接段为一体。

7.一种紧固件安装工具，其特征在于，包括：

伸长臂；

紧固件容置块，连接在所述伸长臂的一端，并且所述紧固件容置块设置有可置放紧固件的容置孔，所述容置孔具有承托所述紧固件的托底部；和

保持机构，设置在所述容置孔的侧壁，包括弹性件和顶紧件，所述顶紧件在所述弹性件的弹性力作用下从侧向顶紧置放在所述容置孔中的紧固件。

8.如权利要求7所述的紧固件安装工具，其特征在于，

所述紧固件容置块为垂直于所述伸长臂的板状构件。

9.如权利要求7所述的紧固件安装工具，其特征在于，

所述容置孔是台阶孔。

10.如权利要求7所述的紧固件安装工具，其特征在于，

所述保持机构中，所述弹性件是压缩弹簧，所述顶紧件是顶紧球。

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