[发明专利]一种用于转子榫连接装配的锁销预装配工装结构

说明书

本发明公开了一种用于转子榫连接装配的锁销预装配工装结构，包括U形钳、冲铆底座、液压驱动的冲铆头，U形钳的弯折深度及两个弯折臂之间的相对宽度应使带有榫头的整个转子叶片置入，并使得转子叶片通过其榫头安装在轮盘榫槽并插入锁销后，冲铆底座和冲铆头对中夹持锁销并分别位于锁销的头部和尾部，冲铆头用以在锁销尾部形成未完全紧固叶片榫头的扩口，以方便转子叶片后继的装配。本发明的锁销预装配工装结构，可用在燃气轮机、发动机等叶轮机械的旋转轮盘部件，可实现轮盘榫槽不同叶片安装角情况下，进行与锁销同轴方向高精度冲铆，可避免锁销装配偏心问题，具有简单易操作，安装定位精度高的优点，并可实现通用的叶片、锁销预装配。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气轮机、发动机等转子榫连接的锁销预锁紧装配工装结构，该工装结构简单，易操作，可实现锁销锁紧的榫连接结构的锁销快速安装装配，提高工作效率。

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，本专利通用于涡轮和压气机转子带锁销的榫连接的预装配。

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。

利用现有的锁销装配工装(如中国专利申请CN201710253011等)进行装配时，由于转子榫连接装配时，需一次将所有锁销装入，并且采用冲铆端朝上的状态进行定位和冲铆。在此过程中易发生部分锁销脱落，需反复将脱落锁销复装，导致装配效率大大降低。一种可行的方法是对锁销先进行强度较小的冲铆扩口，将叶片和锁销固定在榫槽中，此预装配过程允许锁销在榫连接结构中有轻微松动。但受叶片三维结构影响，榫头方向通常与发动机/燃气轮机轴线有一夹角，使得锁销冲铆锁紧时难以定位，若冲铆力偏心易导致锁销折弯或造成应力集中引起叶片和盘损伤。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和不足，本发明提出了一种用于转子榫连接装配的锁销预装配工装结构，可用在燃气轮机、发动机等叶轮机械的旋转轮盘部件，其目的是在轮盘榫槽不同叶片安装角情况下，进行与锁销同轴方向高精度冲铆，即可使转子在各种放置状态下进行叶片、锁销的预装配，冲铆定位准确，可避免锁销装配偏心问题，具有简单易操作，安装定位精度高的优点，并可实现通用的叶片、锁销预装配。

本发明为解决其技术问题所提供的技术方案为：

一种用于转子榫连接装配的锁销预装配工装结构，包括U形钳、冲铆底座、液压驱动的冲铆头，其特征在于，

所述U形钳包括对称布置的第一弯折臂和第二弯折臂以及位于二者之间的过渡连接臂，其中，所述冲铆底座设置在所述第一弯折臂的末端，所述冲铆头设置在所述第二弯折臂的末端，所述冲铆底座与冲铆头同轴相对布置，且所述冲铆头的作动轴线与所述冲铆底座的作用平面垂直，

所述U形钳的弯折深度及两个弯折臂之间的相对宽度应使带有榫头的整个转子叶片置入，并使得转子叶片通过其榫头安装在轮盘榫槽并插入锁销后，所述冲铆底座和冲铆头对中夹持所述锁销并分别位于所述锁销的头部和尾部，所述冲铆头用以在所述锁销尾部形成未完全紧固叶片榫头的均匀扩口，以方便转子叶片后继的装配。

优选地，所述转子叶片通过其榫头安装在轮盘榫槽并插入锁销后，所述锁销的头部和尾部处于露出状态。