[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

说明书

本发明提供了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，包括涡轮泵主轴固定工装、力矩扳手转接工装以及反作用力抵消工装，涡轮泵主轴固定工装用于固定涡轮泵主轴；力矩扳手转接工装用于拧紧轴端螺母，一端与轴端螺母连接，另一端与力矩倍增装置连接；反作用力抵消工装用于消除力矩倍增装置产生的反作用力。本发明提供的涡轮泵轴端螺母装配工装及装配方法，可以降低操作者的劳动强度，使轴端螺母装配的可靠性及工艺性较传统装配方法相比有大幅提升。

技术领域

本发明属于机械装配技术领域，特别涉及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。

背景技术

涡轮泵作为液体火箭发动机的核心部件，其功用是由涡轮带动泵，将来自贮箱推进剂的压力由几百千帕提高到几万千帕，然后再送入发动机推力室，从而产生大推力，因此涡轮泵的装配质量直接影响液体火箭发动机的飞行性能。涡轮泵装配过程中，轴端螺母用于固定叶轮、轴承、密封环等零部件。传统的装配方法首先采用头部带花键长杆扳手固定主轴，然后采用头部带凸肩扳手拧紧轴端螺母。为保证涡轮泵装配性能，要求轴端螺母拧紧力矩较大，致使操作者劳动强度大，且受力矩扳手结构限制，实施力矩量化工艺控制过程困难。因此，降低操作者的劳动强度，同时进一步提高涡轮泵装配的可靠性和工艺性成为亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了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，以降低操作者的劳动强度，使轴端螺母装配的可靠性及工艺性较传统装配方法相比有大幅提升，从而完成本发明。

本发明提供的技术方案如下：

第一方面，一种液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母装配工装，包括：

涡轮泵主轴固定工装，包括固定板、固定轴和定位插销，所述固定板为类法兰结构，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，用于装配定位插销；所述固定轴设置于固定板的中间通孔中，一端与涡轮泵主轴配合，另一端开设有至少一对中心对称的第二定位孔；所述定位插销通过穿过第一定位孔和第二定位孔，将固定板与固定轴定位连接；

力矩扳手转接工装，其为套设在固定轴上的中空结构，一端开有与力矩倍增器连接的对接接口，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，用于穿入定位插销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。

第二方面，一种液体火箭发动机涡轮泵轴端螺母的装配方法，包括如下步骤：

步骤1，将固定轴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，将定位插销装入固定板的第一定位孔、固定轴的第二定位孔及力矩扳手转接工装的通槽中；

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时，取出定位插销，将定位插销装入下一露出的第一定位孔、第二定位孔和通槽内，依次在圆周方向上不同时刻取出和装入定位插销，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。

根据本发明提供的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，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的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，采用固定轴和定位插销在装配轴端螺母时固定主轴，保证了轴端螺母与主轴之间轴向位移和旋转自由度，确保装配过程连续稳定；