[发明专利]强约束空间内旋拧装置及其传动机构

说明书

本发明涉及用于强约束空间内旋拧装置的传动机构，包括外套件、内套件和传动箱，内套件设置在外套件内，可相对外套件滑动，传动箱包括支架以及由支架支撑的动力输出端，支架具有上端和下端，动力输出端设置于下端；支架的上端与内套件铰接，支架还具有位于上端和下端之间的支架滑动部；外套件具有与支架滑动部滑动配合的滑动引导部，支架滑动部与滑动引导部中的一方为长滑槽，另一方为嵌入到长滑槽中的凸部；长滑槽相对于内套件在外套件中的滑动路径倾斜设置。本发明还提供一种包括该传动机构的强约束空间内旋拧装置。采用上述传动机构及旋拧装置可以在强约束空间内旋拧紧固件。

技术领域

本发明涉及一种强约束空间内旋拧装置，更具体地，涉及一种用于强约束空间内旋拧装置的传动机构。

背景技术

高压转子是航空发动机的重要组成部分，其配合面连接质量直接影响航空发动机高压转子的刚性，进而影响到航空发动机的振动特性。由于航空发动机的高压转子是由高压压气机转子单元体和高压涡轮转子单元体组合装配而成，两者之间一般采用过盈止口+端面配合+螺栓/螺母连接的结构形式，螺母的拧紧质量既影响转子固有特性也影响螺栓寿命，因此这也是发动机装配过程中重要的控制环节。此外，高压转子连接螺母所处位置一般都在狭长/狭小的转子内腔中，其典型的特征是转子后端入口非常小人手无法直接伸入，螺母所处分度圆直径为入口直径的两倍以上，且螺母可能被转子盘给遮挡，螺母位置目视不可达，造成螺母的安放、拧入、拧紧、分解、取出等都极为不便。

高压涡轮转子通过螺栓连接，可以参见图2。高压转子采用垂直装配模式，由于转子前端结构的限制，只能从高压转子后端安放并拧紧连接螺母。高压转子后端入口处内径仅为95mm，转子后端到待拧紧螺母处的轴向距离约600mm，且螺母位于篦齿盘的前端，人手无法直接操作且目视不可达，传统的螺母安装和拧紧方式，即从转子后端盘内孔伸入并在鼓筒轴内部(篦齿盘后端)打开拧紧机构的结构方式已不适用于此处的装配。此外，由于结构空间的限制，当前的解决方案中，螺母的拧紧都采用纯机械结构。其存在螺母拧紧一致性不好、拧紧结果离散度大、螺母装配效率低、人员操作强度大等诸多问题。具体地，当前所面临、所要解决的问题是，螺母安装位置位于转子内腔的狭长空间中，待安装螺母所处分度圆直径为入口直径两倍以上，螺母安装人手无法直接操作，而且螺母被转子盘遮挡，螺母位置目视不可直达。高压涡轮转子连接处一圈可以分布有三十个以上的螺母，需要保证待安装螺母被送入到准确的位置，需要盲装条件下要实现螺母的安放、拧入、拧紧、限力、拧松、拆除等全过程。还需要对螺母的限力要满足规定的拧紧力矩要求，需要提升整圈螺母安装质量的一致性，且同时提高螺母装配效率。

对于这种高压涡轮转子连接螺母，希望提出一种可以有效解决螺母安装、拧紧、分解或取出的技术方案，至少解决上述问题中的一种以上。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于强约束空间内旋拧紧固件的解决方案，可以实现类似转子内腔这种强约束空间内对紧固件的旋拧操作。

本发明提供一种用于强约束空间内旋拧装置的传动机构，包括外套件、内套件和传动箱，内套件设置在所述外套件内，可相对所述外套件滑动，传动箱包括支架以及由支架支撑的动力输出端，动力输出端为用于旋拧紧固件的旋拧头，所述支架具有上端和下端，所述动力输出端设置于所述下端，其中，所述传动箱具有收纳状态以及伸出状态，在所述收纳状态，所述支架的所述上端和所述下端位于所述外套件内，在所述伸出状态，所述支架的所述下端从所述外套件中伸出；所述支架的上端与所述内套件铰接，所述支架还具有位于所述上端和所述下端之间的支架滑动部；所述外套件具有与所述支架滑动部滑动配合的滑动引导部，所述支架滑动部与所述滑动引导部中的一方为长滑槽，另一方为嵌入到所述长滑槽中的凸部；所述长滑槽相对于所述内套件在所述外套件中的滑动路径倾斜设置；在所述收纳状态与所述伸出状态之间切换的过程中，所述内套件在所述外套件中滑动以推拉所述支架的所述上端移动，同时所述长滑槽与所述凸部配合引导所述支架进行滑动和转动。