[发明专利]一种液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装及装配方法

权利要求书

1.一种液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，包括：

涡轮泵主轴固定工装，包括固定板（11）、固定轴（12）和定位插销（13），所述固定板（11）为类法兰结构，大端通过螺纹连接件与涡轮泵壳体固定连接，小端筒体结构的侧壁上开设有至少一对中心对称的第一定位孔（111），用于装配定位插销（13）；所述固定轴（12）设置于固定板（11）的中间通孔中，一端开设有外花键（121），与涡轮泵主轴内壁加工的内花键形成花键配合，另一端开设有至少一对中心对称的第二定位孔（122）；所述定位插销（13）通过穿过第一定位孔（111）和第二定位孔（122），将固定板（11）与固定轴（12）定位连接；

力矩扳手转接工装，其为套设在固定轴（12）上的中空结构，一端开有与力矩倍增器连接的对接接口（22），另一端开有与轴端螺母端面配合的连接结构，中间部位开有通槽（21），用于穿入定位插销（13）使涡轮泵主轴固定工装与力矩扳手转接工装成为一体；

力矩倍增装置反作用力抵消工装，其为固定在固定板大端的挡体结构，用于与力矩倍增装置接触，消除力矩倍增装置运行时产生的反作用力。

2.根据权利要求1所述的液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，所述固定轴（12）为中空管体结构。

3.根据权利要求1所述的液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，所述固定板（11）上的第一定位孔（111）的尺寸满足以下条件：

第一定位孔的孔径=定位插销外径+（1～2）mm；

第一定位孔的长度=定位插销外径+（10～15）mm。

4.根据权利要求1所述的液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，所述力矩扳手转接工装与固定轴（12）之间存在轴向间隙。

5.根据权利要求1所述的液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，所述通槽（21）的尺寸满足以下条件：

通槽的高度=轴端螺母装配行程+（10～20）mm；

通槽的宽度≥定位插销的直径+相邻第一定位孔的间距。

6.根据权利要求1所述的液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，所述力矩扳手转接工装与力矩倍增器连接的一端加工为多面体结构，用于与扳手配合，预先对轴端螺母实施预紧；和/或

力矩扳手转接工装与力矩倍增器连接的一端加工有一对通孔（23），通过旋转贯穿通孔（23）的杆体结构，预先对轴端螺母实施预紧。

7.根据权利要求1所述的液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，所述力矩倍增装置反作用力抵消工装包括1个螺栓（31）和2个螺母（32），螺栓（31）通过2个螺母（32）固定在固定板大端。

8.根据权利要求7所述的液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，所述螺栓（31）的尺寸满足以下条件：

螺栓的长度=力矩扳手转接工装高于涡轮泵主轴固定工装的高度+螺母高度+力矩倍增装置高度+（15～30）mm；

螺栓的直径规格根据轴端螺母拧紧力矩的要求进行核算，安全系数为1.5～2.5。

9.一种液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母的装配方法，使用权利要求1至8之一所述的一种液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将固定轴（12）的一端与涡轮泵主轴连接配合，并在涡轮泵主轴上装入轴端螺母；

步骤2，采用螺纹连接件将固定板（11）固定于涡轮泵壳体上，并装入力矩扳手转接工装，将定位插销（13）装入固定板（11）的第一定位孔（111）、固定轴（12）的第二定位孔（122）及力矩扳手转接工装的通槽（21）中；

步骤3，施加力矩倍增装置；

步骤4，将力矩倍增装置与力矩扳手转接工装的对接接口（22）配合，力矩倍增装置上装配力矩扳手以设定扭矩，旋入轴端螺母，当力矩扳手转接工装旋转触碰到定位插销（13）时，取出定位插销（13），将定位插销（13）装入下一露出的第一定位孔（111）、第二定位孔（122）和通槽（21）内，依次在圆周方向上不同时刻取出和装入定位插销（13），当拧紧力矩达到装配要求时，停止旋入，完成轴端螺母的装配。