燃气涡轮盘前挡板装配夹具及装配方法与流程

本发明涉及航空发动机装配领域，特别地，涉及一种燃气涡轮盘前挡板装配夹具及装配方法。

背景技术：

航空发动机燃气涡轮转子装配时，对装配要求极其严格，如果燃气涡轮转子装配不合格，容易导致发动机性能不良，严重影响发动机装配进度及发动机性能指标。转子装配的不合格可能对发动机造成严重安全隐患，影响发动机安全，甚至造成飞机飞行事故的发生。因此提高发动机燃气涡轮转子装配要求，可有效提高发动机安全工作可靠性。某型号发动机燃气涡轮转子前挡板装配时，涡轮盘与前挡板采用无螺栓连接结构，二者之间经挂钩互相啮合，啮合处过渡配合，由于前挡板上无任何着力点、无法受力，此外，前挡板挂钩处空间狭窄，无法使用普通工具安装，只能根据各挂钩处对前挡板进行安装，重复性工作时有发生，严重延缓了发动机的部件及整机装配需求，延误整机的交付使用进度。

技术实现要素：

本发明提供了一种燃气涡轮盘前挡板装配夹具及装配方法，以解决现有的燃气涡轮前挡板安装不便的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种燃气涡轮盘前挡板装配夹具，用于在涡轮盘的安装端面上安装前挡板，安装端面沿周向设有安装凸部，前挡板的内环面上设有与安装凸部啮合的钩挂部；本发明装配夹具包括：底座及固接于底座上用于装配时定位及支撑涡轮盘的拉杆，装配夹具还包括与拉杆配合用于对设置于涡轮盘之上的前挡板施加周向作用力以驱动前挡板与涡轮盘啮合配合的压环组件。

进一步地，压环组件包括：套设于拉杆上的压环，压环的侧壁上沿周向设置多个用于抵接前挡板的内环面的滑块，滑块经沿压环的径向可移动锁紧的插销锁紧于压环上；压环上设有用于对压环施加周向作用力的施力部。

进一步地，滑块上与前挡板抵接的端部设有凸向前挡板上的挂钩部的凸边。

进一步地，压环与拉杆之间设有经轴承连接。

进一步地，轴承的底端经设于压环内的第一衬套定位，轴承的顶端及轴承与拉杆的配合处经第二衬套定位。

进一步地，压环之上设有压紧定位轴承的顶端外缘的盖板，盖板经紧固件固定至压环上。

进一步地，压环在第二衬套之上依次设置开口垫圈及螺母，经螺母与拉杆配合锁止第二衬套。

进一步地，施力部为固接于压环上的多个施力手柄或者内凹于压环的外壁面上的多个施力承插部。

根据本发明的另一方面，还提供一种燃气涡轮盘前挡板装配方法，采用上述的装配夹具，本发明装配方法包括：

将涡轮盘紧固安装于底座及拉杆上；

将前挡板安装于涡轮盘的安装端面的止口处；

安装压环组件，并经压环组件带动前挡板相对涡轮盘周向旋转，直至安装配合完毕。

进一步地，涡轮盘经热处理后安装于拉杆上。

本发明具有以下有益效果：

本发明燃气涡轮盘前挡板装配夹具及装配方法，通过设计专用于涡轮盘的前挡板安装的装配夹具，避免了传统的前挡板由于无着力点、无法施加周向作用力导致的安装繁琐的缺陷，采用本发明方法可以满足一次装配需求，进而有效缩短安装周期，降低安装成本，并且安装可靠，产品合格率得到有效保障。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例燃气涡轮盘前挡板装配夹具的结构示意图。

附图标记说明：

1、底座；2、拉杆；3、滑块；4、插销；5、带孔滚花螺母；

6、压环；7、第一衬套；8、单向推力球轴承；9、盖板；

10、施力手柄；11、套筒；12、开口垫圈；13、螺母；

14、第二衬套；15、螺钉；16、圆柱销；

20、涡轮盘；30、前挡板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种燃气涡轮盘前挡板装配夹具，用于在涡轮盘20的安装端面上安装前挡板30，本实施例中，涡轮盘20安装端面沿周向设有安装凸部，前挡板30的内环面上设有与安装凸部啮合的钩挂部，即涡轮盘上的前挡板采用无螺栓连接的装配结构，有效避免涡轮盘上的应力集中，本实施例装配夹具包括：底座1及固接于底座1上用于装配时定位及支撑涡轮盘20的拉杆2，装配夹具还包括与拉杆2配合用于对设置于涡轮盘之上的前挡板施加周向作用力以驱动前挡板与涡轮盘啮合配合的压环组件。

本实施例中，压环组件包括：套设于拉杆2上的压环6，压环6的侧壁上沿周向设置多个用于抵接前挡板30的内环面的滑块3，滑块3经沿压环6的径向可移动锁紧的插销4锁紧于压环6上；压环6上设有用于对压环6施加周向作用力的施力部。本实施例中，施力部包括设置于压环6的侧壁上的多个施力手柄10，且施力手柄10设有与其配合套筒11，使用时，外力经套筒11及施力手柄10传导至压环6上，进而带动滑块3及与滑块3抵接的前挡板30沿周向运动，使得前挡板30上的挂钩部与涡轮盘20上的安装凸部啮合紧配合，完成装配。采用本实施例装配夹具的装配过程，其装配次数由原来的5-6次减少到现在的1次，有效避免零件转工返修次数；且单台发动机燃气涡轮转子交付下一工序周期明显降低缩短到原来的1/6；同时缩减了人工成本；使产品合格率得到有效保障。

本实施例中，滑块3上与前挡板30抵接的端部设有凸向前挡板上的挂钩部的凸边。由于前挡板上的挂钩部空间狭小，本实施例经滑块3上的凸边与其配合，确保前挡板与滑块间形抵接可靠稳固。

本实施例中，压环6与拉杆2之间设有经轴承连接。参照图1，本实施例中，该轴承优选为单向推力球轴承8。优选地，单向推力球轴承8的底端经设于压环6内的第一衬套7定位，单向推力球轴承8的顶端及其与拉杆2的配合处经第二衬套14定位。本实施例采用第一衬套7与第二衬套14配合的方式实现对轴承的定位及保护，避免轴承承受径向作用力，延长了本实施例装配夹具的使用寿命。

本实施例中，压环6之上设有压紧定位轴承的顶端外缘的盖板9，盖板9经紧固件固定至压环上。参照图1，盖板9经卡槽圆柱头螺钉15紧固于压环6上。优选地，压环6在第二衬套14之上依次设置开口垫圈12及螺母13，经螺母13与拉杆2配合锁止第二衬套14。

在装配图1所示前挡板30和涡轮盘20时，首先将前挡板30安装在涡轮盘20上方，对正位置；之后将压环组件安装在前挡板30上方，向外手拉锁紧滑块并拧紧带孔花键螺母5；最后安装开口垫圈12和螺母13，并用活动扳手拧紧螺母。待上述工作完成后，将套筒11插入施力手柄10并旋转两侧套筒。此时，压环6会带动前挡板30与涡轮盘20相对旋转运动，当挡板旋转时，转到一定角度，目测观察指定位置，此时涡轮盘20与前挡板30安装完毕。

在其他实施例中，施力部可内凹于压环的外壁面上的多个施力承插部，如与六方螺杆配合的内六方孔。

根据本发明的另一方面，还提供一种燃气涡轮盘前挡板装配方法，采用上述实施例的装配夹具，本发明装配方法包括：

将涡轮盘紧固安装于底座及拉杆上；

将前挡板安装于涡轮盘的安装端面的止口处；

安装压环组件，并经压环组件带动前挡板相对涡轮盘周向旋转，直至安装配合完毕。

优选地，涡轮盘经热处理后安装于拉杆上。

在某型涡轮轴式发动机燃气转子装配时，采用将涡轮盘加温到200摄氏度，保温10分钟后，将涡轮盘安装在底座上；之后快速将前挡板安装在涡轮盘上方止口处，并相对涡轮盘旋转挡板一定角度；然后依次安装压环组件；用手拉紧压环四个方向的滑块，并拧紧相对应的带孔滚花螺母；最后在压环上方安装开口垫圈和螺母，用活动扳手拧紧；用两个套筒手柄在手柄处旋转压环。将挡板与涡轮盘旋转到指定位置。此时，涡轮盘与挡板安装完毕，待零件冷却到常温状态后，进行后续装配。

从以上的描述可以得知，本实施例燃气涡轮盘前挡板装配夹具及装配方法，通过设计专用于涡轮盘的前挡板安装的装配夹具，避免了传统的前挡板由于无着力点、无法施加周向作用力导致的安装繁琐的缺陷，采用本发明方法可以满足一次装配需求，进而有效缩短安装周期，降低安装成本，并且安装可靠，产品合格率得到有效保障。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。