[发明专利]一种航空发动机低压涡轮轴-盘组件的装配方法

权利要求书

1.一种航空发动机低压涡轮轴-盘组件的装配方法，其特征在于：采用航空发动机低压涡轮轴-盘组件的装配装置进行装配，具体包括以下步骤：

A、工件安装：涡轮单元体（1）固定安装于涡轮夹具（2）上，使连接盘（3）轴线处于水平方向；涡轮轴（4）安装在均处于竖直工位的涡轮轴支撑杆I（6）和涡轮轴支撑杆II（8）上，使涡轮轴（4）轴线处于水平方向；

B、涡轮轴（4）位姿调整：通过涡轮轴位姿调整台（9）水平面摆转运动、竖直面俯仰运动实现涡轮轴（4）相对连接盘（3）的端面平行校准，通过涡轮轴位姿调整台（9）水平横移、竖直升降实现涡轮轴（4）相对连接盘（3）的同心校准；

C、涡轮轴（4）对接预装：驱动涡轮轴（4）沿轴向进给，完成涡轮轴（4）相对连接盘（3）的对接，进行连接螺栓预装；

D、转位式拧紧系统（12）进给至前端作业区：转位式拧紧系统（12）从涡轮轴（4）尾端进给至前端拧紧作业区过程中，拧紧轴安装轴承（13）穿过涡轮轴（4），涡轮轴支撑杆I（6）、涡轮轴支撑杆II（8）依次改变工位以避让转位式拧紧系统（12）；具体地，涡轮轴支撑杆I（6）转动90°至水平工位，涡轮轴（4）由涡轮轴支撑杆II（8）和连接盘（3）处预装螺栓提供支撑，转位式拧紧系统（12）移动至涡轮轴支撑杆I（6）与涡轮轴支撑杆II（8）之间，涡轮轴支撑杆I（6）反向转动90°返回至竖直工位，涡轮轴支撑杆II（8）转动90°至水平工位，涡轮轴（4）由涡轮轴支撑杆I（6）和连接盘（3）处预装螺栓提供支撑，转位式拧紧系统（12）移动至涡轮轴（4）前端的拧紧工作区；

E、拧紧轴（18）拧紧：拧紧轴安装轴承（13）上的单个或多个拧紧轴（18）转位至对应拧紧螺栓处进行拧紧，拧紧轴（18）按拧紧顺序工艺要求转位至下一个或一组螺栓进行拧紧，以此类推直至完成全部螺栓拧紧工作；

F、转位式拧紧系统（12）退回：转位式拧紧系统（12）从涡轮轴（4）前端拧紧作业区退回至尾端过程中，涡轮轴支撑杆I（6）改变工位以避让转位式拧紧系统（12）；具体地，涡轮轴支撑杆I（6）转动90°至水平工位，涡轮轴（4）由连接盘（3）处已紧固螺栓提供支撑，转位式拧紧系统（12）退回至涡轮轴（4）尾端。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机低压涡轮轴-盘组件的装配方法，其特征在于：所述的航空发动机低压涡轮轴（4）-盘组件的装配装置，包括涡轮夹具（2）、涡轮轴调姿对接系统、转位式拧紧系统（12）和床身（21）；

所述的涡轮夹具（2）包括前定位座（19）和后定位座（20），涡轮单元体（1）的前缘和后缘分别受前定位座（19）和后定位座（20）限位，使涡轮单元体（1）中的连接盘（3）的轴线保持在水平方向，涡轮单元体（1）通过螺栓与前定位座（19）固接；

所述的涡轮轴调姿对接系统位于床身（21）中部，由卡爪I（5）、涡轮轴支撑杆I（6）、支撑杆轴承I（14）、卡爪II（7）、涡轮轴支撑杆II（8）、支撑杆轴承II（17）、涡轮轴位姿调整台（9）、涡轮轴位姿调整台底座（10）和直线导轨系统I（11）组成；

所述的涡轮轴支撑杆I（6）通过支撑杆轴承I（14）安装于涡轮轴位姿调整台（9）尾端，实现以支撑杆轴承I（14）为轴心进行90°转位，即具有水平工位和竖直工位；

所述的涡轮轴支撑杆II（8）通过支撑杆轴承II（17）安装于涡轮轴位姿调整台（9）前端，实现以支撑杆轴承II（17）为轴心进行90°转位，即具有水平工位和竖直工位；

所述的涡轮轴支撑杆I（6）上端安装有卡爪I（5），实现对涡轮轴（4）尾端装夹；

所述的涡轮轴支撑杆II（8）上端安装有卡爪II（7），实现对涡轮轴（4）前端装夹；

所述的涡轮轴支撑杆I（6）和涡轮轴支撑杆II（8）同处于竖直工位时，卡爪I（5）的定心轴线和卡爪II（7）的定心轴线在水平面内同轴，实现涡轮轴（4）轴线处于水平状态的安装；

所述的涡轮轴位姿调整台（9）位于涡轮轴位姿调整台底座（10）上方，具有相对涡轮轴位姿调整台底座（10）水平面摆转、竖直面俯仰、水平横移和竖直升降运动功能；

所述的涡轮轴位姿调整台底座（10）通过直线导轨系统I（11）安装在床身（21）上，直线导轨系统I（11）的运动方向与涡轮单元体（1）中的连接盘（3）的轴线平行，实现涡轮轴（4）相对连接盘（3）的轴向进给对接运动；

所述的转位式拧紧系统（12）包括龙门式移动台（15）、拧紧轴安装轴承（13）和拧紧轴（18）；

所述的龙门式移动台（15）底端通过直线导轨系统II（16）安装在床身（21）上，直线导轨系统II（16）的运动方向与涡轮单元体（1）中的连接盘（3）的轴线平行，实现拧紧系统从涡轮轴（4）尾端进给至前端工作区，以及拧紧工作完成后从涡轮轴（4）前端返回至尾端；

所述的龙门式移动台（15）沿直线导轨系统II（16）进行位移时，其下方架空部分穿过处于水平工位的涡轮轴支撑杆I（6）和处于水平工位的涡轮轴支撑杆II（8）；

所述的拧紧轴安装轴承（13）位于龙门式移动台（15）上方，其旋转轴线与涡轮单元体（1）中的连接盘（3）的轴线同轴，龙门式移动台（15）沿直线导轨系统II（16）进行位移时，拧紧轴安装轴承（13）的内圈穿过涡轮轴（4）；

所述的拧紧轴安装于拧紧轴安装轴承（13）上，拧紧轴的数量为一个或多个，拧紧轴（18）通过拧紧轴安装轴承（13）转位至拧紧工位后，实现对相应螺栓的拧紧。