CN215942771U - 航空发动机转子盘分解工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种航空发动机转子盘分解工具，包括前分解板、斜楔定心机构、后分解板和加力机构。前分解板具有第一面；斜楔定心机构包括驱动杆和两个定心杆，驱动杆活动连接于两个定心杆，驱动杆分别穿设于定心杆，后分解板平行于前分解板设置；加力机构连接于前分解板和后分解板，加力机构能够向前分解板和后分解板之间施加垂直于后分解板的载荷。本实用新型的航空发动机转子盘分解工具，通过斜楔定心机构确定转子盘的中心，加力机构的载荷通过前分解板和后分解板传递给前级转子盘和后级转子盘，实现前级转子盘和后级转子盘的分解，避免因加力机构的载荷因不同心导致后级转子盘无法拆卸，操作简单，提高转子盘的拆卸效率。

Description

航空发动机转子盘分解工具

技术领域

本实用新型涉及一种航空发动机转子盘分解工具。

背景技术

如图1所示，航空发动机压气机转子由多级转子盘1’构成。各级转子盘1’盘心孔直径大小不一，各级转子盘1’的厚度也有较大差异。在航空发动机转子装配的过程中，为保证各级转子盘1’的同心安装，相邻两级转子盘1’通过过盈止口配合。并且相邻两级转子盘1’之间通过短螺栓连接。航空发动机工作后受热应力影响，相邻转子盘1’之间的止口连接紧度加大，通常需要借用专用分解工装克服过盈止口处的摩擦力才能实现航空发动机转子盘1’的分解。如图2所示，现有的分解装置如专利申请号CN201811014980.5《一种发动机风扇转子一级轮盘分解装置》所示。现有的发动机风扇转子一级轮盘分解装置2’以待分解转子盘1’的盘心腹板为施力点，通过螺杆或者压力缸带动多个拔爪将待分解转子盘1’从相邻盘的连接止口内拉出。由于航空发动机转子盘1’级数较多，各级转子盘1’的内孔直径和厚度均有差异，现有的拔爪式分解装置很难同时满足不同级转子盘1’的分解。针对不同孔径不同厚度的转子盘1’分解需求，往往要制造多种规格的分解装置。多种规格的分解装置形状相似但规格不一，容易造成不同规格的分解装置误用，导致转子盘1’无法分解。因不具备通用性，常规的拔爪结构分解装置制造成本与管理成本较高，且操作不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中用于分解航空发动机转子盘的操作复杂的缺陷，提供一种航空发动机转子盘分解工具。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种航空发动机转子盘分解工具，其包括有：

前分解板，所述前分解板具有第一面，所述第一面用于抵靠于前级转子盘；

斜楔定心机构，所述斜楔定心机构包括驱动杆和两个定心杆，两个所述定心杆同轴并对称设置，所述驱动杆活动连接于两个所述定心杆，所述驱动杆分别穿设于所述定心杆，所述驱动杆用于驱动两个所述定心杆沿所述前分解板的长度方向相对远离或靠近；

后分解板，所述后分解板平行于所述前分解板设置；

加力机构，所述加力机构连接于所述前分解板和所述后分解板，所述加力机构能够向所述前分解板和所述后分解板之间施加垂直于所述后分解板的载荷，所述加力机构设置于两个所述定心杆的对称中心处。

在本方案中，通过设置前分解板用于抵靠于前级转子盘，设置斜楔定心机构用于确定转子盘的盘心位置，设置后分解板抵靠于后级转子盘，加力机构用于向前级转子盘和后级转子盘分别施加载荷以使二者分离，避免因加力机构的载荷与转子盘盘心不同心导致后级转子盘无法拆卸，操作简单，提高转子盘的拆卸效率。

较佳地，所述驱动杆整体为“V”型，所述驱动杆包括第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆固定连接，所述定心杆上开设有斜槽，所述第一杆和所述第二杆分别穿设于不同的所述定心杆的所述斜槽内。

在本方案中，通过设置“V”型的驱动杆，驱动杆的两端分别插入定心杆上的斜槽内，驱动杆带动两侧的定心杆以相同速度沿前分解板的长度方向相对靠近或远离，两侧的定心杆抵靠于前分解板的内壁上时，两个定心杆的对称中心和转子盘的盘心处相重合，实现转子盘盘心孔的定心。

较佳地，所述定心杆的端部设有定心头，所述定心头为圆弧形。

在本方案中，通过在两个定心杆的端部分别设置圆弧形的定心头，在定心过程中利用定心头接触转子盘盘心孔的内壁；圆弧形的定心头和转子盘盘心孔内壁的接触面更大，减少因接触面积过小造成定心偏差。

较佳地，所述斜楔定心机构还包括限位柱，所述限位柱固定连接于所述第一面，所述限位柱设置于所述定心杆的两侧，所述限位柱限制所述定心杆的运动方向。

在本方案中，通过在定心杆两侧设置限位柱，限位柱限制定心杆运动方向，使定心杆只能沿定心杆的轴向方向移动，减少因定心杆的移动误差产生的定心误差，提高斜楔定心机构定心的准确程度。

较佳地，所述斜楔定心机构还包括防掉杆，所述防掉杆设置于所述限位柱的顶部。

在本方案中，防掉杆、限位柱以及前分解板的第一面共同对定心杆进行限位，避免在使用过程中因斜楔定心机构角度的变化导致定心杆自斜楔定心机构脱落，提高定心杆安装的稳定性。

较佳地，所述航空发动机转子盘分解工具还包括驱动机构，所述驱动机构包括固定板和驱动螺杆，所述驱动螺杆活动连接于所述固定板，所述驱动螺杆可相对所述固定板移动，所述固定板固定连接于所述前分解板，所述驱动螺杆的一端连接于所述驱动杆。

在本方案中，通过设置固定板和驱动螺杆，驱动螺杆通过螺纹连接于固定板，驱动螺杆的端部活动连接于驱动杆，通过旋转驱动螺杆驱动驱动杆在垂直于定心杆的轴线方向上移动，从而推动定心杆抵靠或远离转子盘盘心孔的内壁，无需手动推动驱动杆，提高斜楔定心机构的易用性。

较佳地，所述后分解板上开设有加力通孔，所述加力机构穿过所述后分解板的加力通孔抵靠于所述前分解板。

在本方案中，通过设置加力通孔和加力机构连接，加力机构能够穿过后分解板且能够将载荷传递给前分解板，在后分解板上开设加力通孔结构简单并且无需额外的载荷传递，简化了加力机构的结构。

较佳地，所述前分解板上开设有加力盲孔，所述加力机构抵靠于所述前分解板的所述加力盲孔中。

在本方案中，加力机构的载荷通过活动杆经加力盲孔传递到前分解板，通过设置加力盲孔和活动杆相匹配，活动杆和前分解板无需额外连接结构，二者连接简单，提高活动杆和前分解板连接的可靠性，避免在载荷施加过程中因活动杆和前分解板滑脱导致载荷无法准确传递到前分解板的情况发生。

较佳地，所述加力机构包括固定杆和活动杆，所述活动杆能够相对所述固定杆运动，所述固定杆穿设于所述加力通孔，所述活动杆的直径和所述加力盲孔的直径相匹配，所述活动杆抵靠于所述加力盲孔。

在本方案中，通过设置能够相对活动的固定杆和活动杆，载荷通过活动杆驱动前分解板移动，在分解过程中，固定杆固定连接于后分解板，活动杆抵靠于前分解板，结构简单，载荷施加可靠。

较佳地，所述加力机构包括液压加力杆。

在本方案中，通过选用液压加力杆作为加力机构，液压加力杆具有载荷输出大、输出平稳的优点，无需操作人员手动施加载荷，提高了航空发动机转子盘分解工具的易用性，降低了操作人员的劳动强度。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的航空发动机转子盘分解工具，通过斜楔定心机构确定转子盘的中心，加力机构的载荷通过前分解板和后分解板传递给前级转子盘和后级转子盘，实现前级转子盘和后级转子盘的分解，避免因加力机构的载荷因不同心导致后级转子盘无法拆卸，操作简单，提高转子盘的拆卸效率。

附图说明

图1为航空发动机多级转子盘的结构示意图。

图2为现有的航空发动机风扇转子盘分解装置的结构示意图。

图3为本实用新型的航空发动机转子盘分解工具分解转子盘的示意图。

图4为本实用新型的航空发动机转子盘分解工具的零件分解示意图。

图5为本实用新型的航空发动机转子盘分解工具的前分解板和斜楔定心机构的第一视角的结构示意图。

图6为本实用新型的航空发动机转子盘分解工具的前分解板和斜楔定心机构的第二视角的结构示意图。

图7为本实用新型的航空发动机转子盘分解工具的前分解板和斜楔定心机构的第三视角的结构示意图。

图8为本实用新型的航空发动机转子盘分解工具的前分解板和斜楔定心机构的剖视图。

图9为本实用新型的航空发动机转子盘分解工具的前分解板和斜楔定心机构的零件分解示意图。

附图标记说明：

现有技术中：

转子盘1’

发动机风扇转子一级轮盘分解装置2’

本实用新型中：

航空发动机转子盘分解工具100

前分解板1

第一面11

加力盲孔12

斜楔定心机构2

驱动杆21

第一杆211

第二杆212

定心杆22

斜槽221

定心头223

限位柱23

防掉杆24

后分解板3

加力通孔31

加力机构4

固定杆41

活动杆42

驱动机构5

固定板51

驱动螺杆52

前级转子盘200

后级转子盘300

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图4所示，本实用新型提供一种航空发动机转子盘分解工具100，其包括有：前分解板1、斜楔定心机构2、后分解板3和加力机构4。

前分解板1具有第一面11，第一面11用于抵靠于前级转子盘200。前分解板1为板状，沿前分解板1厚度方向设置有两个相对的面，用于分解前级转子盘200和后级转子盘300时，第一面11用于抵靠于前级转子盘200，加力机构4的载荷通过第一面11传递至前级转子盘200上。

斜楔定心机构2固定安装于前分解板1上，斜楔定心机构2设置于第一面11上，斜楔定心机构2用于抵靠前级转子盘200的盘心孔以确定转子盘的盘心位置。斜楔定心机构2包括驱动杆21和两个定心杆22。两个定心杆22同轴并对称设置，定心杆22为细长杆，定心杆22的长度方向为轴向，两个定心杆22的轴向设置于同一条直线上，并且两个定心杆22设置于前分解板1宽度方向的中间位置处。驱动杆21活动连接于两个定心杆22，驱动杆21分别穿设于定心杆22，驱动杆21用于驱动两个定心杆22沿前分解板1的长度方向相对远离或靠近，驱动杆21活动连接于定心杆22，驱动杆21沿前分解板1的宽度方向运动时，驱动杆21驱动两侧的定心杆22沿前分解板1的宽度方向以相同速度运动，并且定心杆22远离驱动杆21的端部距离两个定心杆22的对称中心的距离始终相同。

后分解板3平行于前分解板1设置，后分解板3的整体形状和前分解板1相同。在用于分解前级转子盘200和后级转子盘300时，后分解板3用于抵靠于后级转子盘300。加力机构4通过后分解板3将载荷传递至后级转子盘300，加力机构4通过前分解板1将载荷传递给前级转子盘200，两个分解板分别向相反的方向运动，从而将前级转子盘200和后级转子盘300分解拆卸。其中，前分解板1和后分解板3的形状如图4所示，以便于伸入盘心孔内部。

加力机构4连接于前分解板1和后分解板3。加力机构4能够向前分解板1和后分解板3之间施加垂直于后分解板3的载荷。在本实施例中，加力机构4设置于两个定心杆22的对称中心处，两侧的定心杆22分别向两端运动抵靠于前级转子盘200盘心孔的孔壁后，定心完成后定心杆22的对称中心即为前级转子盘200盘心孔的中心。加力机构4整体为圆柱状，加力机构4的轴心线设置于前级转子盘200的盘心孔处。加力机构4的载荷方向也沿着加力机构4的轴心线方向，通过前分解板1和后分解板3分别施加给前级转子盘200和后级转子盘300，使前级转子盘200和后级转子盘300向相反方向运动，从而使后级转子盘300和前级转子盘200相分离。载荷沿加力机构4的轴心线方向施加，避免后级转子盘300在运动过程中产生偏心导致无法从过盈止口中拔出的情况产生。

如图9所示，驱动杆21整体为“V”型，驱动杆21包括第一杆211和第二杆212，第一杆211和第二杆212固定连接。第一杆211和第二杆212的形状相同。且第一杆211和第二杆212相对设置于驱动杆21的对称中心面的两侧。操作者通过推动第一杆211和第二杆212中间的连接部推动驱动杆21运动。定心杆22上开设有斜槽221，斜槽221倾斜贯穿于定心杆22。并且斜槽221截面尺寸和第一杆211以及第二杆212相匹配，第一杆211和第二杆212通过斜槽221穿设于定心杆22。第一杆211和第二杆212分别穿设于不同的定心杆22的斜槽221内。两个定心杆22上的斜槽221相对于前分解板1的长度方向中心面对称分布，驱动杆21沿前分解板1的宽度方向移动时，驱动杆21驱动两侧的定心杆22沿前分解板1的宽度方向以相同速度运动，并且定心杆22远离驱动杆21的端部距离两个定心杆22的对称中心的距离始终相同，以确保两个定心杆22始终和前分解板1的几何中心距离相同。

如图7所示，定心杆22的端部设有定心头223，定心头223固定设置于定心杆22和驱动杆21连接的一端。定心头223设置于前分解板1的中心对称面上。定心头223的端部为半圆状，定心头223为圆弧形。在定心过程中，定心杆22通过定心头223和前级转子盘200的盘心孔的内壁接触，定心头223和前级转子盘200盘心孔内壁的接触面更大，减少因接触面积过小造成定心偏差。定心头223沿定心杆22的轴向设置，定心头223抵靠于前级转子盘200的盘心孔的内壁时，内壁对定心头223的反作用力传递至定心杆22上，两侧的定心杆22受到的作用力大小相等且方向相反，两侧的定心杆22的作用力互相抵消。

如图6所示，斜楔定心机构2还包括限位柱23，限位柱23固定连接于第一面11，限位柱23设置于定心杆22的两侧，在第一面11上安装有四个限位柱23，其中一个定心杆22的两侧分别安装有限位柱23。限位柱23的整体为长方体，限位柱23的侧面贴合于定心杆22的侧面，限位柱23限制定心杆22的运动方向，设置于定心杆22两侧的限位柱23限定定心杆22只能沿定心杆22的轴线方向运动。限位柱23通过螺栓固定连接于第一面11。

斜楔定心机构2还包括防掉杆24，防掉杆24为一条横杆。防掉杆24的数量为二个。防掉杆24设置于限位柱23的顶部，防掉杆24设置于定心杆22两侧的限位柱23的顶部。防掉杆24的两端分别设有通孔，防掉杆24通过两端的通孔分别连接于限位柱23。从而，定心杆22的两侧分别设有两个限位柱23，定心杆22的底部设有前分解板1，定心杆22的顶部设有防掉杆24。在上述限制下，定心杆22的移动方向被限定为沿定心杆22的轴线方向。

如图9所示，航空发动机转子盘分解工具100还包括驱动机构5。驱动机构5包括固定板51和驱动螺杆52。固定板51整体为弯折的板，固定板51的一端固定连接于前分解板1，固定板51上开设有螺纹孔，驱动螺杆52上设有外螺纹，驱动螺杆52通过螺纹连接固定板51，并且驱动螺杆52平行于前分解板1设置。驱动螺杆52活动连接于固定板51，驱动螺杆52可相对固定板51移动，固定板51固定连接于前分解板1，驱动螺杆52的一端连接于驱动杆21，通过旋转驱动螺杆52，驱动螺杆52相对于固定板51运动并带动驱动杆21向靠近或远离于前分解板1远离于固定板51的边运动，进而驱动螺杆52通过驱动杆21驱动定心杆22向两侧运动。

如图4所示，后分解板3的中心开设有加力通孔31。加力机构4穿过后分解板3的加力通孔31抵靠于前分解板1。在本实施例中，后分解板3上的加力通孔31的孔壁上加工有内螺纹，加力机构4上设有外螺纹。加力机构4和后分解板3通过螺纹拧紧连接。使用时，通过拧紧加力机构4和后分解板3实现加力机构4和后分解板3的连接。可以根据待拆卸的转子盘大小更换输出不同载荷的加力机构4。通过螺纹连接结构简单，拆卸更换方便并且连接可靠。加力机构4的载荷通过螺纹传递给后分解板3，通过螺纹能够可靠传递较大载荷。在其他实施例中，加力机构4也可以通过过盈连接的方式和后分解板3固定连接。

如图5和图8所示，前分解板1上开设有加力盲孔12。加力机构4抵靠于前分解板1的加力盲孔12中。加力盲孔12开设于前分解板1和第一面11相对的面上，且加力盲孔12并未完全穿透前分解板1。加力盲孔12的直径和加力机构4和抵靠于前分解板1一端的直径相同，从而加力机构4伸入前分解上的加力盲孔12中。加力机构4通过加力盲孔12将载荷传递给前分解板1。加力机构4通过卡入加力盲孔12中，避免因载荷偏向导致加力机构4偏向前分解板1的一侧，提高载荷传递的可靠性。并且设置加力盲孔12，方便将加力机构4和前分解板1的脱离，提高了航空发动机转子盘分解工具100的易用性。

如图3所示，加力机构4包括固定杆41和活动杆42，活动杆42能够相对固定杆41运动。固定杆41穿设于加力通孔31。固定杆41的外侧设有外螺纹，加力通孔31内设有内螺纹，固定杆41通过螺纹拧紧于加力通孔31。通过螺纹连接避免使用过程中固定杆41和后分解板3之间发生沿固定杆41轴向方向的窜动。活动杆42的直径和加力盲孔12的直径相匹配，活动杆42抵靠于加力盲孔12。活动杆42抵靠于加力盲孔12中，活动杆42通过加力盲孔12将载荷传递给前分解板1，实现前级转子盘200和后级转子盘300的拆卸分离。

加力机构4包括液压加力杆。液压加力杆通过活动杆42将载荷传递给前分解板1，并且固定杆41和后分解板3上的加力通孔31通过螺纹连接。固定杆41和后分解板3二者的相对位置保持不变，通过推动前分解板1向远离后分解板3的方向移动。前分解板1抵靠于前级转子盘200，后分解板3抵靠于后级转子盘300。液压加力杆的载荷通过前分解板1和后分解板3分别传递给前级转子盘200和后级转子盘300，实现前级转子盘200和后级转子盘300的分解拆卸。在本实施例中，加力机构4包括液压加力杆，在其他实施例中，加力机构4也可以包括气动加力杆，气动加力杆无需液体作为载荷传递介质，具有干净、易操作的优点。在其他实施例中，加力机构4也可以为螺旋机构，固定杆41和活动杆42之间通过螺纹连接，通过相对固定杆41转动活动杆42，螺旋机构具有结构简单，可靠性高，无需额外动力源等优点。

如图3所示，完成转子盘的分解：

S1、如图4所示，完成航空发动机转子盘分解工具100的装配；

S2、如图3所示，将带有斜楔定心机构2的前分解板1倾斜放置，穿过后级转子盘300的盘心孔后，水平放置到前级转子盘200的盘心后端面上；

S3、拧动斜楔定心机构2的驱动杆21，推动“V”型驱动杆21驱动左、右两个定心杆22的双楔形配合面，使得两侧的定心杆22同时沿径向向外同步运动，定心杆22外侧的圆柱形定心头223与前级转子盘200盘心孔内壁同时接触；

S4、继续拧动驱动杆21，使得两个定心杆22抵紧前级转子盘200盘心孔内壁面；

S5、将后分解板3倾斜后，放置到后级转子盘300腔内；

S6、将加力机构4安装到后分解板3的加力通孔31内；

S7、调整带后分解板3的加力机构4的位置，使得加力机构4的活动杆42位于前分解板1的加力盲孔12内；

S8、对加力机构4加压，驱动后分解板3抵紧后级转子盘300盘心孔的后端面；

S9、继续加压，直至后级转子盘300被顶出。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，其包括有：

前分解板，所述前分解板具有第一面，所述第一面用于抵靠于前级转子盘；

斜楔定心机构，所述斜楔定心机构包括驱动杆和两个定心杆，两个所述定心杆同轴并对称设置，所述驱动杆活动连接于两个所述定心杆，所述驱动杆分别穿设于所述定心杆，所述驱动杆用于驱动两个所述定心杆沿所述前分解板的长度方向相对远离或靠近；

后分解板，所述后分解板平行于所述前分解板设置；

加力机构，所述加力机构连接于所述前分解板和所述后分解板，所述加力机构能够向所述前分解板和所述后分解板之间施加垂直于所述后分解板的载荷，所述加力机构设置于两个所述定心杆的对称中心处。

2.如权利要求1所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述驱动杆整体为“V”型，所述驱动杆包括第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆固定连接，所述定心杆上开设有斜槽，所述第一杆和所述第二杆分别穿设于不同的所述定心杆的所述斜槽内。

3.如权利要求1所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述定心杆的端部设有定心头，所述定心头为圆弧形。

4.如权利要求1所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述斜楔定心机构还包括限位柱，所述限位柱固定连接于所述第一面，所述限位柱设置于所述定心杆的两侧，所述限位柱限制所述定心杆的运动方向。

5.如权利要求4所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述斜楔定心机构还包括防掉杆，所述防掉杆设置于所述限位柱的顶部。

6.如权利要求1所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述航空发动机转子盘分解工具还包括驱动机构，所述驱动机构包括固定板和驱动螺杆，所述驱动螺杆活动连接于所述固定板，所述驱动螺杆可相对所述固定板移动，所述固定板固定连接于所述前分解板，所述驱动螺杆的一端连接于所述驱动杆。

7.如权利要求1所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述后分解板上开设有加力通孔，所述加力机构穿过所述后分解板的加力通孔抵靠于所述前分解板。

8.如权利要求7所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述前分解板上开设有加力盲孔，所述加力机构抵靠于所述前分解板的所述加力盲孔中。

9.如权利要求8所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述加力机构包括固定杆和活动杆，所述活动杆能够相对所述固定杆运动，所述固定杆穿设于所述加力通孔，所述活动杆的直径和所述加力盲孔的直径相匹配，所述活动杆抵靠于所述加力盲孔。

10.如权利要求1-9任一项所述的航空发动机转子盘分解工具，其特征在于，所述加力机构包括液压加力杆。

Images