[发明专利]一种过盈止口配合回转体组件的加工及装配方法

说明书

本发明公开了一种过盈止口配合回转体组件的加工及装配方法，回转体组件包括第一回转体和第二回转体，第一回转体的止口直径D1大于第二回转体的止口直径D2，第一回转体和第二回转体的配合端面上开设螺栓连接孔，第一回转体和第二回转体通过止口处过盈配合，并通过螺栓连接；先计算出止口过盈配合量，在将第二回转体加热，将第一回转体和第二回转体装配，最后用螺栓连接两个回转体，本发明的加工方法能够有效消除因装配变形带来的回转体组件精密连接孔错边及因此导致的零件划伤，保证回转体组件的装配精度，而且能实现组件装配完成后无内应力；加工清洁度更高，无盲腔铁屑隐患，更能解决部分压气机转子组件机械加工干涉的问题。

技术领域

本发明属于机械部件装配领域，具体涉及一种过盈止口配合回转体组件的加工及装配方法。

背景技术

压气机转子作为航空发动机、燃气轮机的重要部件，由压气机转鼓通过止口配合，螺栓连接组合而成。在工作时，高速旋转并承受复杂、巨大的应力。为保证航空发动机、燃气轮机可靠、安全运行。如何使压气机转鼓上均布的位置度要求0.03mm的一组(具体孔数根据强度计算确定)精密连接孔在压气机转鼓组件装配后还能保持相同的孔位节圆以满足螺栓装配尺寸配合要求，是一个函待解决的技术难题。

在某燃气轮机压气机转子组件装配的过程中，因压气机轮毂的止口配合方式为过盈配合，导致原本具有相同孔位节圆(且位置度要求很高，φ0.03mm)的两个相配合压气机轮毂的精密连接孔产生错边，装配螺栓时会划伤零件，严重时螺栓甚至无法通过两个连接孔。经多台燃气轮机的数据测量验证，当压气机轮毂止口配合过盈量大时，精密连接孔的错边量也大，且呈一定正相关。在原有技术中，为解决该问题，是在压气机轮毂加工时先加工精密连接孔的底孔，预留一定余量后在压气机轮毂装配后进行组合加工(铰孔)，但部分压气机转子因结构限制，装配后因干涉无法进行组合机械加工，且压气机转子存在很多盲腔，机械加工产生的铁屑很难控制，无法保证在压气机转子盲腔中无残留铁屑，给航空发动机、燃气轮机的安全运转带来了一定隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种过盈止口配合回转体组件的加工及装配方法，能够有效消除因装配变形带来的回转体组件精密连接孔错边及因此导致的零件划伤，保证回转体组件的装配精度，而且能实现组件装配完成后无内应力；相比于传统的加工方法，不仅加工清洁度更高，无盲腔铁屑隐患，更能解决部分压气机转子组件机械加工干涉的问题

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种过盈止口配合回转体组件的加工及装配方法，回转体组件包括第一回转体和第二回转体，第一回转体的止口直径D1大于第二回转体的止口直径D2，第一回转体和第二回转体的配合端面上开设螺栓连接孔，第一回转体和第二回转体通过止口处过盈配合，并通过螺栓连接；包括以下步骤：

步骤1，加工第一回转体，测量并记录止口直径D1，然后按照设计的节圆直径D的位置加工连接孔；

步骤2，加工第二回转体，测量并记录止口直径D2；

步骤3，计算止口配合过盈量δ＝D1-D2；

步骤4，计算第二回转体的精密连接孔节圆直径D1＝D-δ；

步骤5，第二回转体连接孔的中心沿着节圆设置，按照设计位置加工连接孔；

步骤6，将第二回转体加热并保温；

步骤7，将第二回转体从保温状态下取出，将第一回转体的止口向上，第二回转体的待装配止口向下与第一回转体装配；

步骤8，待第二回转体的温度冷却到室温后，装配螺栓，并按照设计力矩拧紧螺栓，完成回转体组件的装配。

步骤1和步骤2所加工第一回转体和第二回转体的不圆度低于0.5％。

步骤3中，计算止口配合过盈量时，添加修正系数，即D1＝D-δ-θ，其中θ为变形修正系数。