一种转子双环压紧装配设备及方法
【专利摘要】一种转子双环压紧装配设备及方法，实现发动机零件装配由手工向机械化自动化方向转变，所述转子双环压紧装配设备构成如下:外压紧环(1)、车底板(2)、内压紧环(3)、活塞杆Ⅰ(4)、活塞缸Ⅰ(5)、活塞杆Ⅱ(6)、垫板Ⅰ(8)；所述活塞缸Ⅰ(5)位于车底板(2)上，所述活塞缸Ⅰ(5)具体由内腔Ⅰ(51)和内腔Ⅱ(52)构成，且内腔Ⅰ(51)和内腔Ⅱ(52)各自构成封闭腔室，且彼此不相通，所述转子双环压紧装配设备及方法实现高压转子装配，保证研制任务顺利进行；降低劳动强度，提高装配效率和装配质量；实现发动机零件装配由传统手工操作向机械化自动化方向转变，适用范围较广，便于推广。
【专利说明】一种转子双环压紧装配设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及转子压紧装配设备的结构设计和应用【技术领域】，特别提供了一种转子双环压紧装配设备及方法。
【背景技术】
[0002]多年来，高压转子盘鼓之间的过盈装配都是采用简单的加热或冷却方法直接将两个零件进行手工压装，能够保证装配到位。原来的压装方法仅仅适用于两个零件间的过盈装配，对于多级盘片都采用过盈配合的转子，仍然沿用原来手工压装的装配方法，显然不能保证各级盘片均压装到位，对相邻盘片间的压装质量和各级盘片的最终压紧都提出了新的装配需求。
[0003]人们迫切希望获得一种技术效果优良的转子双环压紧装配设备及方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种技术效果优良的转子双环压紧装配设备及方法。实现发动机零件装配由手工向机械化自动化方向转变，提高零件的装配质量和装配效率，降低劳动强度。保证多级盘片受力均匀，保证压力施加过程缓慢而平稳，保证各相邻盘片均装配到位。
[0005]本发明所述转子双环压紧装配设备构成如下:外压紧环1、车底板2、内压紧环3、活塞杆I 4、活塞缸I 5、活塞杆II 6、垫板I 8、压板I 9、测力传感器10、测力传感器显示仪表11、压板II 13、垫板II 14和连接件16;所述活塞缸I 5位于作为整个设备支撑基础的车底板2上，所述活塞缸I 5具体由内腔I 51和内腔II 52构成，且内腔I 51和内腔II 52各自构成封闭腔室，且彼此不相通，所述内腔I 51和内腔II 52分别与进油口 I 7和进油口II 15相连接，所述活塞杆I 4通过垫板I 8、压板I 9和连接件16与内腔II 52相连接，活塞杆II 6通过压板II 13、垫板II 14和连接件16与内腔I 51相连接，所述测力传感器10具体为两个，两个测力传感器10分别位于压板I 9和压板II 13下端，所述内压紧环3位于测力传感器10和内腔I 51之间，外压紧环1位于测力传感器10和内腔II 52之间，两个测力传感器10均与测力传感器显示仪表11构成电连接。
[0006]所述车底板2的一端连接有扶手12 ;所述测力传感器显示仪表11位于扶手12上。
[0007]所述转子双环压紧装配方法，采用所述转子双环压紧装配设备进行转子双环压紧装配的步骤如下:
[0008]①计算待加工转子组件的盘和转接环的配合间隙；
[0009]②用液氮冷却配合表面，将各相邻件进行初步压装；将相邻的过盈配合装配的两个零件相对位置对正装配到一起，保证两个零件的相对位置固定，为后续最终压装做准备;
[0010]③用吊具将转子组件平稳缓慢的吊装到转子双环压紧装配设备，使转子组合件的下表面P和N平稳落到双环压紧装置相对应P和N的表面上固定好；转子有两个环面为P和N，设备中也设计了两个环面，转子的P、N面是固定到设备那两个环面上的，具体参见附图1 ;
[0011]④安装双环压紧装置上的内压紧环3靠住转子组合件的上表面P1，依次安装压板
I9、垫板I 8和连接件16并固紧连接件16 ;安装双环压紧设备上的外压紧环1靠住转子组合件的上表面Q，依次安装压板II 13、垫板II 14和连接件16并固紧连接件16 ;
[0012]⑤将内腔I 51和内腔II 52分别连接进油口 I 7和进油口 II 15，将两个外部打压设备分别与进油口 I 7和进油口 II 15相连接，启动转子双环压紧装配设备缓慢而均匀地增加压力，外部打压设备给内腔I 51加压时，推动活塞杆II 6向下运动，进而带动内压紧环3向下运动，压紧转子的P1环面和P环面；对转子组件表面P和P1施加XKN的力，外部打压设备给内腔II 52加压时，推动活塞杆I 4向下运动，进而带动外压紧环1向下运动，压紧转子的Q环面和N环面，对转子组件表面Q和N表面施加YKN的力；同时观察测力传感器显示仪表11的数值变化，传感器显示仪表11的数值保持3?10分钟，当测力传感器显示仪表11的数值稳定后，再继续升压，直至达到设计要求值。
[0013]所述转子组件的后几级均采用盘片结构的发动机高压转子，各级盘片均采用过盈配合装配，需要对组合状态下的转子在P面和P1面上施加XKN的轴向力进行压紧，在Q面和N面上施加YKN的轴向力同时进行压紧保证装配质量，参见附图2.
[0014]转子双环压紧装配方法为先将各级盘片通过加热或冷却的方法进行初步的手工压装，然后再利用加压装置对组件进行二次压装，达到各级盘都压装到位。为了实现二次压装，保证加压过程均匀而稳定。
[0015]所述转子双环压紧装配设备，有两个相互独立的控制系统能够分别实现对内、夕卜环上的两个轴向力进行控制和调整，还具有信号反馈系统即安装两个压力传感器和显示仪来分别实现内环和外环上压力值的传递和显示；为了避免各级盘在压紧过程中产生串动，还要设计工艺长螺栓17穿过各级盘上的螺栓孔进行定位，螺栓的加工精度要求高，与各级盘片的孔设计为小间隙配合；为保证转子的承力表面均匀受力，考虑到零件受力面为两个环形面，设备中与零件接触的打压面需设计成对称的环形，同时也便于压力与压强之间的换算。
[0016]压装装配的工作原理:压装零件时由外部连接的两个打压设备来驱动加压装置中的两个独立控制系统，压力通过加压装置中的液压系统传递到转子内、外环的两个承力面上，环面上承受的轴向力则通过压力传感器反馈到数值显示仪上，操作者根据作用在内、夕卜环上的实际压力，调整外部打压设备的输出压力，最终实现对零件的压紧压力要求。
[0017]综上，我们制定的压装高压转子的工艺方法是要通过使用两个外部打压设备的操作和调整，控制压紧装置中两个独立的液压系统进行工作，将压力缓慢而均匀地传递到转子内、外环两个承力面上，最终实现多级盘片的过盈装配，保证装配质量。
[0018]所述转子双环压紧装配设备及方法实现高压转子装配，保证研制任务顺利进行；降低劳动强度，提高装配效率和装配质量；实现发动机零件装配由传统手工操作向机械化自动化方向转变，适用范围较广，便于推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0020]图1为转子双环压紧装配设备示意图；
[0021]图2为转子组件示意图。
【具体实施方式】
[0022]实施例1
[0023]本实施例所述转子双环压紧装配设备构成如下:外压紧环1、车底板2、内压紧环3、活塞杆I 4、活塞缸I 5、活塞杆II 6、垫板I 8、压板I 9、测力传感器10、测力传感器显示仪表11、压板II 13、垫板II 14和连接件16;所述活塞缸I 5位于作为整个设备支撑基础的车底板2上，所述活塞缸I 5具体由内腔I 51和内腔II 52构成，且内腔I 51和内腔II 52各自构成封闭腔室，且彼此不相通，所述内腔I 51和内腔II 52分别与进油口 I 7和进油口
II15相连接，所述活塞杆I 4通过垫板I 8、压板I 9和连接件16与内腔II 52相连接，活塞杆II 6通过压板II 13、垫板II 14和连接件16与内腔I 51相连接，所述测力传感器10具体为两个，两个测力传感器10分别位于压板I 9和压板II 13下端，所述内压紧环3位于测力传感器10和内腔I 51之间，外压紧环1位于测力传感器10和内腔II 52之间，两个测力传感器10均与测力传感器显示仪表11构成电连接。
[0024]所述车底板2的一端连接有扶手12 ;所述测力传感器显示仪表11位于扶手12上。
[0025]所述转子双环压紧装配方法，采用所述转子双环压紧装配设备进行转子双环压紧装配的步骤如下:
[0026]①计算待加工转子组件的盘和转接环的配合间隙；
[0027]②用液氮冷却配合表面，将各相邻件进行初步压装；将相邻的过盈配合装配的两个零件相对位置对正装配到一起，保证两个零件的相对位置固定，为后续最终压装做准备;
[0028]③用吊具将转子组件平稳缓慢的吊装到转子双环压紧装配设备，使转子组合件的下表面P和N平稳落到双环压紧装置相对应P和N的表面上固定好；转子有两个环面为P和N，设备中也设计了两个环面，转子的P、N面是固定到设备那两个环面上的，具体参见附图1 ;
[0029]④安装双环压紧装置上的内压紧环3靠住转子组合件的上表面P1，依次安装压板I 9、垫板I 8和连接件16并固紧连接件16 ;安装双环压紧设备上的外压紧环1靠住转子组合件的上表面Q，依次安装压板II 13、垫板II 14和连接件16并固紧连接件16 ;
[0030]⑤将内腔I 51和内腔II 52分别连接进油口 I 7和进油口 II 15，将两个外部打压设备分别与进油口 I 7和进油口 II 15相连接，启动转子双环压紧装配设备缓慢而均匀地增加压力，外部打压设备给内腔I 51加压时，推动活塞杆II 6向下运动，进而带动内压紧环3向下运动，压紧转子的P1环面和P环面；对转子组件表面P和P1施加XKN的力，外部打压设备给内腔II 52加压时，推动活塞杆I 4向下运动，进而带动外压紧环1向下运动，压紧转子的Q环面和N环面，对转子组件表面Q和N表面施加YKN的力；同时观察测力传感器显示仪表11的数值变化，传感器显示仪表11的数值保持3?10分钟，当测力传感器显示仪表11的数值稳定后，再继续升压，直至达到设计要求值。
[0031]所述转子组件的后几级均采用盘片结构的发动机高压转子，各级盘片均采用过盈配合装配，需要对组合状态下的转子在P面和P1面上施加XKN的轴向力进行压紧，在Q面和N面上施加YKN的轴向力同时进行压紧保证装配质量，参见附图2.
[0032]转子双环压紧装配方法为先将各级盘片通过加热或冷却的方法进行初步的手工压装，然后再利用加压装置对组件进行二次压装，达到各级盘都压装到位。为了实现二次压装，保证加压过程均匀而稳定。
[0033]所述转子双环压紧装配设备，有两个相互独立的控制系统能够分别实现对内、夕卜环上的两个轴向力进行控制和调整，还具有信号反馈系统即安装两个压力传感器和显示仪来分别实现内环和外环上压力值的传递和显示；为了避免各级盘在压紧过程中产生串动，还要设计工艺长螺栓17穿过各级盘上的螺栓孔进行定位，螺栓的加工精度要求高，与各级盘片的孔设计为小间隙配合；为保证转子的承力表面均匀受力，考虑到零件受力面为两个环形面，设备中与零件接触的打压面需设计成对称的环形，同时也便于压力与压强之间的换算。
[0034]压装装配的工作原理:压装零件时由外部连接的两个打压设备来驱动加压装置中的两个独立控制系统，压力通过加压装置中的液压系统传递到转子内、外环的两个承力面上，环面上承受的轴向力则通过压力传感器反馈到数值显示仪上，操作者根据作用在内、夕卜环上的实际压力，调整外部打压设备的输出压力，最终实现对零件的压紧压力要求。
[0035]综上，我们制定的压装高压转子的工艺方法是要通过使用两个外部打压设备的操作和调整，控制压紧装置中两个独立的液压系统进行工作，将压力缓慢而均匀地传递到转子内、外环两个承力面上，最终实现多级盘片的过盈装配，保证装配质量。
[0036]所述转子双环压紧装配设备及方法实现高压转子装配，保证研制任务顺利进行；降低劳动强度，提高装配效率和装配质量；实现发动机零件装配由传统手工操作向机械化自动化方向转变，适用范围较广，便于推广。
【权利要求】
1.一种转子双环压紧装配设备，其特征在于:所述转子双环压紧装配设备构成如下:外压紧环(1)、车底板(2)、内压紧环(3)、活塞杆I (4)、活塞缸I (5)、活塞杆II (6)、垫板I(8)、压板I (9)、测力传感器(10)、测力传感器显示仪表(11)、压板II (13)、垫板II (14)和连接件(16);所述活塞缸I (5)位于车底板(2)上，所述活塞缸I (5)具体由内腔I (51)和内腔II (52)构成，且内腔I (51)和内腔II (52)各自构成封闭腔室，且彼此不相通，所述内腔I (51)和内腔II (52)分别与进油口 I (7)和进油口 II (15)相连接，所述活塞杆I (4)通过垫板I (8)、压板I (9)和连接件(16)与内腔II (52)相连接，活塞杆II (6)通过压板II(13)、垫板II (14)和连接件(16)与内腔I (51)相连接，所述内压紧环(3)位于所述测力传感器(10)具体为两个，两个测力传感器(10分别位于压板I (9)和压板II (13)下端，所述内压紧环⑶位于测力传感器(10)和内腔I (51)之间，外压紧环⑴位于测力传感器(10)和内腔II (52)之间，两个测力传感器(10)均与测力传感器显示仪表(11)构成电连接。
2.按照权利要求1所述转子双环压紧装配设备，其特征在于:所述车底板(2)的一端连接有扶手(12)。
3.按照权利要求2所述转子双环压紧装配设备，其特征在于:所述测力传感器显示仪表(11)位于扶手(12)上。
4.一种转子双环压紧装配方法，其特征在于:采用如权利要求1所述转子双环压紧装配设备进行转子双环压紧装配的步骤如下: ①计算待加工转子组件的盘和转接环的配合间隙； ②用液氮冷却配合表面，将各相邻件进行初步压装；将相邻的过盈配合装配的两个零件相对位置对正装配到一起，保证两个零件的相对位置固定，为后续最终压装做准备； ③用吊具将转子组件平稳缓慢的吊装到转子双环压紧装配设备，使转子组合件的下表面P和N平稳落到双环压紧装置表面上固定好； ④安装双环压紧装置上的内压紧环(3)靠住转子组合件的上表面P1，依次安装压板I (9)、垫板I (8)和连接件(16)并固紧连接件(16);安装双环压紧设备上的外压紧环(1)靠住转子组合件的上表面Q，依次安装压板II (13)、垫板II (14)和连接件(16)并固紧连接件(16)； ⑤将内腔I(51)和内腔II (52)分别连接进油口 I (7)和进油口 II (15)，将两个外部打压设备分别与进油口 I (7)和进油口 II (15)相连接，启动转子双环压紧装配设备缓慢而均匀地增加压力，外部打压设备给内腔I (51)加压时，推动活塞杆II (6)向下运动，进而带动内压紧环(3)向下运动，压紧转子的P1环面和P环面；对转子组件表面P和P1施加XKN的力，外部打压设备给内腔II (52)加压时，推动活塞杆I (4)向下运动，进而带动外压紧环1向下运动，压紧转子的Q环面和N环面，对转子组件表面Q和N表面施加YKN的力；同时观察测力传感器显示仪表(11)的数值变化，传感器显示仪表(11)的数值保持3?10分钟，当测力传感器显示仪表(11)的数值稳定后，再继续升压，直至达到设计要求值。
【文档编号】B25B27/02GK104440761SQ201410513724
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】王涛, 宋扬, 唐雅伶, 杜宝玉, 史华勋 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司