一種轉子雙環壓緊裝配設備及方法
【專利摘要】一種轉子雙環壓緊裝配設備及方法,實現發動機零件裝配由手工向機械化自動化方向轉變,所述轉子雙環壓緊裝配設備構成如下:外壓緊環(1)、車底板(2)、內壓緊環(3)、活塞桿Ⅰ(4)、活塞缸Ⅰ(5)、活塞桿Ⅱ(6)、墊板Ⅰ(8);所述活塞缸Ⅰ(5)位于車底板(2)上,所述活塞缸Ⅰ(5)具體由內腔Ⅰ(51)和內腔Ⅱ(52)構成,且內腔Ⅰ(51)和內腔Ⅱ(52)各自構成封閉腔室,且彼此不相通,所述轉子雙環壓緊裝配設備及方法實現高壓轉子裝配,保證研制任務順利進行;降低勞動強度,提高裝配效率和裝配質量;實現發動機零件裝配由傳統手工操作向機械化自動化方向轉變,適用范圍較廣,便于推廣。
【專利說明】一種轉子雙環壓緊裝配設備及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及轉子壓緊裝配設備的結構設計和應用【技術領域】,特別提供了一種轉子雙環壓緊裝配設備及方法。
【背景技術】
[0002]多年來,高壓轉子盤鼓之間的過盈裝配都是采用簡單的加熱或冷卻方法直接將兩個零件進行手工壓裝,能夠保證裝配到位。原來的壓裝方法僅僅適用于兩個零件間的過盈裝配,對于多級盤片都采用過盈配合的轉子,仍然沿用原來手工壓裝的裝配方法,顯然不能保證各級盤片均壓裝到位,對相鄰盤片間的壓裝質量和各級盤片的最終壓緊都提出了新的裝配需求。
[0003]人們迫切希望獲得一種技術效果優良的轉子雙環壓緊裝配設備及方法。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種技術效果優良的轉子雙環壓緊裝配設備及方法。實現發動機零件裝配由手工向機械化自動化方向轉變,提高零件的裝配質量和裝配效率,降低勞動強度。保證多級盤片受力均勻,保證壓力施加過程緩慢而平穩,保證各相鄰盤片均裝配到位。
[0005]本發明所述轉子雙環壓緊裝配設備構成如下:外壓緊環1、車底板2、內壓緊環3、活塞桿I 4、活塞缸I 5、活塞桿II 6、墊板I 8、壓板I 9、測力傳感器10、測力傳感器顯示儀表11、壓板II 13、墊板II 14和連接件16;所述活塞缸I 5位于作為整個設備支撐基礎的車底板2上,所述活塞缸I 5具體由內腔I 51和內腔II 52構成,且內腔I 51和內腔II 52各自構成封閉腔室,且彼此不相通,所述內腔I 51和內腔II 52分別與進油口 I 7和進油口II 15相連接,所述活塞桿I 4通過墊板I 8、壓板I 9和連接件16與內腔II 52相連接,活塞桿II 6通過壓板II 13、墊板II 14和連接件16與內腔I 51相連接,所述測力傳感器10具體為兩個,兩個測力傳感器10分別位于壓板I 9和壓板II 13下端,所述內壓緊環3位于測力傳感器10和內腔I 51之間,外壓緊環1位于測力傳感器10和內腔II 52之間,兩個測力傳感器10均與測力傳感器顯示儀表11構成電連接。
[0006]所述車底板2的一端連接有扶手12 ;所述測力傳感器顯示儀表11位于扶手12上。
[0007]所述轉子雙環壓緊裝配方法,采用所述轉子雙環壓緊裝配設備進行轉子雙環壓緊裝配的步驟如下:
[0008]①計算待加工轉子組件的盤和轉接環的配合間隙;
[0009]②用液氮冷卻配合表面,將各相鄰件進行初步壓裝;將相鄰的過盈配合裝配的兩個零件相對位置對正裝配到一起,保證兩個零件的相對位置固定,為后續最終壓裝做準備;
[0010]③用吊具將轉子組件平穩緩慢的吊裝到轉子雙環壓緊裝配設備,使轉子組合件的下表面P和N平穩落到雙環壓緊裝置相對應P和N的表面上固定好;轉子有兩個環面為P和N,設備中也設計了兩個環面,轉子的P、N面是固定到設備那兩個環面上的,具體參見附圖1 ;
[0011]④安裝雙環壓緊裝置上的內壓緊環3靠住轉子組合件的上表面P1,依次安裝壓板
I9、墊板I 8和連接件16并固緊連接件16 ;安裝雙環壓緊設備上的外壓緊環1靠住轉子組合件的上表面Q,依次安裝壓板II 13、墊板II 14和連接件16并固緊連接件16 ;
[0012]⑤將內腔I 51和內腔II 52分別連接進油口 I 7和進油口 II 15,將兩個外部打壓設備分別與進油口 I 7和進油口 II 15相連接,啟動轉子雙環壓緊裝配設備緩慢而均勻地增加壓力,外部打壓設備給內腔I 51加壓時,推動活塞桿II 6向下運動,進而帶動內壓緊環3向下運動,壓緊轉子的P1環面和P環面;對轉子組件表面P和P1施加XKN的力,外部打壓設備給內腔II 52加壓時,推動活塞桿I 4向下運動,進而帶動外壓緊環1向下運動,壓緊轉子的Q環面和N環面,對轉子組件表面Q和N表面施加YKN的力;同時觀察測力傳感器顯示儀表11的數值變化,傳感器顯示儀表11的數值保持3?10分鐘,當測力傳感器顯示儀表11的數值穩定后,再繼續升壓,直至達到設計要求值。
[0013]所述轉子組件的后幾級均采用盤片結構的發動機高壓轉子,各級盤片均采用過盈配合裝配,需要對組合狀態下的轉子在P面和P1面上施加XKN的軸向力進行壓緊,在Q面和N面上施加YKN的軸向力同時進行壓緊保證裝配質量,參見附圖2.
[0014]轉子雙環壓緊裝配方法為先將各級盤片通過加熱或冷卻的方法進行初步的手工壓裝,然后再利用加壓裝置對組件進行二次壓裝,達到各級盤都壓裝到位。為了實現二次壓裝,保證加壓過程均勻而穩定。
[0015]所述轉子雙環壓緊裝配設備,有兩個相互獨立的控制系統能夠分別實現對內、夕卜環上的兩個軸向力進行控制和調整,還具有信號反饋系統即安裝兩個壓力傳感器和顯示儀來分別實現內環和外環上壓力值的傳遞和顯示;為了避免各級盤在壓緊過程中產生串動,還要設計工藝長螺栓17穿過各級盤上的螺栓孔進行定位,螺栓的加工精度要求高,與各級盤片的孔設計為小間隙配合;為保證轉子的承力表面均勻受力,考慮到零件受力面為兩個環形面,設備中與零件接觸的打壓面需設計成對稱的環形,同時也便于壓力與壓強之間的換算。
[0016]壓裝裝配的工作原理:壓裝零件時由外部連接的兩個打壓設備來驅動加壓裝置中的兩個獨立控制系統,壓力通過加壓裝置中的液壓系統傳遞到轉子內、外環的兩個承力面上,環面上承受的軸向力則通過壓力傳感器反饋到數值顯示儀上,操作者根據作用在內、夕卜環上的實際壓力,調整外部打壓設備的輸出壓力,最終實現對零件的壓緊壓力要求。
[0017]綜上,我們制定的壓裝高壓轉子的工藝方法是要通過使用兩個外部打壓設備的操作和調整,控制壓緊裝置中兩個獨立的液壓系統進行工作,將壓力緩慢而均勻地傳遞到轉子內、外環兩個承力面上,最終實現多級盤片的過盈裝配,保證裝配質量。
[0018]所述轉子雙環壓緊裝配設備及方法實現高壓轉子裝配,保證研制任務順利進行;降低勞動強度,提高裝配效率和裝配質量;實現發動機零件裝配由傳統手工操作向機械化自動化方向轉變,適用范圍較廣,便于推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
[0020]圖1為轉子雙環壓緊裝配設備示意圖;
[0021]圖2為轉子組件示意圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]本實施例所述轉子雙環壓緊裝配設備構成如下:外壓緊環1、車底板2、內壓緊環3、活塞桿I 4、活塞缸I 5、活塞桿II 6、墊板I 8、壓板I 9、測力傳感器10、測力傳感器顯示儀表11、壓板II 13、墊板II 14和連接件16;所述活塞缸I 5位于作為整個設備支撐基礎的車底板2上,所述活塞缸I 5具體由內腔I 51和內腔II 52構成,且內腔I 51和內腔II 52各自構成封閉腔室,且彼此不相通,所述內腔I 51和內腔II 52分別與進油口 I 7和進油口
II15相連接,所述活塞桿I 4通過墊板I 8、壓板I 9和連接件16與內腔II 52相連接,活塞桿II 6通過壓板II 13、墊板II 14和連接件16與內腔I 51相連接,所述測力傳感器10具體為兩個,兩個測力傳感器10分別位于壓板I 9和壓板II 13下端,所述內壓緊環3位于測力傳感器10和內腔I 51之間,外壓緊環1位于測力傳感器10和內腔II 52之間,兩個測力傳感器10均與測力傳感器顯示儀表11構成電連接。
[0024]所述車底板2的一端連接有扶手12 ;所述測力傳感器顯示儀表11位于扶手12上。
[0025]所述轉子雙環壓緊裝配方法,采用所述轉子雙環壓緊裝配設備進行轉子雙環壓緊裝配的步驟如下:
[0026]①計算待加工轉子組件的盤和轉接環的配合間隙;
[0027]②用液氮冷卻配合表面,將各相鄰件進行初步壓裝;將相鄰的過盈配合裝配的兩個零件相對位置對正裝配到一起,保證兩個零件的相對位置固定,為后續最終壓裝做準備;
[0028]③用吊具將轉子組件平穩緩慢的吊裝到轉子雙環壓緊裝配設備,使轉子組合件的下表面P和N平穩落到雙環壓緊裝置相對應P和N的表面上固定好;轉子有兩個環面為P和N,設備中也設計了兩個環面,轉子的P、N面是固定到設備那兩個環面上的,具體參見附圖1 ;
[0029]④安裝雙環壓緊裝置上的內壓緊環3靠住轉子組合件的上表面P1,依次安裝壓板I 9、墊板I 8和連接件16并固緊連接件16 ;安裝雙環壓緊設備上的外壓緊環1靠住轉子組合件的上表面Q,依次安裝壓板II 13、墊板II 14和連接件16并固緊連接件16 ;
[0030]⑤將內腔I 51和內腔II 52分別連接進油口 I 7和進油口 II 15,將兩個外部打壓設備分別與進油口 I 7和進油口 II 15相連接,啟動轉子雙環壓緊裝配設備緩慢而均勻地增加壓力,外部打壓設備給內腔I 51加壓時,推動活塞桿II 6向下運動,進而帶動內壓緊環3向下運動,壓緊轉子的P1環面和P環面;對轉子組件表面P和P1施加XKN的力,外部打壓設備給內腔II 52加壓時,推動活塞桿I 4向下運動,進而帶動外壓緊環1向下運動,壓緊轉子的Q環面和N環面,對轉子組件表面Q和N表面施加YKN的力;同時觀察測力傳感器顯示儀表11的數值變化,傳感器顯示儀表11的數值保持3?10分鐘,當測力傳感器顯示儀表11的數值穩定后,再繼續升壓,直至達到設計要求值。
[0031]所述轉子組件的后幾級均采用盤片結構的發動機高壓轉子,各級盤片均采用過盈配合裝配,需要對組合狀態下的轉子在P面和P1面上施加XKN的軸向力進行壓緊,在Q面和N面上施加YKN的軸向力同時進行壓緊保證裝配質量,參見附圖2.
[0032]轉子雙環壓緊裝配方法為先將各級盤片通過加熱或冷卻的方法進行初步的手工壓裝,然后再利用加壓裝置對組件進行二次壓裝,達到各級盤都壓裝到位。為了實現二次壓裝,保證加壓過程均勻而穩定。
[0033]所述轉子雙環壓緊裝配設備,有兩個相互獨立的控制系統能夠分別實現對內、夕卜環上的兩個軸向力進行控制和調整,還具有信號反饋系統即安裝兩個壓力傳感器和顯示儀來分別實現內環和外環上壓力值的傳遞和顯示;為了避免各級盤在壓緊過程中產生串動,還要設計工藝長螺栓17穿過各級盤上的螺栓孔進行定位,螺栓的加工精度要求高,與各級盤片的孔設計為小間隙配合;為保證轉子的承力表面均勻受力,考慮到零件受力面為兩個環形面,設備中與零件接觸的打壓面需設計成對稱的環形,同時也便于壓力與壓強之間的換算。
[0034]壓裝裝配的工作原理:壓裝零件時由外部連接的兩個打壓設備來驅動加壓裝置中的兩個獨立控制系統,壓力通過加壓裝置中的液壓系統傳遞到轉子內、外環的兩個承力面上,環面上承受的軸向力則通過壓力傳感器反饋到數值顯示儀上,操作者根據作用在內、夕卜環上的實際壓力,調整外部打壓設備的輸出壓力,最終實現對零件的壓緊壓力要求。
[0035]綜上,我們制定的壓裝高壓轉子的工藝方法是要通過使用兩個外部打壓設備的操作和調整,控制壓緊裝置中兩個獨立的液壓系統進行工作,將壓力緩慢而均勻地傳遞到轉子內、外環兩個承力面上,最終實現多級盤片的過盈裝配,保證裝配質量。
[0036]所述轉子雙環壓緊裝配設備及方法實現高壓轉子裝配,保證研制任務順利進行;降低勞動強度,提高裝配效率和裝配質量;實現發動機零件裝配由傳統手工操作向機械化自動化方向轉變,適用范圍較廣,便于推廣。
【權利要求】
1.一種轉子雙環壓緊裝配設備,其特征在于:所述轉子雙環壓緊裝配設備構成如下:外壓緊環(1)、車底板(2)、內壓緊環(3)、活塞桿I (4)、活塞缸I (5)、活塞桿II (6)、墊板I(8)、壓板I (9)、測力傳感器(10)、測力傳感器顯示儀表(11)、壓板II (13)、墊板II (14)和連接件(16);所述活塞缸I (5)位于車底板(2)上,所述活塞缸I (5)具體由內腔I (51)和內腔II (52)構成,且內腔I (51)和內腔II (52)各自構成封閉腔室,且彼此不相通,所述內腔I (51)和內腔II (52)分別與進油口 I (7)和進油口 II (15)相連接,所述活塞桿I (4)通過墊板I (8)、壓板I (9)和連接件(16)與內腔II (52)相連接,活塞桿II (6)通過壓板II(13)、墊板II (14)和連接件(16)與內腔I (51)相連接,所述內壓緊環(3)位于所述測力傳感器(10)具體為兩個,兩個測力傳感器(10分別位于壓板I (9)和壓板II (13)下端,所述內壓緊環⑶位于測力傳感器(10)和內腔I (51)之間,外壓緊環⑴位于測力傳感器(10)和內腔II (52)之間,兩個測力傳感器(10)均與測力傳感器顯示儀表(11)構成電連接。
2.按照權利要求1所述轉子雙環壓緊裝配設備,其特征在于:所述車底板(2)的一端連接有扶手(12)。
3.按照權利要求2所述轉子雙環壓緊裝配設備,其特征在于:所述測力傳感器顯示儀表(11)位于扶手(12)上。
4.一種轉子雙環壓緊裝配方法,其特征在于:采用如權利要求1所述轉子雙環壓緊裝配設備進行轉子雙環壓緊裝配的步驟如下: ①計算待加工轉子組件的盤和轉接環的配合間隙; ②用液氮冷卻配合表面,將各相鄰件進行初步壓裝;將相鄰的過盈配合裝配的兩個零件相對位置對正裝配到一起,保證兩個零件的相對位置固定,為后續最終壓裝做準備; ③用吊具將轉子組件平穩緩慢的吊裝到轉子雙環壓緊裝配設備,使轉子組合件的下表面P和N平穩落到雙環壓緊裝置表面上固定好; ④安裝雙環壓緊裝置上的內壓緊環(3)靠住轉子組合件的上表面P1,依次安裝壓板I (9)、墊板I (8)和連接件(16)并固緊連接件(16);安裝雙環壓緊設備上的外壓緊環(1)靠住轉子組合件的上表面Q,依次安裝壓板II (13)、墊板II (14)和連接件(16)并固緊連接件(16); ⑤將內腔I(51)和內腔II (52)分別連接進油口 I (7)和進油口 II (15),將兩個外部打壓設備分別與進油口 I (7)和進油口 II (15)相連接,啟動轉子雙環壓緊裝配設備緩慢而均勻地增加壓力,外部打壓設備給內腔I (51)加壓時,推動活塞桿II (6)向下運動,進而帶動內壓緊環(3)向下運動,壓緊轉子的P1環面和P環面;對轉子組件表面P和P1施加XKN的力,外部打壓設備給內腔II (52)加壓時,推動活塞桿I (4)向下運動,進而帶動外壓緊環1向下運動,壓緊轉子的Q環面和N環面,對轉子組件表面Q和N表面施加YKN的力;同時觀察測力傳感器顯示儀表(11)的數值變化,傳感器顯示儀表(11)的數值保持3?10分鐘,當測力傳感器顯示儀表(11)的數值穩定后,再繼續升壓,直至達到設計要求值。
【文檔編號】B25B27/02GK104440761SQ201410513724
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】王濤, 宋揚, 唐雅伶, 杜寶玉, 史華勛 申請人:沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司