用于大直径短轴长回转体的检查装置的制作方法

1.本发明涉及检查辅助工装技术领域，具体涉及一种用于大直径短轴长回转体的检查装置。


背景技术：

2.大涵道航空发动机的外廓尺寸较大，其中静子机匣是航空发动机的主要承力框架，机匣上分布了大量零件，如图1所示。航空发动机试验分解后，机匣需要进行大量的故障检查工作，如承力部位的无损检查、零件外观检查等，由于大涵道比航空发动机机匣外形尺寸较大，部分机匣轮廓直径约2000mm，超出检查工人可达范围，需要借助大量登高梯架方可进行机匣各部位的分解检查工作，检查工人需频繁变换工位，检查效率低，劳动强度大。
3.现有技术中，已有对大型回转体产品进行翻转或者滚转的装置，其通常包括两个间隔开的底座，在各个底座上设置有滚轮，用于支撑大型回转体产品，例如在专利文献cn108772671a中记载了此类装置。但现有技术中的此类装置更适用于支撑轴向长度较长的产品，而不适用于支撑类似于静子机匣这样的大直径短轴长回转体产品，因为大直径短轴长回转体产品的稳定性需要更特别的支撑条件。此外，现有技术中的对大型回转体产品进行翻转或者滚转的装置在两个间隔开的底座上分别固定滚轮，每个底座上的各个滚轮要与同一参考圆柱面相切，两个底座的两组滚轮对应的参考圆柱面也要在同一个轴心线上，这导致此类装置的加工、组装难度较大，成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于大直径短轴长回转体的检查装置，其加工、组装难度低，相应地可降低成本。
5.为实现所述目的的检查装置，包括：底座，包括彼此对称的左部分和右部分，所述左部分和所述右部分分别具有底座高处和底座低处，所述底座低处相对于所述底座高处在所述底座上靠中间设置，所述底座高处提供底座竖向侧面，所述底座低处提供底座水平顶面，所述底座竖向侧面和所述底座水平顶面相互垂直；以及两个支撑框架，所述支撑框架包括平行设置的两个侧板、连接所述两个侧板的多根支撑轴以及由所述多根支撑轴分别支撑的滚轮组，所述两个侧板具有对齐的框架竖向侧面和对齐的框架水平底面，每个所述侧板上的所述框架竖向侧面与所述框架水平底面相互垂直，所述多根支撑轴沿参考圆柱面布置，所述圆柱面具有参考轴心线，所述多根支撑轴与所述参考轴心线相互平行；其中，所述滚轮组包括沿所述支撑轴间隔开的两个台阶滚轮，所述台阶滚轮包括滚轮圆柱面和滚轮凸缘，所述两个台阶滚轮彼此相对，所述两个台阶滚轮的所述滚轮圆柱面相对于所述滚轮凸缘在所述支撑轴上靠中间设置，所述滚轮凸缘之间提供大直径短轴长回转体在轴向上的容纳空间；两个所述支撑框架分别靠在所述左部分、所述右部分上，两个所述支撑框架的所述框架竖向侧面和所述框架水平底面与所述左部分、所述右部分的所述底座竖向侧面和所述底座水平顶面分别面接触，借此定位两个所述支撑框架；两个所述支撑框架在所述左部分
和所述右部分上设置成固定并对齐，以使对应的所述参考轴心线与该大直径短轴长回转体的中心轴线重合，两个所述支撑框架的所述滚轮组的所述滚轮圆柱面共同形成支撑面，以支撑所述大直径短轴长回转体，并对所述大直径短轴长回转体的径向进行限位，所述滚轮组的所述滚轮凸缘对所述大直径短轴长回转体的轴向两端进行限位。
6.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述底座高处和底座低处分别为间隔开的较高横梁和较低横梁，所述较高横梁的侧面提供所述底座竖向侧面，所述较低横梁的顶面提供所述底座水平顶面。
7.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述较高横梁和所述较低横梁为在所述底座上的两处分别设置的门形架的横梁。
8.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述门形架由方钢或方管通过折弯或焊接方式制成。
9.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述侧板包括两个直角边、连接所述两个直角边的圆弧边，所述圆弧边在所述侧板的上侧倾斜设置，容许所述台阶滚轮的所述滚轮凸缘突出所述圆弧边，所述两个直角边分别对应所述框架竖向侧面和框架水平底面。
10.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述检查装置还包括前转接环和后转接环，分别用于连接所述大直径短轴长回转体的轴向两端，所述前转接环、所述后转接环分别具有与所述滚轮组的所述滚轮圆柱面滚动配合的外周面，所述前转接环、所述后转接环的内侧的端部通过紧固件连接所述大直径短轴长回转体的轴向端面，所述前转接环、所述后转接环的外侧的端部由所述滚轮组的所述滚轮凸缘的内侧面进行限位。
11.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述前转接环、所述后转接环分别具有圆筒部以及在所述圆筒部的一端形成的法兰部，所述圆筒部的另一端由所述滚轮组的所述滚轮凸缘的内侧面进行限位，所述圆筒部的外周面与所述滚轮组的所述滚轮圆柱面滚动配合，所述法兰部通过紧固件连接所述大直径短轴长回转体的轴向端面。
12.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述滚轮圆柱面的内端面与所述法兰部相对，对所述法兰部进行限位。
13.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述前转接环、所述后转接环分别设置为法兰盘，所述法兰盘的外周面与所述滚轮组的所述滚轮圆柱面滚动配合，所述法兰盘的内侧的端部通过紧固件连接所述大直径短轴长回转体的轴向端面，所述法兰盘的外侧的端部由所述滚轮组的所述滚轮凸缘的内侧面进行限位。
14.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述底座还包括竖杆以及快卸插销，所述竖杆在对应设定高度提供插销孔，所述前转接环或/和所述后转接环的外侧的端部具有沿周向分布的多个定位孔，所述多个定位孔的其中一个对应所述插销孔，所述快卸插销用于插入所述插销孔和所述定位孔，以锁止所述大直径短轴长回转体。
15.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述支撑框架的所述滚轮组的所述滚轮圆柱面提供的最高支撑高度不低于所述大直径短轴长回转体的半径的80％且不高于100％。
16.在所述的检查装置的一个或多个实施方式中，所述底座在底侧配置有多个滚动体，借此构造成移动小车。
17.前述技术方案的有益效果为：
18.由于航空发动机的机匣轮廓尺寸较大(约2000mm)，用于支撑机匣的检查装置轮廓尺寸近3000mm，为保证机匣能够沿自身轴线平稳旋转，对检查装置的多个滚轮组的定位精度要求较高，为保证定位精度的同时降低检查装置的加工成本及加工难度，本发明的检查装置采用功能单元模块化设计，将滚轮组封闭在一个独立的支撑框架子单元内，该功能单元包含侧板、支撑轴和滚轮组三个子件，侧板釆用一对正交设置的框架竖向侧面和框架水平底面分别与底座上正交设置的底座竖向侧面和底座水平顶面接触，正交平面易于定位，在重力的作用下即可实现与水平方向自然贴合，通过平推的方式即可实现与垂直平面的贴合，从贴合面的缝隙即可判断该滚轮组是否定位准确，可以快速实现两个支撑框架在底座上的准确定位，使多个滚轮组的支撑轴所在的参考圆柱面的轴心线与所支撑的大直径短轴长回转体的中心轴线重合，从而使滚轮组的台阶滚轮对大直径短轴长回转体提供良好的支撑和轴向、径向限位，使大直径短轴长回转体可以安全稳定地沿自身轴线在检查装置上滚动，以便使工人坐在地面的椅子上即可实现对大直径短轴长回转体的各个部位进行检查，不需登高或者频繁变换工位，从而可以降低劳动强度，提高检查效率。此外，滚轮组与正交平面构成三角状结构，具有良好的稳定性，支撑刚度好，不易变形。该检查装置通过简单的支撑轴结构即可实现滚轮组与侧板之间的定位，通过一对正交平面即可实现支撑框架的快速定位，使检查装置的加工难度和加工成本大幅降低。该检查装置不仅适用于对航空发动机的静子机匣进行检查，也适用于对其他领域的大直径短轴长回转体进行滚转和检查。
附图说明
19.本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
20.图1是航空发动机的静子机匣的示意图。
21.图2是根据一个或多个实施方式的检查装置支撑机匣的示意图。
22.图3是根据一个或多个实施方式的检查装置的底座和支撑框架的示意图。
23.图4是根据一个或多个实施方式的支撑框架的示意图。
24.图5是根据图2中i处的局部示意图。
具体实施方式
25.下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述这些实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
26.本发明的用于大直径短轴长回转体的检查装置100如图2所示，包括底座1和两个支撑框架2。
27.参见图3，底座1包括彼此对称的左部分11和右部分12，左部分11具有左底座高处111和左底座低处112，左底座低处112相对于左底座高处111在底座1上靠中间设置；右部分12具有右底座高处121和右底座低处122，右底座低处122相对于右底座高处121在底座1上靠中间设置。左底座高处111和右底座高处121分别提供左底座竖向侧面113和右底座竖向侧面123，左底座低处112和右底座低处122分别提供左底座水平顶面114和右底座水平顶面124，左底座竖向侧面113与左底座水平顶面114相互垂直，右底座竖向侧面123与右底座水平顶面124相互垂直。
28.参见图3和图4，支撑框架2包括平行设置的两个侧板21、连接两个侧板21的多根支撑轴22以及由多根支撑轴22分别支撑的滚轮组23。两个侧板21具有对齐的框架竖向侧面211和对齐的框架水平底面212，每个侧板21上的框架竖向侧面211与框架水平底面212相互垂直。多根支撑轴22沿同一参考圆柱面(未图示)布置，并与该参考圆柱面的轴心线相互平行。侧板21可以采用钢板等工程余料进行加工，从而节约成本。
29.每个滚轮组23包括沿支撑轴22间隔开的两个台阶滚轮231，每个台阶滚轮231包括滚轮圆柱面232和滚轮凸缘233，每个滚轮组23的两个台阶滚轮231彼此相对，两个台阶滚轮231的滚轮圆柱面232相对于滚轮凸缘233在支撑轴22上靠中间设置，滚轮凸缘233之间提供大直径短轴长回转体(在本实施方式中为航空发动机的静子机匣200)在轴向上的容纳空间。
30.两个支撑框架2通过焊接或其他方式分别固定在左部分11和右部分12上，两个支撑框架2的框架竖向侧面211与左底座竖向侧面113和右底座竖向侧面123分别面接触，两个支撑框架2的框架水平底面212与左底座水平顶面114和右底座水平顶面124分别面接触，且两个支撑框架2设置为相互对齐。
31.由此，通过分别正交设置的左底座竖向侧面113与左底座水平顶面114、右底座竖向侧面123与右底座水平顶面124，可以快速实现两个支撑框架2在底座1上的定位，以使支撑轴22所在的参考圆柱面的轴心线与机匣200的中心轴线重合，两个支撑框架2的多个滚轮组23的滚轮圆柱面232共同形成支撑面，以支撑机匣200，并对机匣200的径向进行限位，滚轮组23的滚轮凸缘233对机匣200的轴向两端进行限位，避免机匣200在转动过程中发生跑偏，导致机匣200从检查装置100上跌落或滚动卡滞，使滚动过程更加安全可靠，以便使工人坐在地面的椅子上即可手动转动机匣200，使其沿自身轴线在滚轮组23上滚动，实现对机匣200的各个部位进行检查，不需登高或者频繁变换工位，可以降低劳动强度，提高检查效率。
32.在一些实施方式中，左部分11的左底座高处111与左底座低处112分别为间隔开的较高横梁和较低横梁，较高横梁的侧面提供左底座竖向侧面113，较低横梁的顶面提供左底座水平顶面114，较高横梁和较低横梁为在底座1左侧两处分别设置的门形架的横梁。右部分12与左部分11对称，在此不再赘述。该门形架可以用方钢或方管等材料通过折弯或焊接等方式制成，可以采用工程余料制作，结构简单，便于加工，成本较低。
33.在一些实施方式中，侧板21包括两个直角边，分别对应框架竖向侧面211和框架水平底面212，圆弧边213连接框架竖向侧面211和框架水平底面212，圆弧边213在侧板21的上侧倾斜设置，容许台阶滚轮231的滚轮凸缘233突出圆弧边213，以减少对机匣200的遮挡，便于对机匣200进行检查，且侧板21的结构简单，便于加工。
34.参见图2，在一些实施方式中，检查装置100还包括前转接环3和后转接环4，分别用于连接机匣200的轴向两端。前转接环3具有前圆筒部31以及在前圆筒部31的一端形成的前法兰部32，后转接环4具有后圆筒部41以及在后圆筒部41的一端形成的后法兰部42，前圆筒部31和后圆筒部41的另一端由滚轮组23的滚轮凸缘233的内侧面进行限位，前圆筒部31和后圆筒部41的外周面与滚轮组23的滚轮圆柱面232滚动配合，前法兰部32和后法兰部42通过紧固件连接机匣200的轴向端面，滚轮组23的两侧的滚轮圆柱面232的内端面分别与前法兰部32和后法兰部42相对，对前法兰部32和后法兰部42进行限位。
35.在一些实施方式中，前转接环3和后转接环4也可以分别设置为法兰盘(未图示)，法兰盘的外周面与滚轮组23的滚轮圆柱面232滚动配合，法兰盘的内侧的端部通过紧固件连接机匣200的轴向端面，法兰盘的外侧的端部由滚轮组23的滚轮凸缘233的内侧面进行限位。
36.参见图2和图5，在一些实施方式中，底座1还包括竖杆13以及快卸插销14，竖杆13在对应设定高度提供插销孔131，前转接环3或/和后转接环4的外侧的端部具有沿周向分布的多个定位孔5，多个定位孔5的其中一个对应插销孔131，快卸插销14用于插入插销孔131和其中一个定位孔5，以便在需要的角度锁止机匣200，对其进行检查。
37.参见图2，在一些实施方式中，支撑框架2的滚轮组23的滚轮圆柱面232提供的最高支撑高度不低于机匣200的半径的80％，且不高于100％，从而可以更好地对大直径的机匣200的径向起到限位作用，以防止机匣200从检查装置100上跌落。
38.参见图3，在一些实施方式中，底座1在底侧配置有多个滚动体15，借此构造成移动小车，以便于工人对检查装置100和机匣200进行移动。
39.前述技术方案的有益效果为：
40.由于航空发动机的机匣轮廓尺寸较大(约2000mm)，用于支撑机匣的检查装置轮廓尺寸近3000mm，为保证机匣能够沿自身轴线平稳旋转，对检查装置的多个滚轮组的定位精度要求较高，为保证定位精度的同时降低检查装置的加工成本及加工难度，本发明的检查装置采用功能单元模块化设计，将滚轮组封闭在一个独立的支撑框架子单元内，该功能单元包含侧板、支撑轴和滚轮组三个子件，侧板釆用一对正交设置的框架竖向侧面和框架水平底面分别与底座上正交设置的底座竖向侧面和底座水平顶面接触，正交平面易于定位，在重力的作用下即可实现与水平方向自然贴合，通过平推的方式即可实现与垂直平面的贴合，从贴合面的缝隙即可判断该滚轮组是否定位准确，可以快速实现两个支撑框架在底座上的准确定位，使多个滚轮组的支撑轴所在的参考圆柱面的轴心线与所支撑的大直径短轴长回转体的中心轴线重合，从而使滚轮组的台阶滚轮对大直径短轴长回转体提供良好的支撑和轴向、径向限位，使大直径短轴长回转体可以安全稳定地沿自身轴线在检查装置上滚动，以便使工人坐在地面的椅子上即可实现对大直径短轴长回转体的各个部位进行检查，不需登高或者频繁变换工位，从而可以降低劳动强度，提高检查效率。此外，滚轮组与正交平面构成三角状结构，具有良好的稳定性，支撑刚度好，不易变形。该检查装置通过简单的
支撑轴结构即可实现滚轮组与侧板之间的定位，通过一对正交平面即可实现支撑框架的快速定位，使检查装置的加工难度和加工成本大幅降低。该检查装置不仅适用于对航空发动机的静子机匣进行检查，也适用于对其他领域的大直径短轴长回转体进行滚转和检查。
41.本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。