[发明专利]低压涡轮主单元体水平装配引导工装及其设计方法

说明书

本发明的一个目的在于提供一种低压涡轮主单元体水平装配引导工装的设计方法，能够提升低压涡轮主单元体的装配精度。本发明的另一目的在于提供一种低压涡轮主单元体水平装配引导工装，其采用前述设计方法设计。为实现前述一个目的的低压涡轮主单元体水平装配引导工装的设计方法包括如下步骤：获得航空发动机结构特征；根据航空发动机结构特征，设计前引导工装以及后引导工装；设计低压涡轮主单元体的水平装配过程参数；根据航空发动机结构特征和低压涡轮主单元体的水平装配过程参数，设计引导轴。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，尤其涉及一种低压涡轮主单元体水平装配引导工装及其设计方法。

背景技术

现代商用大涵道比发动机为减少发动机维护修理成本、降低全寿命周期费用、提高装配分解效率普遍采用单元体设计理念，典型的装配工艺方案为先进行各维修单元体的装配，然后组装成主单元体，最后主单元体及附件装配成整机。主单元体一般划分为风扇增压级单元体、核心机主单元体、低压涡轮主单元体。低压涡轮主单元体的安装因其结构特点是当前发动机装配的主要工艺难点和薄弱点之一。

低压涡轮主单元体的安装通常采用借助吊车水平对接的方式，此安装方式无需太大的厂房空间，所需的厂房设备也少，大多数成熟机型均采用此方式。但由于低压涡轮轴较长，对接过程中要穿过核心机主单元体内的整个高压轴腔，且低压涡轮轴与风扇轴径向配合间隙及封严径向配合间隙很小，造成低压涡轮主单元体水平对接时易造成磕碰和卡滞，对接难度大，操作复杂，装配效率、精度低。

故亟需一种新的水平装配引导工装，能够提升低压涡轮主单元体的装配精度。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种低压涡轮主单元体水平装配引导工装的设计方法，能够提升低压涡轮主单元体的装配精度。

本发明的另一目的在于提供一种低压涡轮主单元体水平装配引导工装，其采用前述设计方法设计。

为实现前述一个目的的低压涡轮主单元体水平装配引导工装的设计方法，引导工装包括前引导工装、后引导工装以及引导轴；其包括如下步骤：

获得航空发动机结构特征；

根据航空发动机结构特征，设计前引导工装以及后引导工装；

设计低压涡轮主单元体的水平装配过程参数；以及

根据航空发动机结构特征和低压涡轮主单元体的水平装配过程参数，设计引导轴。

在一个或多个实施方式中，航空发动机结构特征包括：

航空发动机的结构尺寸；以及

低压涡轮主单元体的径向配合装配间隙。

在一个或多个实施方式中，结构尺寸包括：风扇轴孔距核心机主单元体后安装边的轴向距离L₀，低压涡轮轴花键与风扇轴的花键配合段长度L₃，低压涡轮轴与风扇轴的位于花键后端的第一段小间隙配合长度L4，低压涡轮轴与风扇轴的位于花键前端的第二段小间隙配合长度L₅，低压涡轮主单元体前端封严与核心机主单元体后端蜂窝的配合长度L₆，低压涡轮主单元体重心与低压涡轮主单元体前安装边的轴向距离L7，低压涡轮轴的长度L_Z，风扇轴孔的内径Φ₁，低压涡轮轴的外径Φ₂以及高压轴腔的最小内径Φ₃；

径向配合装配间隙包括：低压涡轮轴与高压轴腔的最小径向配合间隙[f₂]，低压涡轮轴的花键与风扇轴的花键的径向配合间隙[f₃]，低压涡轮轴前端与风扇轴间第一段止口倒角处的径向配合间隙[f₄]，低压涡轮轴前端与风扇轴间第二段止口倒角处的径向配合间隙[f₅]，以及低压涡轮轴后侧封严篦齿与4号支点后密封静止件封严间的径向配合间隙[f₆]。