压气机转子平衡夹具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种压气机转子平衡夹具，用于平衡低压压气机转子，低压压气机转子包括低压轴、包覆低压轴的机匣，套设在低压轴一端部的轴承和设置在机匣内与低压轴固定连接的低压内支承，压气机转子平衡夹具包括设置在低压轴另一端部的用于固定支撑低压压气机转子的第一摆架、设置上轴承上用于径向定位支撑低压压气机转子的第二摆架、设置在低压内支承上用于径向定位低压压气机转子的定位架，以及与第一摆架、第二摆架和定位架相连用于轴向定位低压压气机转子的轴向定位机构。本发明解决了低压压气机转子在低速动平衡试验时出现的跳动现象的技术问题，定位可靠、精确度高、结构简单、重量轻、操作方便；取得的试验数据稳定，符合发动机的试验要求。
【专利说明】
压气机转子平衡夹具
技术领域
[0001]本发明涉及动平衡工装夹具领域，特别地，涉及一种压气机转子平衡夹具。
【背景技术】
[0002]低压压气机转子是航空发动机的重要构件部分，随着科学技术的发展，航空发动机的性能不断提高。低压压气机转子主要是由薄壁形的机匣、低压轴、轴承和低压内支承组成。由于低压压气机转子的结构是属于柔性和刚性混合体，在进行低速动平衡试验时发现，低压压气机转子的同心度难以保证，使试验产生跳动，从而影响试验数据的真实性和稳定性。
[0003]因此，低压压气机转子在低速动平衡试验时出现的跳动现象，是一件亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种压气机转子平衡夹具，以解决低压压气机转子在低速动平衡试验时出现的跳动现象的技术问题。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
[0006]本发明提供一种压气机转子平衡夹具，用于平衡低压压气机转子，低压压气机转子包括低压轴、包覆低压轴的机匣，套设在低压轴一端部的轴承和设置在机匣内与低压轴固定连接的低压内支承，压气机转子平衡夹具包括设置在低压轴另一端部的用于固定支撑低压压气机转子的第一摆架、设置上轴承上用于径向定位支撑低压压气机转子的第二摆架、设置在低压内支承上用于径向定位低压压气机转子的定位架，以及与第一摆架、第二摆架和定位架相连用于轴向定位低压压气机转子的轴向定位机构。
[0007]进一步地，轴向定位机构包括设置在第一摆架和定位架之间用于轴向定位第一摆架和定位架的第一定距筒、以及设置在定位架和第二摆架之间用于轴向定位定位架和第二摆架的第二定距筒。
[0008]进一步地，轴向定位机构还包括用于连接第一定距筒和第二定距筒的定位拉杆，定位拉杆依次贯穿并锁定第一摆架、第一定距筒、定位架、第二定距筒和第二摆架，将第一摆架、第一定距筒、定位架、第二定距筒和第二摆架组合成一整体结构。
[0009]进一步地，定位拉杆、第一定距筒和第二定距筒的数量为两根以上且定位拉杆、第一定距筒和第二定距筒沿周向方向均匀分布。
[0010]进一步地，第一摆架包括套装在低压轴上的第一定位轴套和固定设置在第一定位轴套上用于径向延伸第一定位轴套的第一支板。
[0011]进一步地，定位架包括固定设置在低压内支承的侧面的第一定位盘和与第一定位盘固定相连用于径向延伸第一定位盘的第二支板。
[0012]进一步地，第二摆架包括套装在轴承上的第二定位轴套、与第二定位轴套相配合的压环、固定连接在第二定位轴套的侧面的第二定位盘、以及与第二定位盘固定相连用于径向延伸第二定位盘的第三支板。
[0013]进一步地，第一支板上设置有第一通孔、第二支板上设置有第二通孔、第三支板设置有第三通孔，第一定距筒设置在第一通孔和第二通孔之间，第二定距筒设置在第二通孔和第三通孔之间，定位拉杆依次穿过第一通孔、第一定距筒、第二通孔、第二定距筒和第三通孔将第一摆架、定位架和第二摆架进行轴向锁定。
[0014]进一步地，第一定位盘沿轴向方向延伸并与机匣的一端面固定连接，第二定位盘沿轴向方向延伸并与机匣的另一端面固定连接。
[0015]进一步地，第一定位盘的上端安装有用于起吊低压压气机转子的吊环，第一定位盘的下端设置有用于放置在平板上的平面端。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明提供的压气机转子平衡夹具，采用低压压气机转子上轴承和低压内支承来轴向定位低压压气机转子，通过设置在低压压气机转子两端部的摆架来定位支撑低压压气机转子，并利用设置在摆架上的轴向定位机构来对低压压气机转子进行轴向定位，从而解决了低压压气机转子在低速动平衡试验时出现的跳动现象的技术问题，本发明定位可靠、精确度高、结构简单、重量轻、操作方便;取得的试验数据稳定，符合发动机的试验要求。
[0018]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。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0019]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:
[0020]图1是低压压气机转子的结构示意图；
[0021 ]图2是本发明压气机转子平衡夹具优选实施例的结构示意图；
[0022]图3是图2中第一定位盘优选实施例的结构示意图。
[0023]附图标号说明:
[0024]10、第一摆架;20、第二摆架;30、定位架;40、轴向定位机构;41、第一定距筒;42、第二定距筒;43、定位拉杆；11、第一定位轴套；12、第一支板;31、第一定位盘;32、第二支板；21、第二定位轴套;22、压环;23、第二定位盘;24、第三支板;311、吊环;312、平面端;50、低压轴;60、机匣;70、轴承;80、低压内支承。
【具体实施方式】
[0025]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。
[0026]参照图1和图2，本发明的优选实施例提供了一种压气机转子平衡夹具，用于平衡低压压气机转子，低压压气机转子包括低压轴50、包覆低压轴50的机匣60，套设在低压轴50一端部的轴承70和设置在机匣60内与低压轴50固定连接的低压内支承80，该压气机转子平衡夹具包括设置在低压轴50另一端部用于固定支撑低压压气机转子的第一摆架10、设置上轴承70上用于径向定位支撑低压压气机转子的第二摆架20、设置在低压内支承80上用于径向定位低压压气机转子的定位架30，以及与第一摆架10、第二摆架20和定位架30相连用于轴向定位低压压气机转子的轴向定位机构40。本实施例提供的压气机转子平衡夹具，将低压压气机转子上的轴承70和低压内支承80作为定位基准来轴向定位低压压气机转子，通过设置在低压压气机转子两端部的摆架来定位支撑低压压气机转子，并利用设置在摆架上的轴向定位机构40来对低压压气机转子进行轴向定位，从而解决了低压压气机转子在低速动平衡试验时出现的跳动现象的技术问题，本实施例定位可靠、精确度高、结构简单、重量轻、操作方便;取得的试验数据稳定，符合发动机的试验要求。
[0027]优选地，如图2所示，本实施例提供的压气机转子平衡夹具，轴向定位机构40包括设置在第一摆架10和定位架30之间用于轴向定位第一摆架10和定位架30的第一定距筒41、以及设置在定位架30和第二摆架20之间用于轴向定位定位架30和第二摆架20的第二定距筒42。因压气机转子平衡夹具的摆架为一对硬支承摆架，承载重量有要求。本实施例通过将第一定距筒41和第二定距筒42设计成空心结构，通过强度校核计算，本实施例空心结构满足试验要求，达到减重效果。
[0028]优选地，本实施例提供的压气机转子平衡夹具，低速动平衡设备的驱动系统为皮带驱动方式，而低压压气机转子的驱动位置设在低压轴50上。因此，在本实施例中，将皮带安装位置设置在低压轴50的中部且位于第一摆架10和定位架30之间，从而方便皮带安装，又不会降低压气机转子平衡夹具的刚性及重量，最重要的是不会影响精度。
[0029]优选地，如图2所示，本实施例提供的压气机转子平衡夹具，轴向定位机构40还包括用于连接第一定距筒41和第二定距筒42的定位拉杆43，定位拉杆43依次贯穿并锁定第一摆架10、第一定距筒41、定位架30、第二定距筒42和第二摆架20，将第一摆架10、第一定距筒41、定位架30、第二定距筒42和第二摆架20组合成一整体结构。本实施例通过定位拉杆43将第一摆架10、第一定距筒41、定位架30、第二定距筒42和第二摆架20组合成一整体结构，达到了结构简单、方便制造和修理的有益效果。
[0030]优选地，本实施例提供的压气机转子平衡夹具，定位拉杆43、第一定距筒41和第二定距筒42的数量为两根以上且定位拉杆43、第一定距筒41和第二定距筒42沿周向方向均匀分布。具体地，在本实施例中，定位拉杆43、第一定距筒41和第二定距筒42的数量均为4根。本实施例通过沿周向方向均匀分布的多根定位拉杆43来定位和加固压气机转子平衡夹具，定位可靠、精确度高、结构简单、重量轻、操作方便;取得的试验数据稳定，符合发动机的试验要求。
[0031]优选地，如图2所示，本实施例提供的压气机转子平衡夹具，第一摆架10包括套装在低压轴50上的第一定位轴套11和固定设置在第一定位轴套11上用于径向延伸第一定位轴套11的第一支板12。定位架30包括固定设置在低压内支承80的侧面的第一定位盘31和与第一定位盘31固定相连用于径向延伸第一定位盘31的第二支板32。第二摆架20包括套装在轴承70上的第二定位轴套21、与第二定位轴套21相配合的压环22、固定连接在第二定位轴套21的侧面的第二定位盘23、以及与第二定位盘23固定相连用于径向延伸第二定位盘23的第三支板24。第一支板12上设置有第一通孔、第二支板32上设置有第二通孔、第三支板24设置有第三通孔，第一定距筒41设置在第一通孔和第二通孔之间，第二定距筒42设置在第二通孔和第三通孔之间，定位拉杆43依次穿过第一通孔、第一定距筒41、第二通孔、第二定距筒42和第三通孔将第一摆架10、定位架30和第二摆架20进行轴向锁定。本实施例提供的压气机转子平衡夹具，通过沿径向方向延伸的第一支板12、第二支板32和第三支板24来轴向定位压气机转子平衡夹具，从而充分利用了现有的材料，并可以灵活地适配各类低压轴50，提高压气机转子平衡夹具的通用性。
[0032]优选地，如图2所示，本实施例提供的压气机转子平衡夹具，第一定位盘31沿轴向方向延伸并与机匣60的一端面固定连接，第二定位盘23沿轴向方向延伸并与机匣60的另一端面固定连接。本实施例通过沿沿轴向方向延伸第一定位盘31和第二定位盘23与机匣60固定相连，加强了压气机转子平衡夹具的牢固性，从而使定位更可靠、精确度更高，取得的试验数据稳定，符合发动机的试验要求。
[0033]优选地，如图3所示，本实施例提供的压气机转子平衡夹具，第一定位盘31的上端安装有用于起吊低压压气机转子的吊环311，第一定位盘31的下端设置有用于放置在平板上的平面端312。本实施例通过在第一定位盘31的上端安装吊环311，方便移动;在第一定位盘31的下端设置平面端312，方便放在平板上，从而使第一定位盘31不变形。本实施例解决了压气机转子平衡夹具不便移动和保管的问题，且保证了定位精度和试验数据的正确性。
[0034]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。
【主权项】
1.一种压气机转子平衡夹具，用于平衡低压压气机转子，所述低压压气机转子包括低压轴、包覆所述低压轴的机匣，套设在所述低压轴一端部的轴承和设置在所述机匣内与所述低压轴固定连接的低压内支承，其特征在于，所述压气机转子平衡夹具包括设置在所述低压轴另一端部用于固定支撑所述低压压气机转子的第一摆架(10)、设置在所述轴承上用于径向定位支撑所述低压压气机转子的第二摆架(20)、设置在所述低压内支承上用于径向定位所述低压压气机转子的定位架(30)，以及与所述第一摆架(10)、所述第二摆架(20)和所述定位架(30)相连用于轴向定位所述低压压气机转子的轴向定位机构(40)。2.根据权利要求1所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述轴向定位机构(40)包括设置在所述第一摆架(10)和所述定位架(30)之间用于轴向定位所述第一摆架(10)和所述定位架(30)的第一定距筒(41)、以及设置在所述定位架(30)和所述第二摆架(20)之间用于轴向定位所述定位架(30)和所述第二摆架(20)的第二定距筒(42)。3.根据权利要求2所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述轴向定位机构(40)还包括用于连接所述第一定距筒(41)和所述第二定距筒(42)的定位拉杆(43)，所述定位拉杆(43)依次贯穿并锁定所述第一摆架(10)、第一定距筒(41)、所述定位架(30)、所述第二定距筒(42)和所述第二摆架(20)，将所述第一摆架(10)、第一定距筒(41)、所述定位架(30)、所述第二定距筒(42)和所述第二摆架(20)组合成一整体结构。4.根据权利要求3所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述定位拉杆(43)、所述第一定距筒(41)和所述第二定距筒(42)的数量为两根以上且所述定位拉杆(43)、所述第一定距筒(41)和所述第二定距筒(42)沿周向方向均匀分布。5.根据权利要求3所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述第一摆架(10)包括套装在所述低压轴上的第一定位轴套(11)和固定设置在所述第一定位轴套(11)上用于径向延伸所述第一定位轴套(11)的第一支板(12)。6.根据权利要求5所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述定位架(30)包括固定设置在所述低压内支承的侧面的第一定位盘(31)和与所述第一定位盘(31)固定相连用于径向延伸所述第一定位盘(31)的第二支板(32)。7.根据权利要求6所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述第二摆架(20)包括套装在所述轴承上的第二定位轴套(21)、与所述第二定位轴套(21)相配合的压环(22)、固定连接在所述第二定位轴套(21)的侧面的第二定位盘(23)、以及与所述第二定位盘(23)固定相连用于径向延伸所述第二定位盘(23)的第三支板(24)。8.根据权利要求7所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述第一支板(12)上设置有第一通孔、所述第二支板(32)上设置有第二通孔、所述第三支板(24)设置有第三通孔，所述第一定距筒(41)设置在所述第一通孔和所述第二通孔之间，所述第二定距筒(42)设置在所述第二通孔和所述第三通孔之间，所述定位拉杆(43)依次穿过所述第一通孔、所述第一定距筒(41)、所述第二通孔、所述第二定距筒(42)和所述第三通孔将所述第一摆架(1)、所述定位架(30)和所述第二摆架(20)进行轴向锁定。9.根据权利要求7所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述第一定位盘(31)沿轴向方向延伸并与所述机匣的一端面固定连接，所述第二定位盘(23)沿轴向方向延伸并与所述机匣的另一端面固定连接。10.根据权利要求9所述的压气机转子平衡夹具，其特征在于， 所述第一定位盘(31)的上端安装有用于起吊所述低压压气机转子的吊环(311)，所述第一定位盘(31)的下端设置有用于放置在平板上的平面端(312)。
【文档编号】G01M1/02GK106017795SQ201610482146
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】郭慧英, 许辉, 张菊绒, 张永辉, 张金梅
【申请人】中国南方航空工业(集团)有限公司