一种转子压装设备的制作方法

[0001]
本申请属于航空发动机装配技术领域，特别涉及一种转子压装设备。


背景技术：

[0002]
航空发动机转子各级盘轴间通常采用过盈配合以实现定心定位功能。转子过盈止口的装配，通常采用加热或冷却的方法，使包容件与被包容件之间产生配合间隙或降低过盈量，再进行安装。在止口装配安装到位后，转子恢复至常温，但由于温度变化会产生应力，从而导致止口配合端面产生间隙。
[0003]
为了消除上述间隙，通常采用扳手按十字交叉法拧紧转子过盈止口紧固件，靠螺栓压紧而消除止口端面间隙。
[0004]
然而在消除端面间隙过程中，转子轴线可能会随着螺栓的紧固而产生偏斜，过盈止口因偏斜而产生楔紧现象，在楔紧位置产生极大的接触应力，使止口端面无法完整贴合，最终影响转子连接的稳定性。
[0005]
另外，在螺栓拧紧过程中，螺栓组中先期拧紧的螺栓到达规定力矩时，其提供的拉力为过盈止口摩擦力及预紧力之和，而后期拧紧的螺栓拉力则均为预紧力，造成螺栓组中各螺栓的预紧力不一致，影响转子的刚度特性。


技术实现要素：

[0006]
本申请的目的是提供了一种转子压装设备，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
[0007]
本申请的技术方案是：一种转子压装设备，其包括底盘、承力基座、滑块、驱动控制装置、驱动杆、拉杆、压勾组件、定位盘以及压盘，所述承力基座及驱动控制装置固定安装在所述底盘上，其中，所述承力基座由多个基座单元构成，每个基座单元均设有径向延伸的滑道，所述定位盘设置在多个基座单元的中心，所述滑块设置在所述滑道内，所述驱动杆垂向设置在所述滑块上，所述拉杆设置在驱动杆的末端，在所述拉杆上设有高度可调的压勾组件，转子以定位盘并通过压盘压装，通过驱动控制装置控制驱动杆垂向运动，从而控制拉杆上设置的压勾组件施加压力于所述压盘上，实现转子的压装。
[0008]
在本申请一实施方式中，所述驱动控制装置同时或单独的控制所述驱动杆，使所述驱动杆提供相同或不同的加载力。
[0009]
在本申请一实施方式中，所述压勾组件包括压勾及载荷传感器，所述压勾与所述拉杆沿垂向能够调节，所述载荷传感器设置在压勾的末端，用于与压盘接触从而测量出施加于所述压盘上的载荷。
[0010]
在本申请一实施方式中，所述转子压装设备还包括处理显示装置，所述处理显示装置连接所述载荷传感器用于显示、处理、记录及输出在压装全过程中施加于所述压盘上的载荷值。
[0011]
在本申请一实施方式中，所述压勾组件还包括球形定位结构，所述球形定位结构
设置在所述载荷传感器的末端，与设置在压盘上的球窝配合实现定位。
[0012]
在本申请一实施方式中，所述驱动杆包括液压驱动杆和电机驱动杆。
[0013]
在本申请一实施方式中，在所述底盘的底面设有万向轮，用于方便转子压装设备的移动。
[0014]
在本申请一实施方式中，在所述底盘的底面设有高度调节装置，所述高度调节装置用于支撑所述底盘，停车时防止溜车。
[0015]
本申请的转子压装装置可以减小止口配合的连接端面在恢复常温过程中产生间隙的可能性，保证转子止口间不因装配、螺栓拧紧影响产生倾斜，降低螺栓组中各螺栓预紧力的分散度，且具有一定的通用性，可以满足不同尺寸部件需要。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0017]
图1为转子间止口过盈配合示意图。
[0018]
图2为本申请的转子压装设备示意图。
[0019]
图3为本申请的压勾组件示意图。
具体实施方式
[0020]
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0021]
如图1所述，第一级转子11和第二级转子12通过止口结构13进行配合，止口结构13包括过盈面131(平行于轴线15)和配合端面132(垂直于轴线15)，第一级转子10的止口部位被包容在第二级转子20的止口部位内。由于止口部位过盈配合，在将第一级转子11安装至第二级转子12 的过程中，可将第一级转子10进行降温冷缩或是将第二级转子20进行升温膨胀，从而降低两者间的过盈量，在对降温或升温部件进行加载，即完成转子的压装。
[0022]
然而在上述热装或冷装过程中，由于第一级转子11与第二级转子接触发生热传导及环境温度影响，止口位置的尺寸将发生变化，从而可能使止口端面产生间隙，为此需要在热装或冷装后恢复至常温过程中，提供持续可控的加载力，以保证接触端面不产生间隙，同时在零部件压紧过程中连接螺栓组能够使各螺栓预紧力均匀。
[0023]
如图2所示，为此本申请提供了一种转子压装设备，所述转子压装设备主要包括：底盘21、承力基座22、滑块23、驱动控制装置24、驱动杆缸25、拉杆26、压勾组件27、定位盘28及压盘30。
[0024]
底盘21是承力基座22及驱动控制装置24的固定平台，起装置的支撑、运输及停放作用。承力基座22由多个基座单元构成，多个基座单元以一圆心周向排布，每个基座单元之间均具有滑道。在承力基座22的中心固定有可更换的定位盘28，滑块23沿着滑道设置，通过调节紧固件的松紧，可实现沿着滑道方向的移动，从而实现半径的可调，并使用快卸销插入设置在滑道及滑块上的销孔实现滑块23定位。驱动杆25垂向固定设置在滑块23上，其末端与拉杆26连接，驱动杆25受驱动控制装置24的驱动控制，可以带动拉杆26上下移动，驱动装置24可同时控制所有的驱动杆，也可单独控制每一个驱动杆25，各驱动杆提供的加载力可
以相同，也可以不同。拉杆26另一端安装有压勾组件27，压勾组件27压在压盘30上。第一级转子11和第二级转子12则设置在定位盘28和压盘30之间。通过驱动杆25提供压力，即可实现转子的压装。
[0025]
需要说明的是，本申请的基座单元通常至少为三个，其可以是如图2 中所示的四个，也可以是六个，而基座单元的数量与滑道、滑块23、驱动杆25、拉杆26及压杆组件27等的数量均相同。
[0026]
在本申请中，压勾组件27包括压勾271、载荷传感器272以及处理显示装置29。压勾271通过利用螺纹可实现高度调节，从而将拉杆26传递的拉力施加在压盘30上。而压力传感器271设置在压勾271与压盘30之间，用以测量所施加的压力。处理显示装置29连接载荷传感器272，可将载荷传感器272测量的数值进行显示、记录、处理与输出等，通过显示的数值，控制驱动控制装置24调节施加的载荷大小。
[0027]
需要说明的是，本申请中的定位盘28及压盘30可以根据被压转子尺寸的需求进行定制。滑块23、驱动杆25及拉杆26的分布直径及压勾271在拉杆26上的高度根据被压件的外围尺寸进行调节。
[0028]
在本申请中，压勾组件27还包括球形定位结构273，球形定位结构273 设置在载荷传感器272的末端，通过与设置在压盘30上的球窝进行配合，为避免压装时压盘出现移动，从而实现定位。
[0029]
在本申请中，驱动杆25可以采用液压式驱动杆，也可以采用电机式驱动杆。可以理解的是，当驱动杆25为液压式驱动杆时，驱动控制装置 24则为相应的液压控制装置，而当驱动杆25为电机式驱动杆时，驱动控制装置24则为相应的电机控制装置。
[0030]
在本申请中，在底盘21的底面设有万向轮31，可以方便转子压装设备的移动。
[0031]
最后，在底盘21的底面还设有高度调节装置32，高度调节装置32与地面接触的部位为平面结构，通过调节高度调节装置32的高度，可以将底盘21前端万向轮31支撑至离地状态，从而保证转子压装设备可以保持静止，防止溜车。
[0032]
本申请的转子压装设备具体使用步骤如下：
[0033]
s1、根据被压转子的需求，通过驱动控制装置24调整设备在被压转子压装过程中提供的最大压力；
[0034]
s2、根据被压转子的尺寸，安装定位盘28，并通过滑块23将拉杆26 调整至要求适应被压转子半径的位置，将压勾271调整至适应的高度；
[0035]
s3、通过驱动控制装置24控制驱动杆25，从而使拉杆26提升至最大高度；
[0036]
s4、将下方受压转子安放在定位盘28上，将上方受压部件(图1中第 一级转子11)与压盘30连接，随后对接两个受压转子；
[0037]
s5、通过球形定位结构273定位压盘30上的球窝，使驱动杆向下运动，将压勾组件27与压盘30连接；
[0038]
s6、使用驱动控制装置24控制驱动杆25施加压力，监控处理显示装置29上显示的压力值，直至规定值；
[0039]
s7、锁定驱动控制装置24，使驱动杆25保持压力，待受压转子恢复常温后连接螺栓组。
[0040]
本申请的转子压装设备可以减小止口配合的转子连接端面在恢复常温过程中产
生间隙的可能性，保证转子不因装配、螺栓拧紧影响产生倾斜，降低螺栓组中各螺栓预紧力的分散度，且具有一定的通用型，可以满足不同尺寸部件需要。
[0041]
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。