一种小型活塞式航空发动机装配工艺台架的制作方法

本发明涉及发动机装配技术领域，特别是涉及一种小型活塞式航空发动机装配工艺台架。

背景技术：

小型活塞式航空发动机生产的特点在于其品种多、批量小、附件配置多样性等，一般在装配工作台或者托盘上进行发动机装配工作，由于在装配的过程中托盘及工作台是不动的，在一个工位完成所要装配的部件后，必须将发动机翻转一定角度才能进行下一个工位的装配。因为发动机零部件较多，需要装配的工位也多，装配过程比较复杂，需要多次翻转发动机到不同的位置才能完成不同零部件的装配，这样一方面操作繁琐，装配效率低下，劳动强度大；另一方面，容易导致零部件相互间发生碰撞，造成零部件的损坏，同时也给装配过程带来了困难，进而造成发动机装配效率和准确率均较低，影响发动机装配的产品质量。同时，不利于生产的成本控制。

授权公告号CN 201783813 U的中国专利公开了一种发动机总装配架，该发动机总装配架与发动机安装定位工装配合可完成从部件装配至总装的全部工作，发动机装配工作可以全方位进行。但是，该发动机总装配架结构复杂，且在原位只能实现单自由度的发动机翻转，若要进行第二自由度翻转需要通过底部脚轮转动整个台架，不能实现第三自由度翻转。有一定的使用局限性。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：为了克服现有装配工作存在的上述技术问题，本发明提供了一种小型活塞式航空发动机装配工艺台架。该工艺台架能够实现发动机零件多工位多功能定位，实现装配过程发动机在三个自由度上的自由翻转，操作方便、简洁，从而提高发动机装配的准确性，降低劳动强度，避免装配时零部件的相互磕碰，降低发动机零部件装配难度，只需要一次装夹，可以方便独立地完成发动机整机装配，且适用于多种型号发动机的装配。

本发明的技术方案是：一种小型活塞式航空发动机装配工艺台架，包括基座、立柱、第一锁紧机构、第二锁紧机构、连接机构、转盘机构和发动机安装座；立柱一端与基座连接，另一端与连接机构固接，连接机构与转盘机构连接，发动机安装座位于转盘机构内，二者同轴且为轴承结构；发动机安装座能够绕其自身轴线进行转动，并通过第二锁紧机构锁紧；立柱能够绕自身轴线轴向旋转并通过第一锁紧机构锁紧，同时立柱带动连接机构和转盘机构绕立柱轴线周向旋转；连接机构轴线与立柱轴线相互垂直，转盘机构能够绕连接机构轴线转动。

本发明的进一步技术方案是：所述连接机构包括横梁、手柄、定位锁机构和分度盘；横梁与立柱固连，横梁上设有手柄和定位锁机构；横梁与转盘机构之间通过分度盘连接，分度盘靠近横梁的一侧周向均布设有若干凹槽，手柄为定位锁机构的操作杆，定位锁机构通过螺栓连接在横梁之上，定位锁机构为弹簧杠杆式结构，压下手柄一端时，手柄另一端翘起，此时转动分度盘转动至所需位置时，将手柄另一端卡入对应的凹槽内，完成锁紧，定位锁机构上还设有防误触机械开关锁定手柄；分度盘的转动，带动转盘机构绕分度盘轴线进行轴向转动。

发明效果

本发明的技术效果在于：本发明所提供的小型活塞式航空发动机装配工艺台架能够使发动机在纵向、横向、垂直的三个面内360°自由翻转，在一个工位就可以完成一台发动机的从部件装配至总装的全部零、部件的装配工作，不但结构紧凑，且操作简单方便，降低了操作劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明小型活塞式航空发动机装配工艺台架结构示意图；

图2是本发明俯视图；

图3是本发明前视图；

图4是本发明右视图；

图5是转盘机构10结构示意图；

图6是分度盘8结构示意图；

图7是横梁5结构示意图。

图中，1—基座、2—立柱、3—锁紧旋钮、4—锁紧座、5—横梁、6—手柄、7—定位锁机构、8—分度盘、9—发动机安装座、10—转盘机构、11—定位机构、12—定位手柄，13—防误触机械开关。

具体实施方式

参见图1-图7，本发明技术方案包括如下特征：基座1、立柱2、锁紧旋钮3、锁紧座4、横梁5、手柄6、定位锁机构7、分度盘8、发动机安装座9、转盘机构10、定位机构11、定位手柄12、防误触机械开关13。其中锁紧旋钮3、锁紧座4组成第一锁紧机构，定位机构11、定位手柄12组成第二锁紧机构。所述基座1为本发明装配工艺台架的底座，可与普通工作台等通过四个安装孔直接连接固定。基座1之上安装有垂直的立柱2，基座1与立柱2共轴线，且该立柱2为可旋转轴，相对于基座1可以在基座1所在轴线上进行360°旋转，并通过第一锁紧机构的锁紧旋钮3和锁紧座4 进行定位与锁定，该锁紧方式为机械挤压摩擦式结构，即锁紧座4固定连接于立柱2 之上，通过旋动锁紧旋钮3使其前端螺柱顶紧或放松立柱2内部与基座1之间的轴瓦式摩擦靴，从而使立柱2与基座1能够在360°旋转面内任一位置定位锁死或转动。所述立柱2上端安装有与立柱2垂直的横梁5，二者之间为固定连接。横梁5一端安装有可旋转的分度盘8，分度盘8另一端与转盘机构10相连接并固定。

进一步地，所述分度盘8旋转轴为横梁5端面上的台阶轴径，分度盘8设有八个分度位置，通过手柄6和定位锁机构7定位与锁定所需工位，定位锁机构7为常锁状态的弹簧杠杆式结构，本实施例中，还设有防误触机械开关13，该开关为弹子弹簧式结构，安装于定位锁机构7之上，用以锁定手柄(6)，以防止误触手柄(6)造成误翻转而伤害人身安全。手柄6下压移位时，该锁定机构处于释放状态，便可以使转盘机构10以分度盘8纵向轴线为轴心进行360°转动，并按工作所需通过定位锁机构7 与分度盘8配合分别可锁固于全圆周上每转过45°的八个工位进行定位，通过下压式手柄6进行操作，过程简单、可靠，有利于发动机零部件的快速装配。

进一步地，所述转盘机构10也具有自转功能。发动机安装座9设置于转盘机构 10之内，并相对转盘机构10可以进行360°的顺时针和逆时针转动，通过第二锁紧机构的定位机构11与定位手柄12可以将发动机安装座9锁定在其旋转过程的任一需要位置。该第二锁紧机构为机械式常锁结构，由安装于定位机构11中的压缩弹簧推动定位销工作，定位销常态时在弹簧推压下穿过转盘机构10上的销孔并置于发动机安装座 9的定位槽中，使转盘机构10和发动机安装座9固定，外力拉动与定位销固定连接的定位手柄12，使定位销脱出发动机安装座9的定位槽时，便可使得发动机安装座9在转盘机构10中进行转动，去除外力则定位销通过弹簧自恢复定位固定功能。发动机安装座9上设置有八个发动机曲轴箱安装螺纹孔，每四个螺纹孔处于同一圆周之上，以适应不同规格发动机曲轴箱上用于在飞机上安装的定位销或螺栓孔位置，可以在发动机装配时直接与之进行连接，也可通过过度性连接杆或转接板进行连接，从而将发动机曲轴箱固定到发动机安装座9之上。

如上所述，本发明小型活塞式航空发动机装配工艺台架实现了在X、Y、Z三个互相垂直的三维空间坐标轴上可以绕各个轴线进行自由旋转，从而可以对曲轴、缸体、活塞、缸盖以及所有发动机本体零部件和附件进行自由装配。即实现了发动机装配过程中发动机可以在纵向、横向、垂直方向进行自由翻转，这样发动机装配人员可停留在原地进行操作，操作更简单、方便，在提高装配效率的同时，有效降低了劳动强度。将本发明工艺台架置于不同生产条件下，既可以实现在流水线上进行流水作业，也可以适应单件、小批的独立作业，有利于生产提高效率、降低装配成本，并防止装配过程的零件磕碰。

以下实施例参照附图1—7。

如图1所示，本发明小型活塞式航空发动机装配工艺台架由基座1、立柱2、锁紧旋钮3、锁紧座4、横梁5、手柄6、定位锁机构7、分度盘8、发动机安装座9、转盘机构10、定位机构11、定位手柄12、防误触机械开关13构成。所述基座1为本发明装配工艺台架的底座，其为台阶圆柱形结构，下端圆盘形结构可与工作台等其它安装基础通过四个安装孔直接连接固定，上端为圆柱体作为立柱2的回转轴和安装基础。基座1之上安装有垂直的立柱2，立柱2为空心轴结构，立柱2与基座1共轴线，且该立柱2为可旋转轴，相对于基座1可以在基座1所在轴线上进行360°旋转，并通过锁紧旋钮3和锁紧座4进行定位与锁定，该锁紧机构采用机械挤压摩擦靴结构，锁紧座4通过螺栓固定连接于立柱2之上，锁紧座4中部螺纹孔上设置锁紧旋钮3，锁紧旋钮3螺柱前端为轴瓦式摩擦靴，摩擦靴位于立柱2内部与基座1之间，依靠锁紧旋钮3拧紧压力产生的摩擦力使得立柱2与基座1能够在360°旋转面内任一位置定位并锁死。立柱2需要转动至不同工位时，旋松锁紧旋钮3，扳动横梁5即可转动立柱2至所需工位，然后拧紧锁紧旋钮3完成定位锁紧。所述立柱2上端安装有与立柱 2垂直的横梁5，二者之间为焊接固定连接，其中横梁5为外部方形结构，内部台阶孔结构，其台阶孔的一端安装有分度盘主轴。

如图1所示，横梁5端头安装有可旋转的分度盘8，分度盘8外端与转盘机构10 相连接并固定。所述分度盘8旋转中心为横梁5端面伸出的台阶轴线，分度盘8设有八个分度位置，即分度盘8端面外圆周之上开有八个均布的分度槽，通过手柄6和定位锁机构7插入分度槽定位与锁定所需工位，定位锁机构7为常锁状态，并设有防误触机械开关13。手柄6下压移位时，该锁定机构处于释放状态，便可以使转盘机构10 沿分度盘8中心轴线为轴心进行360°转动，并按工作所需通过定位锁机构7与分度盘8配合分别可锁固于全圆周上每转过45°的八个工位进行定位，通过下压式手柄6 进行操作，过程简单、可靠，有利于发动机零部件的快速装配。防误触机械开关13 开关为弹子弹簧式结构，安装于定位锁机构7之上，具体位置见图1所示，用以锁定手柄6，以防止误触手柄6造成误翻转而伤害人身安全。

如图1所示，与分度盘8相连接的是转盘机构10，并与分度盘8相对固定，其结构呈中空的圆盘形状，分为内、外盘两部分，其内盘即为发动机安装座9，嵌于外盘之中，该机构也是发动机装配的承载托盘。所述发动机安装座9设置于转盘机构10 之内，而且本身也具有自转功能，并相对转盘机构10可以进行360°的顺时针和逆时针转动，其通过定位机构11与定位手柄12可以将发动机安装座9锁定在其旋转过程的任一需要位置。该锁紧机构为常锁形式，需要转动工位时，只需将定位手柄12拉出便可顺时针或逆时针方向转动发动机安装座9至所需工位，然后松开定位手柄12即可自动锁定。发动机安装座9上设置有八个发动机曲轴箱安装螺纹孔，每四个螺纹孔处于同一圆周之上，以适应不同规格发动机曲轴箱上用于在飞机上安装用的定位销或螺栓孔位置，可以在发动机装配时直接与之进行连接，也可通过过度性连接杆或转接板进行连接，从而将发动机曲轴箱固定到发动机安装座9之上。

如图2、3、4、5、6、7所示，为了更清晰表达，图2是本发明俯视图，图3是本发明前视图，图4是本发明右视图，图5是转盘机构10结构示意图，图6是分度盘8 结构示意图，图7是横梁5结构示意图。

如上所述，本发明实施过程实现了小型活塞式航空发动机装配时在X、Y、Z三个互相垂直的三维空间坐标轴上可以绕各个轴线进行自由旋转，从而可以对曲轴、缸体、活塞、缸盖以及所有发动机本体零部件和附件进行自由装配。实现了发动机装配过程中发动机可以在纵向、横向、垂直方向进行自由翻转，这样发动机装配人员可停留在原地可完成整台发动机的全部装配工作，操作更简单、方便，在提高装配效率的同时，有效降低了劳动强度。将本发明工艺台架置于不同生产条件下，既可以实现在流水线上进行流水作业，也可以适应单件、小批的独立作业，有利于生产提高效率、降低装配成本，并防止装配过程的零件磕碰。