航空发动机模拟件装配装置的制作方法

本发明涉及航空发动机装配装置领域，特别地，涉及一种航空发动机模拟件装配装置。

背景技术

航空发动机由数万个零部件组装而成，装配时先把零部件组装成若干单元体，比如风扇主单元体、核心机主单元体、低压涡轮主单元体，最终由各单元体组合装配。目前，国内传统装配方法围绕固定站位，基于刚性型架进行手工垂直装配，即装配架为刚性型架且固定设置，装配时，人工手动在垂直方向进行装配。该种装配方法装配速度慢、效率低、装配人员劳动强度大，不适合大批量装配。随着国产商用大型发动机的研制，需创新航空发动机水平装配工艺，攻克大直径、长轴类单元体水平装配技术难关，为验证各单元体的水平装配工艺性，需进行大部件对接模拟件水平装配。

技术实现要素：

本发明提供了一种航空发动机模拟件装配装置，以解决航空发动机现有的装配方式存在的装配速度慢、装配效率低、装配人员劳动强度大及不适合大批量装配的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：一种航空发动机模拟件装配装置，用于使航空发动机模拟件的风扇单元体模拟件、核心机单元体模拟件及低压涡轮单元体模拟件三者沿轴向依次水平对接，装配装置包括：第一固定支架，支承于工作地面上，第一固定支架用于与风扇单元体模拟件外环面固接以水平支撑风扇单元体模拟件；第二固定支架，支承于工作地面上，第二固定支架用于抵接核心机单元体模拟件的外圆以水平支撑核心机单元体模拟件，并使核心机单元体模拟件的轴心位置相对支承于第一固定支架上的风扇单元体模拟件的轴心位置可调，以使核心机单元体模拟件的连接端与风扇单元体模拟件的连接端水平对接；轨道支架，沿靠近或远离第二固定支架的方向滑动支承于工作地面上，轨道支架用于与低压涡轮单元体模拟件自由端固接以水平支撑低压涡轮单元体模拟件，并使低压涡轮单元体模拟件的轴心位置相对支承于第二固定支架上的核心机单元体模拟件的轴心位置可调，以使低压涡轮单元体模拟件的连接端与核心机单元体模拟件的连接端水平对接。

进一步地，第一固定支架包括支承于工作地面上的第一底板组，第一底板组上沿竖向布设有多根第一支撑立柱，多根第一支撑立柱间隔分布于第一底板组两侧且相对于第一底板组左右相对布设，各第一支撑立柱上设有用于与风扇单元体模拟件外环面上对应设置的安装孔匹配的支承插销件；风扇单元体模拟件通过风扇单元体模拟件上的安装孔与对应设置的支承插销件的配合悬挂支承于第一固定支架上。

进一步地，第二固定支架包括支承于工作地面上的第二底板组，第二底板组上设有支承立架，支承立架的顶部具有呈“v”字型的支口；支口的内侧设有呈“v”字型布设的第一调整构件，第一调整构件用于支承核心机单元体模拟件且对核心机单元体模拟件的轴心位置进行调整。

进一步地，第一调整构件包括两块第一调整板及多组第一调整件；两块第一调整板分别支靠于呈“v”字型的支口的两个内侧壁上，且两块第一调整板的底端相互抵靠以构成“v”型；多组第一调整件螺纹连接于支口的两个侧壁上，且第一调整件的端部抵顶对应设置的第一调整板。

进一步地，支承立架包括与第二底板组固定连接的支座，支座的顶部设有支口架，支口架包括：相对间隔布设的两块支板、分别倾斜支靠于两块支板上的撑板，撑板与对应设置的支板固定，且撑板的底端与支座固定，两块撑板构成呈“v”字型的支口。

进一步地，支承立架的数量为多组，多组支承立架依次间隔设置，用于沿核心机单元体模拟件的轴向依次支承核心机单元体模拟件。

进一步地，轨道支架包括固定支承于工作地面且沿直线延伸的滑轨架，滑轨架相对于工作地面的高度可调，滑轨架在宽度方向上的布设位置分别可调；滑轨架上滑动支承有安装架，安装架用于与低压涡轮单元体模拟件自由端端面上的安装孔相连以沿轴向水平支承定位低压涡轮单元体模拟件。

进一步地，滑轨架包括固定支承于工作地面且沿直线延伸的滑轨座，滑轨座相对工作地面的高度可调；滑轨座的顶部支承有沿其长度方向延伸且与安装架滑动配合的支承滑轨，支承滑轨的两侧分别设有用于对支承滑轨在滑轨座宽度方向上的位置进行调整的第二调整构件。

进一步地，安装架包括滑动支承于滑轨架上的滑板支组，滑板支组上设有竖向布设的支架板组；支架板组上朝向第二固定支架的一侧连接有定位板，定位板上对应低压涡轮单元体模拟件自由端端面上的安装孔设有定位孔，低压涡轮单元体模拟件通过同时穿过低压涡轮单元体模拟件上的安装孔和定位板上的定位孔的紧固件定位固定于定位板上。

进一步地，安装架还包括与定位板固定且沿水平设置的支承横轴，支承横轴用于由低压涡轮单元体模拟件的自由端沿轴向插入低压涡轮单元体模拟件的空心轴道中，以辅助支撑低压涡轮单元体模拟件；安装架还包括竖向连接于滑板支组上的支柱组，支柱组用于水平支撑低压涡轮单元体模拟件的连接轴。

本发明具有以下有益效果：

本发明的航空发动机模拟件装配装置包括第一固定支架，第一固定支架用于水平支撑风扇单元体模拟件，从而第一固定支架固定设置且为刚性型架；还包括第二固定支架，第二固定支架用于水平支撑核心机单元体模拟件，并使核心机单元体模拟件的轴心位置相对支承于第一固定支架上的风扇单元体模拟件的轴心位置可调，从而第二固定支架虽固定设置，但其为柔性型架，可通过调节第二固定支架以使核心机单元体模拟件的连接端与风扇单元体模拟件的连接端水平对接，从而不仅可降低装配难度及装配人员的工作强度、提高装配效率，还可实现核心机单元体模拟件与风扇单元体模拟件的水平对接；还包括轨道支架，轨道支架用于水平支撑低压涡轮单元体模拟件，并使低压涡轮单元体模拟件的轴心位置相对支承于第二固定支架上的核心机单元体模拟件的轴心位置可调，从而轨道支架不仅滑动设置且为柔性型架，可通过调节轨道支架以使低压涡轮单元体模拟件的连接端与核心机单元体模拟件的连接端水平对接，从而不仅可降低装配难度及装配人员的工作强度、提高装配效率，还可实现低压涡轮单元体模拟件与核心机单元体模拟件的水平对接，从而本发明的航空发动机模拟件装配装置不仅可降低装配难度及装配人员的工作强度、提高装配效率，适应大批量装配要求，同时实现航空发动机模拟件水平装配，为航空发动机攻克大直径、长轴类水平装配提供技术指导和支持。

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

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是装配完成的航空发动机模拟件的剖视结构示意图；

图2是本发明优选实施例的航空发动机模拟件装配装置分别装夹航空发动机模拟件对接时的状态示意图；

图3是图2中第一固定支架装夹风扇单元体模拟件、第二固定支架装夹核心机单元体模拟件的主视结构示意图；

图4是图2中轨道支架装夹低压涡轮单元体模拟件的主视结构示意图；

图5是图4的左视结构示意图。

图例说明

10、风扇单元体模拟件；20、核心机单元体模拟件；30、低压涡轮单元体模拟件；40、第一固定支架；41、第一底板组；42、第一支撑立柱；43、支承插销件；50、第二固定支架；51、第二底板组；52、支承立架；521、支座；522、支口架；53、第一调整构件；531、第一调整板；532、第一调整件；60、轨道支架；61、滑轨架；611、滑轨座；612、支承滑轨；613、第二调整构件；62、安装架；621、滑板支组；622、支架板组；623、定位板；624、支承横轴；625、支柱组；63、限位板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1和图2，本发明的优选实施例提供了一种航空发动机模拟件装配装置，用于使航空发动机模拟件的风扇单元体模拟件10、核心机单元体模拟件20及低压涡轮单元体模拟件30三者沿轴向依次水平对接，装配装置包括：第一固定支架40，支承于工作地面上，第一固定支架40用于与风扇单元体模拟件10外环面上的安装孔相连以水平支撑风扇单元体模拟件10。还包括第二固定支架50，支承于工作地面上，第二固定支架50用于抵接核心机单元体模拟件20的外圆以水平支撑核心机单元体模拟件20，并使核心机单元体模拟件20的轴心位置相对支承于第一固定支架40上的风扇单元体模拟件10的轴心位置可调，以使核心机单元体模拟件20的连接端与风扇单元体模拟件10的连接端水平对接。还包括轨道支架60，沿靠近或远离第二固定支架50的方向滑动支承于工作地面上，轨道支架60用于与低压涡轮单元体模拟件30自由端上的安装孔相连以水平支撑低压涡轮单元体模拟件30，并使低压涡轮单元体模拟件30的轴心位置相对支承于第二固定支架50上的核心机单元体模拟件20的轴心位置可调，以使低压涡轮单元体模拟件30的连接端与核心机单元体模拟件20的连接端水平对接。

本发明的航空发动机模拟件装配装置包括第一固定支架40，第一固定支架40用于水平支撑风扇单元体模拟件10，从而第一固定支架40固定设置且为刚性型架；还包括第二固定支架50，第二固定支架50用于水平支撑核心机单元体模拟件20，并使核心机单元体模拟件20的轴心位置相对支承于第一固定支架40上的风扇单元体模拟件10的轴心位置可调，从而第二固定支架50虽固定设置，但其为柔性型架，可通过调节第二固定支架50以使核心机单元体模拟件20的连接端与风扇单元体模拟件10的连接端水平对接，从而不仅可降低装配难度及装配人员的工作强度、提高装配效率，还可实现核心机单元体模拟件20与风扇单元体模拟件10的水平对接；还包括轨道支架60，轨道支架60用于水平支撑低压涡轮单元体模拟件30，并使低压涡轮单元体模拟件30的轴心位置相对支承于第二固定支架50上的核心机单元体模拟件20的轴心位置可调，从而轨道支架60不仅滑动设置且为柔性型架，可通过调节轨道支架60以使低压涡轮单元体模拟件30的连接端与核心机单元体模拟件20的连接端水平对接，从而不仅可降低装配难度及装配人员的工作强度、提高装配效率，还可实现低压涡轮单元体模拟件30与核心机单元体模拟件20的水平对接，从而本发明的航空发动机模拟件装配装置不仅可降低装配难度及装配人员的工作强度、提高装配效率，适应大批量装配要求，同时实现航空发动机模拟件水平装配，为航空发动机攻克大直径、长轴类水平装配提供技术指导和支持。可选地，低压涡轮单元体模拟件30的轴心位置相对支承于第二固定支架50上的核心机单元体模拟件20的轴心位置可调，具体调节方式可以采用在低压涡轮单元体模拟件30的底部支撑部位设置气缸、油缸、顶杆、顶推螺栓、推板、垫块等方式进行调节。可选地，低压涡轮单元体模拟件30底部支撑部位可以布设多个调节结构，调节机构可以沿多个方向对低压涡轮单元体模拟件30底部支撑部位进行支撑和调节。

可选地，如图2和图3所示，第一固定支架40包括支承于工作地面上的第一底板组41，第一底板组41上沿竖向布设有多根第一支撑立柱42，多根第一支撑立柱42间隔分布于第一底板组41两侧且相对于第一底板组41左右相对布设，各第一支撑立柱42上设有用于与风扇单元体模拟件10外环面上对应设置的安装孔匹配的支承插销件43。风扇单元体模拟件10通过风扇单元体模拟件10上的安装孔与对应设置的支承插销件43的配合悬挂支承于第一固定支架40上。

本可选方案的具体实施例中，如图3所示，第一底板组41包括水平设置的第一底板、支承于工作地面上且用于支承第一底板的第一脚杯，第一脚杯与第一底板螺纹连接，通过调节第一脚杯可调节第一底板组41在竖直方向上的高度。支承插销件43包括水平装设于对应设置的第一支撑立柱42上端的插销，插销与第一支撑立柱42间设有用于保护插销的插销套，插销的端部插入风扇单元体模拟件10外环面上对应设置的安装孔中以支承风扇单元体模拟件10。风扇单元体模拟件10的支承方式简单，且无需在风扇单元体模拟件10上设置与第一固定支架40相连的连接点，不增加风扇单元体模拟件10本体的结构，也不破坏风扇单元体模拟件10本有的结构。

可选地，如图2和图3所示，第二固定支架50包括支承于工作地面上的第二底板组51，第二底板组51上设有支承立架52，支承立架52的顶部具有呈“v”字型的支口。支口的内侧设有呈“v”字型布设的第一调整构件53，第一调整构件53用于支承核心机单元体模拟件20且对核心机单元体模拟件20的轴心位置进行调整。具体地，如图3所示，第二底板组51包括水平设置的第二底板、支承于工作地面上且用于支承第二底板的第二脚杯，第二脚杯与第二底板螺纹连接，通过调节第二脚杯可调节第二底板组51在竖直方向上的高度。

本可选方案的具体实施例中，如图3所示，第一调整构件53包括两块第一调整板531及多组第一调整件532。两块第一调整板531分别支靠于呈“v”字型的支口的两个内侧壁上，且两块第一调整板531的底端相互抵靠以构成“v”型。多组第一调整件532螺纹连接于支口的两个侧壁上，且第一调整件532的端部抵顶对应设置的第一调整板531。进一步地，第一调整件532为调节螺钉或调节螺栓。第一调整构件53结构简单，且对支承于其上的核心机单元体模拟件20的调心操作简单，并无需在核心机单元体模拟件20上设置与第二固定支架50相连的连接点，不增加核心机单元体模拟件20本体的结构，也不破坏核心机单元体模拟件20本有的结构。优选地，呈“v”字型的支口的两个内侧壁上各设有内凹的导向槽，第一调整板531位于导向槽内，导向槽用于对第一调整板531的调整位置进行导向。

本可选方案的具体实施例中，如图3所示，支承立架52包括与第二底板组51固定连接的支座521，支座521的顶部设有支口架522，支口架522包括：相对间隔布设的两块支板、分别倾斜支靠于两块支板上的撑板，撑板与对应设置的支板固定，且撑板的底端与支座521固定，两块撑板构成呈“v”字型的支口。进一步地，支座521包括竖直设置且相对布设的多根第二支撑立柱，第二支撑立柱的底端与第二底板组51固定，相对布设的第二支撑立柱间设有用于连接两者的多根加强筋。

可选地，如图2所示，由于核心机单元体模拟件20长度较长，故而支承立架52的数量为多组，多组支承立架52依次间隔设置，用于沿核心机单元体模拟件20的轴向依次支承核心机单元体模拟件20。通过设置多组支承立架52，可增强对核心机单元体模拟件20支承的稳定性。

可选地，如图2和图4所示，轨道支架60包括固定支承于工作地面且沿直线延伸的滑轨架61，滑轨架61相对于工作地面的高度可调；滑轨架61在宽度方向上的布设位置可调。滑轨架61上滑动支承有安装架62，安装架62用于与低压涡轮单元体模拟件30自由端端面上的安装孔相连以沿轴向水平支承定位低压涡轮单元体模拟件30。可选地，滑轨架61相对于工作地面的高度可调，具可以采用气缸、油缸、顶杆、顶推螺栓、推板、垫块等方式进行调节。可选地，滑轨架61在宽度方向上的布设位置可调，具可以采用气缸、油缸、顶杆、顶推螺栓、推板、垫块等方式进行调节。

本可选方案的具体实施方式中，如图4和图5所示，滑轨架61包括固定支承于工作地面且沿直线延伸的滑轨座611，滑轨座611相对工作地面的高度可调。滑轨座611的顶部支承有沿其长度方向延伸且与安装架62滑动配合的支承滑轨612，支承滑轨612的两侧分别设有用于对支承滑轨612在滑轨座611宽度方向上的位置进行调整的第二调整构件613。进一步地，滑轨座611包括沿直线延伸的安装滑轨，安装滑轨的底部支承有第三脚杯，第三脚杯与安装滑轨螺纹连接，通过调节第三脚杯可调节滑轨座611在竖直方向上的高度。第二调整构件613包括沿支承滑轨612的两侧相对设置的两块安装板，两块安装板上各设有与其螺纹连接的多组第二调整件，各第二调整件的端部抵顶支承滑轨612上对应设置的侧壁，通过旋动第二调整件，即调整螺钉或调整螺栓，即可调节支承滑轨612在滑轨座611宽度方向上的位置。滑轨架61在高度方向上及宽度方向上的位置调节操作简单、容易实施。

本可选方案的具体实施方式中，如图4和图5所示，安装架62包括滑动支承于滑轨架61上的滑板支组621，滑板支组621上设有竖向布设的支架板组622。支架板组622上朝向第二固定支架50的一侧连接有定位板623，定位板623上对应低压涡轮单元体模拟件30自由端端面上的安装孔设有定位孔，低压涡轮单元体模拟件30通过同时穿过低压涡轮单元体模拟件30上的安装孔和定位板623上的定位孔的紧固件定位固定于定位板623上。进一步地，滑板支组621包括支撑滑板，支撑滑板的底部设有滑轮组，滑板支组621通过滑轮组滑动支承于滑轨架61上。支架板组622包括竖直设置且底端与滑板支组621固定的安装板，安装板上连接有与其垂直相交的吊装板，便于吊装设备吊装安装架62。本发明中，低压涡轮单元体模拟件30的支承方式简单，且无需在低压涡轮单元体模拟件30上设置与安装架62相连的连接点，不增加低压涡轮单元体模拟件30本体的结构，也不破坏低压涡轮单元体模拟件30本有的结构。

进一步地，如图4和图5所示，安装架62还包括与定位板623固定且沿水平设置的支承横轴624，支承横轴624用于由低压涡轮单元体模拟件30的自由端沿轴向插入低压涡轮单元体模拟件30的空心轴道中，以辅助支撑低压涡轮单元体模拟件30。进一步地，如图4和图5所示，安装架62还包括竖向连接于滑板支组621上的支柱组625，支柱组625用于水平支撑低压涡轮单元体模拟件30的连接轴。具体地，支柱组625包括竖直设置且底端与滑板支组621固定的第三支撑立柱，第三支撑立柱的顶部设有用于支承低压涡轮单元体模拟件30连接轴的支撑板。优选地，支撑板上与连接轴接触的支撑面为与连接轴外圆相贴合的圆弧面，以更稳定的支撑低压涡轮单元体模拟件30的连接轴。

优选地，如图4和图5所示，滑轨架61上还设有竖直布设的用于抵顶安装架62以对安装架62的滑动进行限位的限位板63。

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。