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面向航空发动机机匣转子外环的环形曲线路径压装装置

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


面向航空发动机机匣转子外环的环形曲线路径压装装置

技术领域

本发明属于航空发动机机匣转子外环压装装配领域,具体地说是一种面向航空发动机机匣转子外环的环形曲线路径压装装置。

背景技术

近年来,国家对于航空领域加大研发,尤其对于航空发动机的型号研发投入越来越多的人力和财力,并取得一系列的重点成果。机匣作为航空发动机的重要组成部分,其装配的质量及效率对于机匣整体的生产有着重要的意义,而机匣转子外环的装配又是机匣装配作业的关键之一。

对于航空发动机机匣转子外环的装配工作,传统的工作形式是操作者人工手持锤子,将机匣放置于钳工平台上调整适合位置后重击敲入。工作时,操作者需结合身体位置随时搬调机匣位置,并带上耳罩进行作业。这种工作形式,效率低下、消耗大量劳动力,并且装配时敲击声音巨大影响车间环境;虽然操作者带有耳罩,但是由此产生的安全隐患不容忽视,同时传统作业亦不能保证装置质量,对于机匣转子外环的装配有着严重制约。

发明内容

针对上述机匣转子外环装配时存在的效率低下、有大体力劳作、存在安全隐患以及不能保证装配质量等一系列问题,本发明的目的在于提供一种面向航空发动机机匣转子外环的环形曲线路径压装装置。该压装装置可面向不同型号航空发动机机匣转子外环、不同层级航空发动机机匣转子外环的装配,可实现环形曲线路径压装,压装速度及压装力均可调节。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

本发明包括环压执行组件、环压升降组件及环压床身组件,其中环压床身组件包括升降动力单元、床身组件、滚珠丝杠及丝母连接座,所述升降动力单元固定在床身组件上,所述滚珠丝杠转动安装于床身组件上,并与所述升降动力单元的输出端相连,所述丝母连接座通过丝母穿设于滚珠丝杠上;所述环压升降组件包括环压升降平台,所述环压升降平台与丝母连接座连接,通过所述升降动力单元的驱动在丝母连接座的带动下升降;所述环压执行组件包括环压动力单元、环压连接板、环压轴及环压头组件,所述环压连接板固定在环压升降平台上,所述环压连接板上方安装有环压动力单元,所述环压轴与环压连接板转动连接,所述环压动力单元的输出端与环压轴的上端相连,所述环压轴的下端连接有环压头组件,所述环压头组件包括环压杆及环压压头,所述环压杆的一端与环压轴的下端连接,所述环压杆的另一端安装有与待压装的外环接触的环压压头;所述环压动力单元驱动环压轴旋转,进而带动所述环压头组件旋转,实现对于环形曲线运动压装的作业。

其中:所述升降动力单元包括升降用伺服电机、升降用伺服电机减速器及升降动力单元支架,所述升降动力单元支架固接于床身组件上,所述升降用伺服电机与升降用伺服电机减速器连接后再安装于升降动力单元支架上,所述升降用伺服电机减速器的输入端与升降用伺服电机相连,所述升降用伺服电机减速器的输出端作为升降动力单元的输出端通过升降用联轴器与滚珠丝杠连接。

所述环压升降平台的下方设有限位块,所述限位块固接于床身组件上,用于对所述环压升降组件进行下位限制。

还包括位移传感器组件,所述位移传感器组件包括位移传感器、位移传感器晃块及位移传感器晃块支架,所述位移传感器安装于床身组件上,所述位移传感器晃块通过位移传感器晃块支架固定在环压升降平台上。

所述床身组件包括环压床身、底座及地脚组件,所述环压床身安装于底座的上表面,所述底座的下表面连接有多个地脚组件;所述升降动力单元固定在环压床身上,所述滚珠丝杠转动安装于环压床身上。

所述床身组件上分别固接有直线导轨及直线导轨压块,所述直线导轨通过直线导轨压块压紧定位;所述环压升降平台上通过直线导轨滑块固定组件固接有直线导轨滑块,所述直线导轨滑块与直线导轨滑动连接,进而实现所述环压升降平台与床身组件之间的相对滑动。

所述床身组件与环压升降平台之间设有拖链,所述拖链的两端分别通过拖链连接板与床身组件及环压升降平台相连,所述升降动力单元及环压动力单元的线缆通过拖链引导至床身组件内。

所述环压动力单元包括环压用伺服电机、环压用伺服电机减速器及环压动力单元支架,所述环压动力单元支架固接于环压连接板的上方,所述环压用伺服电机与环压用伺服电机减速器连接后再安装于环压动力单元支架上,所述环压用伺服电机减速器的输入端与环压用伺服电机相连,所述环压用伺服电机减速器的输出端作为环压动力单元的输出端通过环压用联轴器与环压轴的上端连接。

所述环压杆的一端通过键连接定位于环压轴的下端,并通过与所述环压轴下端螺纹连接的环压杆固定螺母进行定位紧固。

安装了所述环压头组件的环压轴通过螺栓与环压用轴承的内圈连接,所述环压用轴承的外圈通过螺栓固接于环压连接板的下表面。

本发明的优点与积极效果为:

1.本发明在满足工艺要求及机械性能的条件下,避免不必要设计,并整合多种功能于同一机构,使本发明造价成本低廉。

2.本发明设计结构合理,保证功能实现的条件下没有多余结构,所以本发明结构简单。

3.本发明所有动作动力单元均由伺服系统组成,操作者可以根据实际情况对于航空机匣转子外环的压装力、压装位置、压装速度等多个重要参数进行调节设定。

4.本发明对于不同机匣或者机匣不同级外环可以通关更换环压头组件来进行适应,且仅需旋拧环压杆固定螺母即可实现不同型号环压头组件的更换。

5.本发明通过升降动力单元与滚珠丝杠、直线导轨的传动实现环压升降组件的升降动作,并由此实现环压执行组件的升降,从而满足环压不同位置的不同高度要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图;

图2为本发明的结构主视图;

图3为本发明的结构左视图;

图4为本发明的结构俯视图;

图5为图1中D处的局部放大剖视图;

其中:A为环压执行组件,B为环压升降组件,C为环压床身组件,1为环压用伺服电机,2为环压用伺服电机减速器,3为环压用联轴器,4为环压动力单元支架,5为环压连接板,6为环压用轴承,7为环压轴,8为环压杆,9为环压压头,10为环压杆固定螺母,11为环压升降平台,12为直线导轨滑块,13为直线导轨滑块固定组件,14为位移传感器晃块,15为位移传感器晃块支架,16为拖链连接板,17为拖链,18为升降用伺服电机,19为升降用伺服电机减速器,20为升降用联轴器,21为升降动力单元支架,22为环压床身,23为直线导轨,24为直线导轨压块,25为滚珠丝杠,26为丝母连接座,27为限位块,28为位移传感器,29为底座,30为地脚组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1~5所示,本发明包括环压执行组件A、环压升降组件B及环压床身组件C,其中环压床身组件C包括升降动力单元、床身组件、滚珠丝杠25及丝母连接座26,其中升降动力单元固定在床身组件上,滚珠丝杠25转动安装于床身组件上,并与升降动力单元的输出端相连,丝母连接座26通过丝母穿设于滚珠丝杠25上。环压升降组件B包括环压升降平台11,环压升降平台11与丝母连接座26连接,通过升降动力单元的驱动在丝母连接座26的带动下升降。环压执行组件A包括环压动力单元、环压连接板5、环压轴7及环压头组件,环压连接板5固定在环压升降平台11上,环压连接板5上方安装有环压动力单元,环压轴7与环压连接板5转动连接,环压动力单元的输出端与环压轴7的上端相连,环压轴7的下端连接有环压头组件;环压头组件包括环压杆8及环压压头9,环压杆8的一端与环压轴7的下端连接,环压杆8的另一端通过螺栓安装有与待压装的外环接触的环压压头9;环压动力单元驱动环压轴7旋转,进而带动环压头组件旋转,实现对于环形曲线运动压装的作业。

本实施例的床身组件包括环压床身22、底座29及地脚组件30,环压床身22安装于底座29的上表面,底座29的下表面连接有多个地脚组件30;地脚组件通过螺母及垫片调节安装于底座29下表面对应的连接板处,进而构成压装装置的底座组件,底座组件与环压床身22的连接构成压装装置的主体及定位安装基础。

本实施例的升降动力单元包括升降用伺服电机18、升降用伺服电机减速器19及升降动力单元支架21,升降用伺服电机18、升降用伺服电机减速器19通过螺栓相连接,而后通过螺栓安装至升降动力单元支架21之上,进而构成升降动力单元,升降动力单元中的升降动力单元支架21通过螺栓及定位销安装至床身组件中的环压床身22之上,以此为基础实现环压升降组件B的升降动力。升降用伺服电机减速器19的输入端与升降用伺服电机18相连,升降用伺服电机减速器19的输出端作为升降动力单元的输出端通过升降用联轴器20与滚珠丝杠25连接,进而驱动滚珠丝杠25旋转。

本实施例的丝母连接座26通过丝母穿入滚珠丝杠25后,滚珠丝杠25由丝杠支撑转动安装至床身组件中的环压床身22之上,并由升降用联轴器20将升降动力单元与滚珠丝杠25相连接,以此为基础,传递升降动力,带动环压升降组件B的升降。

本实施例的压装装置还包括位移传感器组件,位移传感器组件包括位移传感器28、位移传感器晃块14及位移传感器晃块支架15,位移传感器28通过螺栓安装于床身组件中的环压床身22上,位移传感器晃块14通过位移传感器晃块支架15固定在环压升降平台11上。本实施例的位移传感器28为市购产品,购置于德国巴鲁夫公司,型号为BTL-A110-M000-A1-S115。

本实施例在环压升降平台11的下方设有限位块27,限位块27固接于床身组件中的环压床身22上,用于对环压升降组件B进行下位限制。限位块27以及位移传感器组件实现对环压升降组件B位置的监控。

直线导轨23、直线导轨压块24分别通过螺栓安装至环压床身22对应安装面上,且直线导轨23由直线导轨压块24压紧定位。

以上构成压装装置的上床身机构,上床身机构与底座组件之间留有足够的空间,以适应机匣放置(机匣固定工作台)。上床身机构为压装装置的主体基础,为各组件的定位连接基础,亦为作业提供足够的支撑与强度、刚度的要求

本实施例的环压升降平台11上通过直线导轨滑块固定组件13固接有直线导轨滑块12,直线导轨滑块12与直线导轨23滑动连接,进而实现环压升降平台11与床身组件中环压床身22之间的相对滑动。升降动力单元与床身组件连接为压装装置提供动力,并通过直线导轨滑块12沿着直线导轨23滑动,以及丝母连接座26与环压升降平台11的连接,将环压升降组件B与床身组件连接为一体,使得动力可以驱动环压升降组件B进行升降移动。本实施例的直线导轨滑块固定组件13为现有技术,在此不再赘述。

本实施例床身组件中的环压床身22与环压升降平台11之间设有拖链17,拖链17的两端分别通过拖链连接板16与环压床身22及环压升降平台11相连,升降动力单元及环压动力单元中的伺服电机的线缆可以通过拖链17引导至环压床身22内,并进入控制柜。

本实施例的环压动力单元包括环压用伺服电机1、环压用伺服电机减速器2及环压动力单元支架4,环压用伺服电机1与环压用伺服电机减速器2通过螺栓相连接构成环压动力单元主体,而后亦通过螺栓安装在环压动力单元支架4之上,组成环压动力单元,环压动力单元通过螺栓及定位销安装于环压连接板5的上方。环压用伺服电机减速器2的输入端与环压用伺服电机1相连,环压用伺服电机减速器2的输出端作为环压动力单元的输出端通过环压用联轴器3与环压轴7的上端连接;通过环压动力单元的动力输出经过环压用联轴器3传递给环压轴7,再通过环压头组件与外环的接触并一直推动外环相对于机匣的运动,实现大压装力以及环形路径的压装作业。

本实施例环压杆8的一端通过键连接定位于环压轴7的下端,并通过与环压轴7下端螺纹连接的环压杆固定螺母10进行定位紧固。安装了环压头组件的环压轴7通过螺栓与环压用轴承6的内圈连接,环压用轴承6的外圈通过螺栓固接于环压连接板5的下表面。本实施例的环压用轴承6为市购产品,购置于日本汤姆逊公司IKO品牌交叉滚子轴承,型号为CRBFV9025 AUU。

环压动力单元与环压轴及环压轴上的环压头组件分别位于环压连接板5的上下两侧,通过环压用联轴器3将环压动力单元中环压用伺服电机减速器2的输出轴与环压轴7连接进行环压动力传递,环压动力单元与环压轴及环压轴上的环压头组件通过环压连接板5构成一体。

本实施例环压床身组件C中上部限位由升降动力单元支架21安装螺钉固定螺母进行限制。

本发明面向不同机匣或者机匣不同级外环可以通过更换环压头组件来进行适应,使压装装置可以面向不同外环,且对于环压头组件拆装简洁方便。

本发明可对于航空发动机机匣转子外环进行高效率、高安全性、高质量的自动化装配,操作者只需将待装配机匣辅助定位、对于外环预置及操控启停即可,无需额外劳作,即可完成航空发动机机匣转子外环的装配工作,装置适用性强,对于不同型号机匣、机匣转子不同及外环块通过变更对应工装均可实现自动装配,有着极佳的共性问题适应性。压装过程中可以适应外环块沿机匣内壁的环状布置,实现环形曲线路径的压装工作,同时结合压头压轴的更换以及配合升降高度的不同位置,实现不同机匣型号,不同转子级数对应外环块的压装工作。具体工作过程如下:

步骤1.压装装置固定安装于车间地面,使用时,操作者将待装配的机匣放置在压装装置下方的工作台上;

步骤2.操作者将由待压装的外环对应的环压压头9及环压杆8组成环压头组件穿入环压轴7之上,并通过环压杆固定螺母10进行定位紧固;

步骤3.操作者将待压入的外环预置于待装配位置一点,后启动压装装置;

步骤4.由升降用伺服电机18、升降用伺服电机减速器19、升降动力单元支架21构成的升降动力单元带动环压升降平台11移动至环压工作位置;

步骤5.在环压用伺服电机1与环压用伺服电机减速器2的带动下,环压头组件旋转动作,并压装外环;

步骤6.环压头组件旋转,压装外环至机匣对应位置;

步骤7.再由升降用伺服电机18、升降用伺服电机减速器19、升降动力单元支架21构成的升降动力单元带动环压升降平台11移动至环压初始位置;

步骤8.重复步骤2~步骤7,直至将机匣转子对应的各级外环压装完毕;

步骤9.操作者将压装完成的机匣移除装置;

步骤10.操作者将装置恢复初始状态,等待下一次工作任务,完成本次机匣转子外环的压装工作。

技术分类

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