一种发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装的制作方法
【专利摘要】一种发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装，构成如下：轴套（1）、法兰盘（2）、定位塞（3）、连接件（4）和转子篦齿盘（6）；所述轴套（1）包括水平结构（13）与竖直结构（14），水平结构（13）与竖直结构（14）之间的夹角为90度，水平结构（13）外表面与平衡机摆架相接触，水平结构（13）的内表面与磨床相接触；轴套（1）的竖直结构（14）上设置有止口（7），转子篦齿盘（6）通过止口（7）和连接件（4）与轴套（1）连接；所述法兰盘（2）与轴套（1）通过连接件（4）连接；定位塞（3）通过连接件（4）与法兰盘（2）连接。工装设计的主要特点是提高转子的装配效率、提升平衡质量。工艺更简单，操作更便捷，效率显著提升，具有较大的经济和社会价值。
【专利说明】一种发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一体化工装的结构设计和应用【技术领域】，特别提供了一种发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装。
【背景技术】
[0002]航空发动机某转子装配工艺上，为减少叶尖磨削时转子的不平衡量，用模拟转子转位平衡，然后更换工装进行高速叶尖磨削的工艺方法完成，不仅程序复杂，且生产效率低。
[0003]航空发动机多采用单元体结构设计，各单元体的装配时间直接影响整机装配周期，特别是转子单元体，因其装配工序复杂，采用工艺方法诸多，耗费时间长、技术难度大，其中转子平衡、转子叶片外径高速磨削、零部件之间的装配工艺过程又是发动机整机装配生产周期中最受牵制、消耗人力、物力、财力最大的工序。
[0004]经分析，转子在组合状态下高速磨削叶片叶尖时，转子需要在2000转/分高速旋转下对叶片外径进行磨削，若转子自身的不平衡量过大，在高速磨削时，转子会产生振动，严重影响叶片外径的磨削精度，故在磨削叶尖之前，为尽量减小或削除转子组件自身不平衡量的影响，在高速磨削叶片外径前必须对转子进行预先动平衡。
[0005]传统的转子动平衡方法是采用模拟转子平衡，从平衡质量上分析，此种平衡过程的实质是一个将转子与模似转子配平的过程，平衡合格的是转子与模似转子形成的组件，而不是转子本身。因此，采用模拟转子平衡并没有达到减小转子自身不平衡量的目的。需要重新设定预先动平衡的方法。
[0006]人们迫切希望获得一种技术效果优良的发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目是提供一种既能满足高速叶尖磨前的转子不平衡量达到最小，又可提高生产效率，缩短平衡周期，降低成本的发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装。
[0008]通过对平衡机、高速叶尖磨床与转子的配合方式及配合基准的分析，平衡机、高速叶尖磨床与转子的连接方式均是以转子的前、后两处为支点，发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装与转子连接方式相似，装配后的基准检查位置也接近。本实用新型采取可拆卸式结构工装同时实现平衡及高速叶尖磨削。与平衡机连接处设计了能够与平衡机联轴结相连接的法兰盘2，利用机件配合止口设计与之相配合的定位工装，与止口定位后设计一段轴，作为平衡支点并与法兰盘相连接，以及基准检查处，实现平衡转子的技术要求。与此同时定位工装的设计还考虑了高速叶尖磨削的装夹要求，由于高速叶尖床装夹采用液压抱紧方式，此方式对工装精度要求较高，在设计时，与机件定位仍然采用止口定位，使平衡与叶尖磨削的连接方式一致；与叶尖磨床连接采用在工装的轴腔内增加尺寸要求，使其与液压抱紧装置配合。通过合理设计后，在转子完成平衡工作后仅需将连接平衡机的法兰盘分下，即可进行叶尖磨削工作。由于没有破坏原有的机件与机床的配合方式，测量基准也没有改变。
[0009]所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装，其特征在于:发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装构成如下:轴套1、法兰盘2、定位塞3、连接件4、和转子篦齿盘6 ;所述轴套I包括水平结构13与竖直结构14，水平结构13与竖直结构14之间的夹角为90度，水平结构13外表面作为平衡机摆架的支承面与平衡机摆架相接触，水平结构13的内表面作为磨床液压涨紧支承面与磨床相接触；轴套I的竖直结构14上设置有止口 7，转子篦齿盘6通过止口 7和连接件4与轴套I连接；所述法兰盘2与轴套I通过连接件4连接；定位塞3通过连接件4与法兰盘2连接。所述定位塞3与连接件4用于该一体化工装自身平衡时使用，在进行转子平衡工作及叶尖磨削工作时须分解下。工装设计的主要特点是提高转子的装配效率、提升平衡质量。工艺更简单，操作更便捷，效率显著提升，具有较大的经济和社会价值。
[0010]用吊具将转子连同发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装一同吊装到平衡机上，法兰盘2与平衡机联轴节固定后，此时平衡摆架的支撑点位于水平结构13上，检测水平结构13与竖直结构14上的基点跳动合格后进行平衡；平衡合格后，将转子及发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装从平衡机上吊装到翻转装配车上；将法兰盘2与轴套I分离，此时轴套I与转子篦齿盘相连，吊装到高速叶尖磨床，液压涨紧轴套I内表面。通过检查基检测水平结构13与竖直结构14上的基点的跳动，确保在平衡机和叶尖磨床的检查基准一致性，跳动合格后进行叶片叶尖磨削工作，叶尖磨削后将转子及发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装从机床上吊装到翻转装配车上，最后用顶丝分下工装。
[0011]所述连接件4为螺栓或螺钉。
[0012]传统的的平衡方式，平衡后需分解下装配在转子上的模拟转子，此时转子自身有不平衡量；高速叶尖磨床加工前，在转子上装配转接座，由于模拟转子换成转接座，使高压转子的不平衡量发生变化。发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装因与转子配合的工装是同一工装，且从平衡到叶尖磨不存在二次分装问题，转子的不平衡量几乎没有变化，完全能够满足高速叶尖磨磨削叶尖的精度要求。
[0013]所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装，在满足降低转子不平衡量的工艺基础上，平衡和叶尖磨削工装一体化后，共用同一轴套，节省了更换工装的时间，将高压转子的装配效率进一步提升，转子动平衡和高速叶尖磨的准备时间进行了压缩、合并，每台份节约时间约6.5小时，使工作效率大幅提高。对于优化发动机整机装配周期具有较大意义。每年可节约工时费及机床损耗费约50万元。
[0014]所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装从平衡到叶尖磨不存在二次分装问题，无需转位平衡，转子的不平衡量没有变化，完全能够满足高速叶尖磨磨削叶尖的精度要求，可以有效节省多次平衡与重复装夹的周期，提高转子的装配效率、提升平衡质量。工艺更简单，操作更便捷，效率显著提升，具有较大的经济和社会价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装。【具体实施方式】
[0016]实施例1
[0017]通过对平衡机、高速叶尖磨床与转子的配合方式及配合基准的分析，平衡机、高速叶尖磨床与转子的连接方式均是以转子的前、后两处为支点，发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装与转子连接方式相似，装配后的基准检查位置也接近。本实用新型采取可拆卸式结构工装同时实现平衡及高速叶尖磨削。与平衡机连接处设计了能够与平衡机联轴结相连接的法兰盘2，利用机件配合止口设计与之相配合的定位工装，与止口定位后设计一段轴，作为平衡支点并与法兰盘相连接，以及基准检查处，实现平衡转子的技术要求。与此同时定位工装的设计还考虑了高速叶尖磨削的装夹要求，由于高速叶尖床装夹采用液压抱紧方式，此方式对工装精度要求较高，在设计时，与机件定位仍然采用止口定位，使平衡与叶尖磨削的连接方式一致；与叶尖磨床连接采用在工装的轴腔内增加尺寸要求，使其与液压抱紧装置配合。通过合理设计后，在转子完成平衡工作后仅需将连接平衡机的法兰盘分下，即可进行叶尖磨削工作。由于没有破坏原有的机件与机床的配合方式，测量基准也没有改变。
[0018]所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装，其特征在于:发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装构成如下:轴套1、法兰盘2、定位塞3、连接件4、和转子篦齿盘6 ;所述轴套I包括水平结构13与竖直结构14，水平结构13与竖直结构14之间的夹角为90度，水平结构13外表面作为平衡机摆架的支承面与平衡机摆架相接触，水平结构13的内表面作为磨床液压涨紧支承面与磨床相接触；轴套I的竖直结构14上设置有止口 7，转子篦齿盘6通过止口 7和连接件4与轴套I连接；所述法兰盘2与轴套I通过连接件4连接；定位塞3通过连接件4与法兰盘2连接，所述定位塞3与连接件4用于该一体化工装自身平衡时使用，在进行转子平衡工作及叶尖磨削工作时须分解下。工装设计的主要特点是提高转子的装配效率、提升平衡质量。工艺更简单，操作更便捷，效率显著提升，具有较大的经济和社会价值。
[0019]用吊具将转子连同发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装一同吊装到平衡机上，法兰盘2与平衡机联轴节固定后，此时平衡摆架的支撑点位于水平结构13上，检测水平结构13与竖直结构14上的基点跳动合格后进行平衡；平衡合格后，将转子及发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装从平衡机上吊装到翻转装配车上；将法兰盘2与轴套I分离，此时轴套I与转子篦齿盘相连，吊装到高速叶尖磨床，液压涨紧轴套I内表面。通过检查基检测水平结构13与竖直结构14上的基点的跳动，确保在平衡机和叶尖磨床的检查基准一致性，跳动合格后进行叶片叶尖磨削工作，叶尖磨削后将转子及发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装从机床上吊装到翻转装配车上，最后用顶丝分下工装。
[0020]所述连接件4为螺栓或螺钉。
[0021]传统的的平衡方式，平衡后需分解下装配在转子上的模拟转子，此时转子自身有不平衡量；高速叶尖磨床加工前，在转子上装配转接座，由于模拟转子换成转接座，使高压转子的不平衡量发生变化。发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装因与转子配合的工装是同一工装，且从平衡到叶尖磨不存在二次分装问题，转子的不平衡量几乎没有变化，完全能够满足高速叶尖磨磨削叶尖的精度要求。
[0022]所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装，在满足降低转子不平衡量的工艺基础上，平衡和叶尖磨削工装一体化后，共用同一轴套，节省了更换工装的时间，将高压转子的装配效率进一步提升，转子动平衡和高速叶尖磨的准备时间进行了压缩、合并，每台份节约时间约6.5小时，使工作效率大幅提高。对于优化发动机整机装配周期具有较大意义。每年可节约工时费及机床损耗费约50万元。
[0023]所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装从平衡到叶尖磨不存在二次分装问题，无需转位平衡，转子的不平衡量没有变化，完全能够满足高速叶尖磨磨削叶尖的精度要求，可以有效节省多次平衡与重复装夹的周期，提高转子的装配效率、提升平衡质量。工艺更简单，操作更便捷，效率显著提升，具有较大的经济和社会价值。
【权利要求】
1.一种发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装，其特征在于:所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装构成如下:轴套(I)、法兰盘(2)、定位塞(3)、连接件(4)和转子篦齿盘(6);所述轴套(I)包括水平结构(13)与竖直结构(14)，水平结构(13)与竖直结构(14)之间的夹角为90度，水平结构(13)的外表面与平衡机摆架相接触，水平结构(13)的内表面与磨床相接触；轴套(I)的竖直结构(14)上设置有止口(7)，转子篦齿盘(6)通过止口(7)和连接件(4)与轴套(I)连接；所述法兰盘(2)与轴套(I)通过连接件(4)连接；定位塞(3 )通过连接件(4 )与法兰盘(2 )连接。
2.按照权利要求1所述发动机转子平衡和叶尖磨削的一体化工装，其特征在于:所述连接件(4)为螺栓或螺钉。
【文档编号】B24B41/06GK203485033SQ201320581441
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】王娜, 刘丛辉, 范顺昌 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司