航空发动机核心机装配装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种航空发动机核心机装配装置。


背景技术：

[0002]
航空发动机核心机由前承力机匣组件、高压压气机前静子单元体、igb单元体、高压压气机转子单元体等多个部分组成，因而航空发动机核心机的装配对于航空发动机的组装起到重要的作用。
[0003]
然而发明人发现，现有的装配装置对航空发动机核心机时还存在如下一个或多个问题：
[0004]
1)装配前需要对静子机匣进行完成三支点与四支点同轴度测量，需要通过单独的测量座完成基准状态调整；
[0005]
2)正式装配时，需要对前承力单元体进行支撑,装配前静子单元体对开机匣时，传统的装配方案容易产生转静子磕碰，造成不可估计的损失；
[0006]
3)进行转静子装配尺寸测量时，高压转子的轴向状态不同直接影响测量结果。
[0007]
亟需提供一种新型的装配装置，能够在对核心机装配时解决上述的一个或多个问题。


技术实现要素：

[0008]
本实用新型的一个目的在于提供一种航空发动机核心机装配装置，能够解决前述现有装配装置在装配过程中存在的一个或多个问题。
[0009]
为实现前述一个目的的航空发动机核心机装配装置，包括：
[0010]
支撑座体，具有滑轨；
[0011]
滑块件，可滑动地设置于所述滑轨上；以及
[0012]
静子固定座，设置于所述滑块件上，与所述滑块件可拆卸连接，所述静子固定座允许支撑连接静子单元体中的一半对开机匣；
[0013]
其中，所述滑块件带动所述静子固定座沿所述滑轨运动，以使被支撑连接的静子单元体中的一半对开机匣能够运动至与静子单元体中的另一半对开机匣相对接的装配位置。
[0014]
在一个或多个实施方式中，所述静子固定座包括第一座体以及第二座体，所述第二座体具有安装面，静子单元体中的一半对开机匣中的法兰安装边与所述安装面固定连接；
[0015]
其中，所述第一座体与所述第二座体之间通过调节件连接，通过调节所述调节件以调整所述第一座体与所述第二座体之间的间距。
[0016]
在一个或多个实施方式中，所述调节件为调节螺栓，通过旋动所述调节螺栓以调整所述第一座体与所述第二座体之间的间距。
[0017]
在一个或多个实施方式中，所述第一座体与第二座体中的一方具有导向柱，另一
方具有导向孔，所述导向柱与所述导向孔配合引导所述第二座体相对所述第一座体的运动方向。
[0018]
在一个或多个实施方式中，所述支撑座体包括基座、连接座以及支撑座，所述连接座可拆卸地设置于所述基座上方，所述支撑座设置于所述连接座上方，所述滑轨设置于所述支撑座上表面；
[0019]
其中，所述连接座配置为能够与精密转台配合连接的跳动测量座。
[0020]
在一个或多个实施方式中，所述静子固定座与所述滑块通过多个定位销连接，多个所述定位销在所述滑块中呈中心对称分布。
[0021]
在一个或多个实施方式中，所述支撑座体中还包括转子轴向调节组件，所述转子轴向调节组件包括：
[0022]
顶杆件，与所述支撑座体可活动连接，并沿所述支撑座体的高度方向可活动，具有用于顶升转子单元体的顶升端；以及
[0023]
压力传感器，设置于所述顶升端。
[0024]
在一个或多个实施方式中，所述顶杆件具有螺杆部，所述支撑座体中具有螺纹孔部，所述螺杆部与所述螺纹孔部螺纹配合连接。
[0025]
在一个或多个实施方式中，所述顶杆件的一端具有内轴套，所述顶升端为所述内轴套的自由端，所述支撑座体中具有外轴套，所述外轴套与所述内轴套配合引导所述顶杆件的运动方向。
[0026]
在一个或多个实施方式中，所述支撑座体上还设置有吊环。
[0027]
本实用新型的进步效果包括以下之一或组合：
[0028]
1)通过设置滑轨，使得对开机匣在装配过程中，两半对开机匣的活动更加平稳，不易与转子单元体发生碰撞。
[0029]
2)滑块件为单个设置，静子固定座与滑块件通过拆卸完成两侧对开机匣的安装，相对在两侧设置两个滑块、两个静子固定座的装配方式，使得本装配装置操作时占地面积小，能够适用于更多的工况环境。
[0030]
3)本装配装置能够实现第二座体相对第一座体的轴向微调，不仅降低了第二座体的加工难度，并且增加了装配过程的灵活性，大大降低了装配过程中转子单元体与静子单元体之间的碰摩概率。
[0031]
4)本装配装置中集成了测量座结构，使得装配与测量功能可相互转换，减少额外测量工具定制，降低了装配成本。
附图说明
[0032]
本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
[0033]
图1示出了航空发动机核心机装配装置一个实施方式下的正面示意图；
[0034]
图2为航空发动机核心机装配装置一个实施方式下的俯视示意图；
[0035]
图3示出了航空发动机核心机装配装置另一状态下的正面示意图；
[0036]
图4示出了航空发动机核心机装配装置一个实施方式下的局部放大示意图；
[0037]
图5示出了航空发动机核心机装配装置一个实施方式下俯视局部放大示意图；
[0038]
图6示出了静子固定座与滑块件连接处的局部放大示意图；
[0039]
图7示出了航空发动机核心机装配装置另一实施方式下的局部放大示意图。
具体实施方式
[0040]
下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。
[0041]
需要注意的是，在使用到的情况下，如下描述中的上、下、左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。
[0042]
需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。
[0043]
为解决现有装配工装对核心机装配时所存在的一个或多个问题，本实用新型提供了一种航空发动机核心机装配装置。如图1示出了航空发动机核心机装配装置一个实施方式下的正面示意图，图2为航空发动机核心机装配装置一个实施方式下的俯视示意图。
[0044]
航空发动机核心机装配装置包括支撑座体1、滑块件2以及静子固定座3。其中，支撑座体中包括滑轨10，滑块件2可活动地设置于滑轨10上，并沿滑轨10的延伸方向可滑动。其中，滑轨10与滑块件2之间的配合连接关系包括但不限于如下实施方式，如在一个实施方式中，在支撑座体1中开设凹槽以形成滑轨10，在滑块件2中具有与该凹槽配合相接的凸部。在另一实施方式中，支撑座体1中设置有连续的凸起结构以形成滑轨，滑块件2中具有与该连续的凸起结构配合相接的槽部。
[0045]
静子固定座3设置于滑块件3上，并与滑块件3可拆卸连接，静子固定座3允许支撑连接静子单元体中的一半对开机匣4。
[0046]
其中，当滑块件3沿着滑轨10运动时，带动静子固定座3及支撑连接于其上的一半对开机匣4共同沿滑轨10运动，此时，被支撑的一半对开机匣4能够如图3所示、运动至与静子单元体中的另一半对开机匣(图中未示出)相对接的装配位置，以进行对两半对开机匣的装配。
[0047]
装配时，先将一半对开机匣支撑连接于静子固定座3上，静子固定座3沿滑轨将该一半对开机匣带动至装配位置与静子单元体的相应部件固定连接，随后将该一半对开机匣与静子固定座3分离，将静子固定座3与滑块件2分离，随后将滑块件2沿滑轨10滑动至另一端后，将静子固定座3重新与滑块件2固定连接，再将另一半对开机匣支撑连接于静子固定
座3上，静子固定座3沿滑轨将该另一半对开机匣带动至装配位置，两半对开机匣进行对接安装，完成对开机匣的装配。
[0048]
在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，滑块件2的数量为设置于滑槽10中的一个。
[0049]
通过设置滑轨，使得对开机匣在装配过程中，两半对开机匣的活动更加平稳，不易与转子单元体发生碰撞。同时滑块件2为单个设置，静子固定座3与滑块件2通过拆卸完成两侧对开机匣的安装，相对在两侧设置两个滑块、两个静子固定座的装配方式，本装配装置操作时占地面积小，能够适用于更多的工况环境。
[0050]
虽然本航空发动机核心机装配装置的一个实施例如上所述，但是在本航空发动机核心机装配装置的其他实施例中，航空发动机核心机装配装置相对于上述实施例在许多方面都可以具有更多的细节，并且这些细节的至少一部分可以具有多样的变化。下面以一些实施例对这细节和些变化中的至少一部分进行说明。
[0051]
为进一步展示静子固定座的结构，如图4示出了航空发动机核心机装配装置一个实施方式下的局部放大示意图，图5示出了航空发动机核心机装配装置一个实施方式下俯视局部放大示意图。在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，静子固定座3包括第一座体31以及第二座体32，第二座体32具有安装面320，静子单元体中的一半对开机匣4中的法兰安装边与安装面320固定连接，具体地，可以是通过螺栓等紧固件固定连接。其中，第一座体31与第二座体32之间通过调节件33连接，通过调节该调节件33，能够调整第一座体31与第二座体32之间的间距h。通过轴向微调，不仅降低了第二座体32的加工难度，并且增加了装配过程的灵活性，大大降低了装配过程中转子单元体与静子单元体之间的碰摩概率。
[0052]
进一步地，调节件33为调节螺栓，通过旋动调节螺栓以调整第一座体31与第二座体32之间的间距h。具体而言，第二座体32中可以设置有螺纹通孔，调节螺栓螺纹连接于该螺纹通孔中后，与第一座体31相抵，从而当旋动螺栓螺纹，能够使得第二座体32在第一座体31上被顶起或降下，从而调整间距h。在一些其他与图示不同的实施方式中，调节螺栓的设置位置还可以存在适合的变化，如在一个实施方式中，螺纹通孔是设置于第一座体31中，调节螺栓螺纹连接于该螺纹通孔中后与第二座体32相抵、在另一些其他与图示不同的实施方式中，调节件33的结构还可以存在许多适合的变形或变化，如在一个实施方式中，调节件33包括夹设于第一座体31与第二座体32之间的套筒，在套筒的两端具有分别与第一座体31与第二座体相抵接的螺杆件，通过旋钮该套筒，以使两端的螺杆件自套筒中伸出或缩回，从而调整间距h。
[0053]
在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，在第一座体31上设置有导向柱34，在第二座体32中开设有与该导向柱34相配合的导向孔，导向柱34与导向孔配合引导第二座体32相对第一座体31的运动方向。在一些其他与图示不同的实施方式中，导向柱、导向孔的设置位置还可以存在适合的变化，如在一个实施方式中，导向柱34是设置于第二座体32上、朝向第一座体31设置，导向孔则对应开设于第一座体31中。在一个实施方式中，导向柱34除导向功能外，还具有承载对开机匣的作用。
[0054]
在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，导向柱34为销。
[0055]
在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，安装面320为弧形面，调节件33
为沿该弧形面设置的多个，导向柱34设置于该弧形面的两端。在一个实施方式中多个调节件33均匀分布，从而均匀地对间距h进行调节。
[0056]
请继续参见图1，在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，支撑座体1包括基座11、连接座12以及支撑座13，连接座12可拆卸地设置于基座11上，如通过紧固件可拆卸地连接。支撑座13设置于连接座12上方，滑轨10是设置于支撑座13的上表面。其中，连接座12配置为能够与精密转台配合连接的跳动测量座，当需要对静子单元件进行跳动测量时，仅需将连接座12自基座11上拆卸后，置于精密转台上即可实现对静子单元件的跳动测量，实现了装配、测量一体化。
[0057]
如图6示出了静子固定座与滑块件连接处的局部放大示意图，在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，静子固定座3与滑块2通过多个定位销21连接，多个定位销21在滑块2中呈中心对称分布，从而可使得静子固定座3在装配完一侧的一半对开机匣后，能够沿轴向旋转180
°
再与滑块2固定连接，以实现对另一侧的另一半对开机匣进行固定，从而仅需一个静子固定座3即可实现对双侧的两半对开机匣分别进行固定。其中，定位销能够实现对静子单元件中的一半对开机匣位置进行粗定位，防止因操作不当导致滑块大范围窜动。
[0058]
如图7示出了航空发动机核心机装配装置另一实施方式下的局部放大示意图，请结合参见图1以及图7，在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，支撑座体1中还包括转子轴向调节组件，转子轴向调节组件如图所示、位于支撑座体1的中部位置，其包括顶杆件14以及压力传感器15，顶杆件14与支撑座体1可活动连接，并沿支撑座体的高度方向a可活动，其具有用于顶升转子单元体5的顶升端140，压力传感器15设置于顶升端140。当顶杆件14沿支撑座体的高度方向a活动至与转子单元体5相抵顶位置时，压力传感器15与转子单元体5相接触并检测转子单元体5所受的抵顶力，继续时顶杆件14沿高度方向a活动，直至压力传感器15所检测的抵顶力达到预设值，此时的转子单元体5由前推位置被抵顶至后推位置。通过在转子单元体5与顶杆件14向抵顶一端的另一端设置如百分表或千分表等检测工具，即能测量出转子单元体5由前推位置被抵顶至后推位置所产生的窜动量。通过设置转子轴向调节组件，能够实现对核心机装配的边装配边测量工艺，实现了装配、测量一体化。在一个实施方式中，压力传感器15与一处理单元以及一显示单元相连接，该处理单元用于接受压力传感器15所监测到的抵顶力数值，并于显示单元上进行数字化显示。其中，该处理单元可以包括一个或多个硬件处理器，诸如片上系统(soc)、微控制器、微处理器(例如mcu芯片或51单片机)、精简指令集计算机(risc)、专用集成电路(asic)、应用特定指令集成处理器(asip)、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、物理处理单元(ppu)、微控制器单元、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、高级risc机(arm)、可编程逻辑器件(pld)、能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等中的一种或多种的组合。该显示单元可以是一种屏幕。
[0059]
请继续参见图7，在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，顶杆件14具有螺杆部141，支撑座体1中具有螺纹孔部16，螺杆部141与螺纹孔部16螺纹配合连接，通过旋动该顶杆件14，以使其沿支撑座体的高度方向a活动。在一个实施方式中，顶杆件14与转子单元体5相抵顶一端的另一端具有把手部142，操作者通过把手部142能够操作使顶杆件14转动。
[0060]
请继续参见图7，在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，顶杆件14与转子单元体5相抵顶一端具有内轴套143，顶升端140为内轴套143的自由端，支撑座体1中具有外轴套144，外轴套144与内轴套143配合引导顶杆件14的运动方向，从而使得顶杆件14对于转子单元体5的顶升更加准确。
[0061]
在航空发动机核心机装配装置的一个实施方式中，支撑座体1上还设置有吊环17，从而支撑座体1能够通过吊环17与如行车等起吊设备相连接，以完成吊装操作。
[0062]
本实用新型的进步效果包括以下之一或组合：
[0063]
1)通过设置滑轨，使得对开机匣在装配过程中，两半对开机匣的活动更加平稳，不易与转子单元体发生碰撞。
[0064]
2)滑块件为单个设置，静子固定座与滑块件通过拆卸完成两侧对开机匣的安装，相对在两侧设置两个滑块、两个静子固定座的装配方式，使得本装配装置操作时占地面积小，能够适用于更多的工况环境。
[0065]
3)本装配装置能够实现第二座体相对第一座体的轴向微调，不仅降低了第二座体的加工难度，并且增加了装配过程的灵活性，大大降低了装配过程中转子单元体与静子单元体之间的碰摩概率。
[0066]
4)本装配装置中集成了测量座结构，使得装配与测量功能可相互转换，减少额外测量工具定制，降低了装配成本。
[0067]
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

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