[发明专利]用于发动机涡轮装配的装置

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机制造装配技术领域，特别涉及一种用于发动机涡轮装配的工装装置。

背景技术

在航空发动机中，有一种大型双转子发动机，对于这种类型的发动机装配单元体中的高、低压涡轮的装配，由于导向器和转子在结构上无相互的关联关系，在单元体装配和平衡过程中，无法直接从单元体本身找到装配用基准，很难精确定位，因此该类型的发动机装配、调整相当困难。发动机涡轮部件属于热端和受力部件，是发动机的核心部件，工作条件恶劣，变形大，对装配技术要求较高，其装配质量和精度对发动机性能和安全有很大影响。现有技术装配时，由于装配时尺寸链较多，需控制要素较多，累计误差较大，装配完成后，对装配关键要素不能进行复检，装配可靠性较低，装配精度不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于发动机涡轮装配的装置，以提高发动机涡轮装配精度和装配方便性。

本发明的基本思路为：提供一个用于大型双转子发动机涡轮装配和平衡的装置，使涡轮导向器和转子产生关联关系，确定一个装配基准，然后在此工艺基准上进行装配、调整和动平衡。利用该装置将发动机零、组件、部件等装配件准确定位、夹紧，进行发动机涡轮单元体装配和平衡。

本发明提供的用于发动机涡轮装配的装置，包括通过两副轴承装置安装在涡轮转子轴上可相对转子轴转动的筒体，垂直于筒体固置在靠近涡轮转子一端筒体上的支架盘、与筒体同轴地固置在支架盘上内径作为导向器安装径向定位基准的定位环、设置在定位环外端与导向器机匣对接的端面作为导向器安装轴向定位基的环板；将筒体安装在转子轴上的两副轴承装置，其中靠近涡轮转子一端的轴承装置为设计有径向微调结构的轴承装置，另一轴承装置为设计有轴向微调结构的轴承装置；所述支架盘设计有用于测量叶片前缘距离的测量孔。

在本发明的上述技术方案中，所述径向微调结构轴承装置的构成包括：沿筒体周向均匀分布设置的加工有指向筒体中心轴线安装孔的3个支撑座，安装在支撑座安装孔内用于支撑转子轴的支撑销和用于微调支撑销轴向位置的垫片，所述支撑销设计有与支撑座上安装孔端面相匹配的轴肩环，所述垫片放置在支撑销轴肩环与支撑座安装孔端面之间，支撑销、垫片和支撑座通过支撑销轴肩环上的安装孔、垫片上的安装孔、支撑座上的螺钉孔和固定螺栓安装在一起，整个轴承装置通过更换调整3处垫片的厚度使定位环的轴线与转子轴线一致。

在本发明的上述技术方案中，支撑销优先采用通过设置在其端面处可相对转子轴柱面转动的支撑件支撑于转子轴；所述支撑件可为滚珠、滚柱、轴承；优先选用轴承，通过芯轴安装在支撑销顶端；进一步优选滚针轴承，通过芯轴安装在支撑销顶端，使滚针轴承部分轴承体外露出支撑销端面支撑于转子轴。

在本发明的上述技术方案中，径向微调轴承装置设计有保持芯轴的轴线与转子轴线平行的定位结构，所述定位结构由支撑销上的定位槽、安装在支撑座上端头与所述定位槽相配合的锁紧螺钉构成。

在本发明的上述技术方案中，所述轴向微调结构轴承装置的构成包括：安装在筒体与转子轴之间的轴承，通过螺纹副安装在筒体内的螺纹调节套，通过锁紧螺母和螺纹副设置筒体壁上的调节螺钉；所述轴承轴向定位地安装在转子轴上，可轴向滑动地安装在筒体内，通过旋进螺纹调节套使其前端作用于轴承外端对筒体进行轴向调节，，所述调节螺钉为前端段设计有圆锥面结构的螺钉，通过旋进螺钉使调节螺钉前段圆锥面作用于轴承内端对筒体进行轴向调节。

在本发明的上述技术方案中，所述支架盘优先设计为由3～6个背面设计有加强筋板的扇形板块构成，一般为由4个背面设计有加强筋板的扇形板块构成。

在本发明的上述技术方案中，优先设计为支架盘于同一直径圆周上均匀分布有2～8个用于测量叶片前缘距离的测量孔；一般为4个用于测量叶片前缘距离的测量孔。

采用本发明提供的装置对发动机涡轮进行装配，能够实现对涡轮转子和导向器的轴向、径向位置关系的精确调整，以及对涡轮转子带导向器装配和逐级动平衡，从而提高涡轮带导向器的装配精度和可靠性。

本发明所述装置用于发动机涡轮装配的使用操作方法：

1、将涡轮的第级4级叶轮20装入转子轴19后，再在转子轴前端轴颈装上轴承，将带第3级叶轮的涡轮转子装入用于发动机涡轮装配的装置中；

2、将构成径向微调结构轴承装置的支撑销插入支撑座内，但不固定；

3、以定位环1安装端面M为基准，调整涡轮转子与装置的轴向位置，调整合格后，将螺纹调节套14用扳手拧紧，固定好涡轮和导向器轴向位置；