動力渦輪單元體動平衡試驗工裝的制作方法

本發明涉及渦輪發動機動平衡試驗領域，特別地，涉及一種動力渦輪單元體動平衡試驗工裝。

背景技術：

渦軸發動機地慢轉空慢過渡狀態振動問題屢次出現，發動機損傷較嚴重，給型號研制帶來較大困難。工藝擬采用動力渦輪單元體10帶發動機機匣一起進行高速動平衡試驗，以模擬試車臺發動機試車狀態，消除隱患。

如附圖圖1所示為動力渦輪單元體10帶發動機機匣及傳感器的裝配狀態，其左端連接到設備傳動軸，其余需要設計試驗工裝安裝支撐。要將設備傳動軸動力順利傳輸到動力渦輪單元體10上，并實現動力渦輪單元體10帶發動機機匣及傳感器在工作臺上的各個位置及各個方向皆是可調節的，還要布置好各個傳感器的安裝，該試驗工裝設計存在較大困難，需考慮的問題也很繁瑣，現有的擺架結構由于無法調節零件的位置度，尤其無法調節同軸度，因此不適應動平衡試驗。

技術實現要素：

本發明提供了一種動力渦輪單元體動平衡試驗工裝，以解決現有的擺架結構無法調節動力渦輪單元體、發動機機匣及各傳感器的位置度和同軸度的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種動力渦輪單元體動平衡試驗工裝，包括：用于將動力傳輸至動力渦輪單元體上的傳動座，傳動座包括轉動設置且與高速動平衡機的動力輸出端相連的第一連接軸，第一連接軸的輸出端連接有與其嚙合傳動的套齒軸，套齒軸的輸出端連接有與其嚙合傳動的動力渦輪單元體；用于安裝動力渦輪單元體并調節動力渦輪單元體、裝設于動力渦輪單元體上的發動機機匣及各傳感器的位置度和同軸度的高速動平衡支架，高速動平衡支架包括：沿動力渦輪單元體的軸向相對設置于動力渦輪單元體兩側的兩組支架，各組支架包括支承于高速動平衡機上的支架本體，支架本體上設有沿動力渦輪單元體的軸向滑動設置的滑座，滑座上沿其延伸方向依次間隔設有多個上下滑動設置的第一滑塊，各第一滑塊內設有沿垂直動力渦輪單元體的軸線方向滑動設置的第二滑塊，各第二滑塊內裝設有用于連接動力渦輪單元體的第二連接軸。

進一步地，第一連接軸上朝向動力渦輪單元體的端面上設有內凹的凹孔，凹孔的內壁上設有沿第一連接軸的軸向延伸的內嚙合齒；套齒軸輸入端的外圓上設有與凹孔中的內嚙合齒嚙合的第一外嚙合齒，其相對設置的輸出端的外圓上設有與動力渦輪單元體的內嚙合齒嚙合的第二外嚙合齒。

進一步地，傳動座還包括固定設置且呈空心筒狀的套筒；第一連接軸的外圓上裝設有支承軸承，第一連接軸通過支承軸承轉動支承于套筒內；第一連接軸輸入端的外圓上裝設有用于抵頂支承軸承以限位的第一限位螺母，第一限位螺母與套筒的內壁螺紋連接；第一連接軸輸出端的外圓上裝設有用于抵頂支承軸承以限位的第二限位螺母，第二限位螺母與第一連接軸的外圓面螺紋連接。

進一步地，各組支架還包括用于滑動支承滑座的滑軌，滑軌支承于支架本體上；各組支架還包括抵頂滑座以限位的擋塊、與滑座相連以推動滑座滑動并鎖緊的推拉構件，擋塊和推拉構件分設于滑座滑行方向的兩端，擋塊固設于滑軌上，推拉構件連接于支架本體上。

進一步地，推拉構件包括與支架本體固定連接的安裝座，安裝座上豎直設有安裝板，安裝板上裝設有絲桿螺母，絲桿螺母內設有與其配合且水平設置的絲桿，絲桿的一端設有用于與滑座相連的頂塊，絲桿的另一相對端設有用于驅動絲桿轉動的驅動手輪。

進一步地，滑座上設有多個用于分別安裝第一滑塊的安裝槽，第一滑塊上下滑動設置于安裝槽內；滑座上對應各安裝槽設有一組伸入安裝槽內抵頂第一滑塊以驅動第一滑塊上下滑動并鎖緊的第一驅動構件，第一驅動構件設置于滑座上。

進一步地，第一滑塊的底面為與水平面呈夾角的斜面，斜面的傾斜方向與動力渦輪單元體的軸向一致；第一驅動構件包括設置于安裝槽的底部且頂面與斜面貼合的墊塊、螺紋連接于滑座上的調節螺桿，調節螺桿水平設置，其一端伸入安裝槽內抵頂墊塊，其相對設置的另一端延伸出滑座外。

進一步地，第一滑塊內設有用于安裝第二滑塊并對第二滑塊進行導向的安裝腔，第二滑塊滑動設置于安裝腔內；各組支架還包括分設于第二滑塊滑動方向的兩端以對第二滑塊的滑動進行限位的第一壓板和第二壓板，第一壓板和第二壓板分別與第一滑塊的兩個端面固定連接。

進一步地，第二滑塊上設有貫穿的用于安裝第二連接軸的安裝孔；各組支架還包括用于在小范圍內任意調節第二連接軸的方向的萬向節，萬向節裝設于第二連接軸的外圓上且位于安裝孔內。

進一步地，高速動平衡支架還包括支承于高速動平衡機上且與高速動平衡機相連的底座，兩組支架分別支撐于底座上；高速動平衡支架還包括多組支承于底座上以用于安裝測量位置度和同軸度的測量件的安裝支架，各安裝支架包括：與底座相連的支座，支座上設有多根支桿，各支桿上設有用于安裝測量件的轉接套。

本發明具有以下有益效果：

本發明的動力渦輪單元體動平衡試驗工裝通過傳動座可將高速動平衡機輸出的動力傳輸到動力渦輪單元體上，通過滑座、第一滑塊及第二滑塊可調節動力渦輪單元體、發動機機匣及各傳感器在動力渦輪單元體軸線方向上、豎直方向上、垂直動力渦輪單元體的軸線方向上的位置度和同軸度，從而解決現有的擺架結構無法調節位置度尤其是同軸度的技術問題；且本發明的動力渦輪單元體動平衡試驗工裝動力傳輸簡單、傳遞效率高，位置度和同軸度調節簡單、靈活，且調節精度高。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是裝設有發動機機匣及各傳感器的動力渦輪單元體的剖視結構示意圖；

圖2是本發明優選實施例的傳動座與動力渦輪單元體相連時的剖視結構示意圖；

圖3是本發明優選實施例的高速動平衡支架的局部剖視結構示意圖；

圖4是圖3的C-C向剖視結構示意圖；

圖5是圖3的D-D向剖視結構示意圖。

圖例說明

10、動力渦輪單元體；20、傳動座；21、第一連接軸；22、套齒軸；23、套筒；24、支承軸承；25、第一限位螺母；26、第二限位螺母；30、支架；31、支架本體；32、滑座；33、第一滑塊；34、第二滑塊；35、第二連接軸；36、滑軌；37、擋塊；38、推拉構件；381、安裝座；382、安裝板；383、絲桿螺母；384、絲桿；385、頂塊；386、驅動手輪；39、第一驅動構件；391、墊塊；392、調節螺桿；393、托板；41、第一壓板；42、第二壓板；43、萬向節；50、底座；60、安裝支架；61、支座；62、支桿；63、轉接套。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參照圖2至圖4所示，本發明的優選實施例提供了一種動力渦輪單元體動平衡試驗工裝，包括：用于將動力傳輸至動力渦輪單元體10上的傳動座20，傳動座20包括轉動設置且與高速動平衡機的動力輸出端相連的第一連接軸21，第一連接軸21的輸出端連接有與其嚙合傳動的套齒軸22，套齒軸22的輸出端連接有與其嚙合傳動的動力渦輪單元體10。還包括用于安裝動力渦輪單元體10并調節動力渦輪單元體10、裝設于動力渦輪單元體10上的發動機機匣及各傳感器的位置度和同軸度的高速動平衡支架，高速動平衡支架包括：沿動力渦輪單元體10的軸向相對設置于動力渦輪單元體10兩側的兩組支架30，各組支架30包括支承于高速動平衡機上的支架本體31，支架本體31上設有沿動力渦輪單元體10的軸向滑動設置的滑座32，滑座32上沿其延伸方向依次間隔設有多個上下滑動設置的第一滑塊33，各第一滑塊33內設有沿垂直動力渦輪單元體10的軸線方向滑動設置的第二滑塊34，各第二滑塊34內裝設有用于連接動力渦輪單元體10的第二連接軸35。本發明的動力渦輪單元體動平衡試驗工裝包括傳動座20，用于將高速動平衡機輸出的動力傳輸到動力渦輪單元體10上；還包括沿動力渦輪單元體10的軸向滑動設置的滑座32，通過滑動滑座32可調節動力渦輪單元體10、發動機機匣及各傳感器在動力渦輪單元體10軸線方向上的位置度和同軸度；還包括上下滑動設置于滑座32上的多個第一滑塊33，通過上下滑動第一滑塊33，可調節動力渦輪單元體10、發動機機匣及各傳感器在豎直方向上的位置度和同軸度；還包括沿垂直動力渦輪單元體10的軸線方向滑動設置的第二滑塊34，通過滑動第二滑塊34，可調節動力渦輪單元體10、發動機機匣及各傳感器在垂直動力渦輪單元體10的軸線方向上的位置度和同軸度。本發明的動力渦輪單元體動平衡試驗工裝通過傳動座20可將高速動平衡機輸出的動力傳輸到動力渦輪單元體10上，通過滑座32、第一滑塊33及第二滑塊34可調節動力渦輪單元體10、發動機機匣及各傳感器在動力渦輪單元體10軸線方向上、豎直方向上、垂直動力渦輪單元體10的軸線方向上的位置度和同軸度，從而解決現有的擺架結構無法調節位置度尤其是同軸度的技術問題；且本發明的動力渦輪單元體動平衡試驗工裝動力傳輸簡單、傳遞效率高，位置度和同軸度調節簡單、靈活，且調節精度高。

可選地，如圖2所示，第一連接軸21上朝向動力渦輪單元體10的端面上設有內凹的凹孔，凹孔的內壁上設有沿第一連接軸21的軸向延伸的內嚙合齒。套齒軸22輸入端的外圓上設有與凹孔中的內嚙合齒嚙合的第一外嚙合齒，其相對設置的輸出端的外圓上設有與動力渦輪單元體10的內嚙合齒嚙合的第二外嚙合齒。本發明具體的實施例中，第一外嚙合齒為鼓形齒，鼓形齒承載能力強、角位移補償量大且傳動效率高，能夠更好的進行動力的傳輸，第二外嚙合齒為直齒，容易制造。

可選地，如圖2所示，傳動座20還包括固定設置且呈空心筒狀的套筒23。第一連接軸21的外圓上裝設有支承軸承24，第一連接軸21通過支承軸承24轉動支承于套筒23內。本發明具體的實施例中，支承軸承24為角接觸軸承，角接觸軸承可同時承受徑向負荷和軸向負荷，并能在較高的轉速下工作。第一連接軸21輸入端的外圓上裝設有用于抵頂支承軸承24以限位的第一限位螺母25，第一限位螺母25與套筒23的內壁螺紋連接。第一連接軸21輸出端的外圓上裝設有用于抵頂支承軸承24以限位的第二限位螺母26，第二限位螺母26與第一連接軸21的外圓面螺紋連接。

可選地，如圖3和圖4所示，各組支架30還包括用于滑動支承滑座32的滑軌36，滑軌36支承于支架本體31上。各組支架30還包括抵頂滑座32以限位的擋塊37、與滑座32相連以推動滑座32滑動并鎖緊的推拉構件38，擋塊37和推拉構件38分設于滑座32滑行方向的兩端，擋塊37固設于滑軌36上，推拉構件38連接于支架本體31上。

本發明具體實施例中，如圖3所示，推拉構件38包括與支架本體31固定連接的安裝座381，安裝座381上豎直設有安裝板382，安裝板382上裝設有絲桿螺母383，絲桿螺母383內設有與其配合且水平設置的絲桿384，絲桿384的一端設有用于與滑座32相連的頂塊385，絲桿384的另一相對端設有用于驅動絲桿384轉動的驅動手輪386。驅動手輪386包括呈盤狀的手輪及垂直手輪設置的手柄。通過施力驅動手輪386旋轉，可使絲桿384旋轉的同時推動滑座32滑動，從而調節動力渦輪單元體10、發動機機匣及各傳感器在動力渦輪單元體10軸線方向上的位置度和同軸度。

可選地，如圖3和圖4所示，滑座32上設有多個用于分別安裝第一滑塊33的安裝槽，第一滑塊33上下滑動設置于安裝槽內。滑座32上對應各安裝槽設有一組伸入安裝槽內抵頂第一滑塊33以驅動第一滑塊33上下滑動并鎖緊的第一驅動構件39，第一驅動構件39設置于滑座32上。

本發明具體實施例中，如圖3所示，第一滑塊33的底面為與水平面呈夾角的斜面，斜面的傾斜方面與動力渦輪單元體10的軸向一致。第一驅動構件39包括設置于安裝槽的底部且頂面與斜面貼合的墊塊391、螺紋連接于滑座32上的調節螺桿392，調節螺桿392水平設置，其一端伸入安裝槽內抵頂墊塊391，其相對設置的另一端延伸出滑座32外。優選地，如圖3所示，第一驅動構件39還包括設置于安裝槽的底部的托板393，墊塊391滑動支承于托板393上。通過轉動調節螺桿392，即可推動墊塊391沿斜面的傾斜方向移動，由于墊塊391的頂面與斜面貼合，從而墊塊391移動時，即可推動第一滑塊33上下滑動，從而調節動力渦輪單元體10、發動機機匣及各傳感器在豎直方向上的位置度和同軸度。

可選地，如圖3和圖4所示，第一滑塊33內設有用于安裝第二滑塊34并對第二滑塊34進行導向的安裝腔，第二滑塊34滑動設置于安裝腔內。本發明具體實施例中，如圖3所示，第二滑塊34的截面呈方型，安裝腔的截面呈與第二滑塊34的截面相匹配的形狀，以安裝第二滑塊34并對第二滑塊34的滑動進行導向。各組支架30還包括分設于第二滑塊34滑動方向的兩端以對第二滑塊34的滑動進行限位的第一壓板41和第二壓板42，第一壓板41和第二壓板42分別與第一滑塊33的兩個端面固定連接。

可選地，如圖3和圖4所示，第二滑塊34上設有貫穿的用于安裝第二連接軸35的安裝孔。優選地，各組支架30還包括用于在小范圍內任意調節第二連接軸35的方向的萬向節43，萬向節43裝設于第二連接軸35的外圓上且位于安裝孔內。本發明具體實施例中，如圖5所示，部分第二連接軸35的端部還連接有上叉耳及與上叉耳配合的下叉耳，上叉耳和下叉耳用于分別與動力渦輪單元體10相連。

可選地，如圖3所示，高速動平衡支架還包括支承于高速動平衡機上且與高速動平衡機相連的底座50，兩組支架30分別支撐于底座50上。高速動平衡支架還包括多組支承于底座50上以用于安裝測量位置度和同軸度的測量件的安裝支架60。本發明具體實施例中，如圖4所示，各安裝支架60包括：與底座50相連的支座61，支座61上設有多根支桿62，各支桿62上設有用于安裝測量件的轉接套63。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。