[发明专利]一种用于转子榫连接锁销装配的工装结构

说明书

本发明公开了一种用于转子榫连接锁销装配的工装结构，包括装配工装底座、装配工装盖板、冲铆销、调节螺栓等。装配工装底座、装配工装盖板与转子结构相匹配，实现榫结构轴向、径向的定位；冲铆销和调节螺栓基于装配工装底座的定位，可调节与锁销同轴并顶紧锁销沉头，实现锁销冲铆底座功能。借助本发明的工装可以实现轮盘定心和轴向定位，减少叶片与轮盘装配过程中的调试、测量工作量；只需旋转转子轮盘，单自由度调整轮盘在工装上的位置，实现冲铆底座与锁销的对正，调节简单易行；微调调节螺栓可实现冲铆底座紧顶住锁销，适于转子多叶片结构锁紧；本发明的工装结构简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及一种用于地面燃气轮机、航空发动机等存在转子榫连接的锁销锁紧装配工装结构，可以有效实现榫连接结构中榫头、榫槽、锁销之间的定位，满足榫连接锁紧装配。

背景技术

地面燃气轮机、航空发动机等叶轮机械中大量使用高速旋转转子结构。由于现行加工、铸造水平的限制，中等尺寸及大尺寸地面燃气轮机、航空发动机涡轮转子无法实现叶片和轮盘一体加工，叶片和轮盘通常采用分别加工，通过榫连接结构装配成转子的方式。涡轮多采用枞树榫结构，压气机多采用燕尾榫结构。二者榫结构齿形有差别，但装配方法通用，本发明通用于涡轮和压气机转子带锁销的榫连接装配。

榫连接由榫头和榫槽组成，是叶片和轮盘连接的承力构件。叶片上的榫头和轮盘上的榫槽二维造型是统一设计的，二者应力水平相当，并经过大量计算和试验验证最终定型。具体在涡轮或压气机转子应用时，根据转子叶片造型、叶片数、安装角等调整转子榫连接参数（轴向长度、榫宽、安装角等），形成转子榫连接三维结构。榫头与榫槽啮合装配，通过齿面接触实现叶片径向和周向的定位。为实现叶片和轮盘轴向定位和榫结构锁紧，通常在榫头和榫槽之间采用锁销或锁片结构。

为使锁销起到锁紧榫连接，对叶片起到轴向定位作用，需对榫连接组件进行综合设计：①榫头底部沿榫头方向布置圆弧凹槽，榫槽底部同样设计为圆弧形，二者围成榫底孔，锁销可沿榫头方向装入榫底孔中；②根据叶片结构布局，榫头方向通常与发动机/燃气轮机轴线有一夹角，该夹角方向与叶片安装角方向一致；③榫底孔前后端面以锁销中心线为轴线加工锥面，以实现对锁销的定位与固定。

为确保锁销正确安装，榫连接锁紧装配时需要实现以下任务：①叶片榫头和轮盘榫槽端面轴向对齐；②冲铆底座应与锁销方向一致；②冲铆底座应从中心位置顶住锁销沉头；③由于叶片与榫槽加工存在公差，冲铆底座高度可调，以保证锁销能够锁紧。

目前现有技术中尚无榫连接锁销装配工装，采用手工方式装配锁销，定位与角度均不能定量调整，安装精度差，易出现锁销安装偏心或锁销安装不紧等现象。本发明旨在实现榫头榫槽端面轴向定位、冲铆底座与锁销沉头角度、位置对中，并可在榫连接锁销公差带范围内微调冲铆底座保证锁销安装紧固。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点和不足，本发明旨在提供一种用于转子榫连接锁销装配的工装结构，可用在燃气轮机、发动机等叶轮机械的旋转轮盘部件。其目的是实现叶片榫头、轮盘榫槽的端面轴向定位，同时实现锁销冲铆底座与锁销同方向、同轴，可在榫连接锁销公差带范围内微调冲铆底座保证锁销安装紧固，且冲铆底座高度可调，以适用不同锁销紧固安装。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案是：

一种用于转子榫连接锁销装配的工装结构，所述转子包括叶片和轮盘，所述叶片的榫头装配在所述轮盘的榫槽中，所述叶片与轮盘的榫连接方向与轮盘轴向呈一夹角θ，所述叶片的榫头底部设置有凹槽，所述凹槽与所述榫槽之间的空腔中置入锁销以固定榫连接结构，其特征在于，

所述工装结构包括装配工装底座、装配工装盖板，其中，

装配工装底座、装配工装盖板的形状及尺寸与转子结构相匹配，装配工装底座、装配工装盖板分别置于转子轮盘的两侧，二者使用紧固件相紧固，其中，