一种带防转功能的轴向限位锁紧结构及其锁紧方法

技术领域

本发明涉及航空发动机制造技术领域，尤其涉及一种带防转功能的轴向限位锁紧结构及其锁紧方法。

背景技术

在航空发动机、燃气轮机等内部具有高速旋转部件的叶轮机械中，为保证相关静子零组件的可靠运行，必须确保其工作在相对静止的环境中，为此需要开展相关零组件的防转设计。

防转设计的工作原理为在周向上增加阻力，一种方式是可以在目标零件的相邻零件的周向位置设计阻挡结构，通过机械接触来防止旋转的发生；二种方式是通过增大目标零件的轴向压力以提高周向摩擦力的方式来实现。

通常来说，前一种防转设计需要在目标零件和相邻零件的对应位置上设计相对应的配合结构，此方式适用于周向旋转较为强烈或者对周向旋转有严格限制的工作环境，后一种防转设计则无需设计额外的配合结构，可通过增大轴向压紧力来满足严格的防转要求。

在采用第二种方式进行防转设计时，在需要进行拆卸时，如何能够对锁紧结构进行快速解锁，方便松开目标零件，是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种带防转功能的轴向限位锁紧结构及其锁紧方法，能够对锁紧结构进行快速解锁，方便松开目标零件，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提出一种带防转功能的轴向限位锁紧结构，包括壳体和轴向限位环，所述壳体具备左端敞口状容置腔体，在容置腔体内安装有目标零件；在所述壳体的容置腔口部设置有卡槽；在所述轴向限位环上设置有缺口；所述轴向限位环将目标零件轴向压紧在壳体的容置腔内；在缺口处设置有周向锁紧调节装置，用于撑开所述轴向限位环，使轴向限位环卡接在所述壳体口部的卡槽内。

优选的，所述周向锁紧调节装置包括螺杆和自锁螺母；所述自锁螺母旋合在螺杆上；轴向限位环在缺口位置处形成第一端和第二端，在第一端的端面设置有螺纹孔，在第二端的端面设置有盲孔；所述螺杆的一端旋合在螺纹孔上，另一端活动插设在盲孔内。

优选的，在所述螺杆上套设有垫片，所述垫片位于轴向限位环的第二端端面与自锁螺母之间。

优选的，所述轴向限位环的缺口的宽度为D，自锁螺母的厚度为d，其中D≥2d。

优选的，在所述卡槽的外侧壁为均布设置的多个轴向限位挡边；在所述轴向限位环的外周面均布有多个凸台，凸台的数量与所述轴向限位挡边的数量相等；所述凸台的宽度为L2，相邻两个轴向限位挡边间隔宽度为L1，其中L2＞L1；锁紧时，所述凸台卡接在轴向限位挡边内侧面上。

优选的，所述轴向限位挡边的数量不少于四个。

优选的，在所述轴向限位环的外端面上设置有拨杆沉孔。

优选的，所述拨杆沉孔的数量为两个，呈180°对称分布；两个拨杆沉孔的连线垂直于缺口与轴向限位环环心的连线。

另一方面，本发明还提出上述的带防转功能的轴向限位锁紧结构的锁紧方法，包括以下步骤：

步骤S1：依次将目标零件、轴向限位环放入壳体的容置腔内，并轴向压紧所述轴向限位环将将目标零件轴向压紧；

步骤S2：调节周向锁紧调节装置，撑开所述轴向限位环，使轴向限位环卡接在所述壳体口部的卡槽内；

步骤S3：进一步调节周向锁紧调节装置，使得轴向限位环径向顶紧在卡槽内。

优选的，将轴向限位环放入壳体内时，将轴向限位环周向的凸台与壳体的轴向限位挡边错开后放入，采用圆柱形的拨杆工具插入轴向限位环外端面的拨杆沉孔内，将轴向限位环拨动旋转至凸台在周向角度范围与轴向限位挡边完全重合后，再调节周向锁紧调节装置中的自锁螺母，撑开轴向限位环并径向顶紧在壳体的卡槽内。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

(1)在本发明中，通过在轴向限位环上设置有缺口，并在缺口处设置有周向锁紧调节装置，当需要进行拆卸时，只需将周向锁紧调节装置松开，轴向限位环在自身弹性的作用下即可自行合拢，从而从卡槽中脱开，实现快速拆卸的目的。

(2)在本发明中，通过在轴向限位环上设置有缺口，并在缺口处设置有周向锁紧调节装置，用于撑开所述轴向限位环，使轴向限位环卡接在所述壳体口部的卡槽内，壳体与轴向限位环之间通过径向顶紧达到防转目的，轴向限位环与目标零件之间通过轴向压紧方式达到防转目的。因此，相较于现有的防转设计结构而言，本发明有效地将两种防转设计相结合，具有结构简单、锁紧可靠的优点，无需目标零件设计额外的防转配合结构，能达到简化目标零件结构的目的和实现目标零件可靠防转的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明所提供的带防转功能的轴向限位锁紧结构的剖视图；

图2为图1中C向视图；

图3为图2中A处放大图；

图4为本发明中轴向限位环的主视图；

图5为图4中沿D-D剖视图；

图6为图5中I处的放大图；

图7为本发明中壳体的主视图；

图8为图7中E-E剖视图；

图9为图7中沿F-F剖视后的旋转放大图

图10为将轴向限位环的凸台与壳体的轴向限位挡边错开后放入壳体内的示意图；

图11为轴向限位环旋转至凸台在周向角度范围与壳体的轴向限位挡边完全重合时的示意图。

附图标号说明：1、壳体；1a、卡槽；1b、轴向限位挡边；2、轴向限位环；2a、缺口；2b、螺纹孔；2c、盲孔；2d、凸台；2e、拨杆沉孔；3、目标零件；4、螺杆；5、自锁螺母；6、垫片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

结合附图所示，一种带防转功能的轴向限位锁紧结构，包括壳体1和轴向限位环2，所述壳体1具备左端敞口状容置腔体，在容置腔体内安装有目标零件3；在所述壳体1的容置腔口部设置有卡槽1a；在所述轴向限位环2上设置有缺口2a；所述轴向限位环2将目标零件3轴向压紧在壳体1的容置腔内；在缺口2a处设置有周向锁紧调节装置，用于撑开所述轴向限位环2，使轴向限位环2卡接在所述壳体1口部的卡槽1a内。轴向限位环2采用具备弹性的钢制材料制成。

通过采用上述结构，由于在轴向限位环2上设置有缺口2a，并在缺口2a处设置有周向锁紧调节装置，当需要进行拆卸时，只需将周向锁紧调节装置松开，轴向限位环2在自身弹性的作用下即可自行合拢，从而从卡槽1a中脱开，实现快速拆卸的目的。

另外，通过在轴向限位环2上设置有缺口2a，并在缺口2a处设置有周向锁紧调节装置，用于撑开所述轴向限位环2，使轴向限位环2卡接在所述壳体口部的卡槽1a内，壳体1与轴向限位环2之间通过径向顶紧达到防转目的，轴向限位环2与目标零件3之间通过轴向压紧方式达到防转目的。因此，相较于现有的防转设计结构而言，本发明有效地将两种防转设计相结合，具有结构简单、锁紧可靠的优点，无需目标零件设计额外的防转配合结构，能达到简化目标零件结构的目的和实现目标零件可靠防转的要求。

结合图3所示，所述周向锁紧调节装置包括螺杆4和自锁螺母5；所述自锁螺母5旋合在螺杆4上；轴向限位环2在缺口2a位置处形成第一端和第二端，在第一端的端面设置有螺纹孔2b，在第二端的端面设置有盲孔2c；所述螺杆4的一端旋合在螺纹孔2b上，另一端活动插设在盲孔2c内。当需要撑开轴向限位环2时，只需旋转自锁螺母5顶开轴向限位环2的第二端，即可将轴向限位环2撑开，相反地，旋转自锁螺母5操作轴向限位环2的第一端运动，即可松开轴向限位环2，在轴向限位环2自身弹性的作用下即可自行合拢，以达到将轴向限位环2径向松开的目的。

结合图3所示，在所述螺杆4上套设有垫片6，所述垫片6位于轴向限位环2的第二端端面与自锁螺母5之间。设置垫片6的目的在于避免轴向限位环2的端面发生磨损，起到保护轴向限位环2的目的。

结合图3所示，为了便于使用扳手对自锁螺母5进行旋转操作，要求扳手具有一定的活动空间，因此需要设计缺口2a的宽度，所述轴向限位环2的缺口2a自然状态下的宽度为D，自锁螺母5的厚度为d，其中D≥2d。通过该宽度设计，便于扳手操作。

结合图4、图7至图9所示，在所述卡槽1a的外侧壁为均布设置的多个轴向限位挡边1b；在所述轴向限位环2的外周面均布有多个凸台2d，凸台2d的数量与所述轴向限位挡边1b的数量相等；所述凸台2d的宽度为L2，相邻两个轴向限位挡边1b间隔宽度为L1，其中L2＞L1；锁紧时，所述凸台2d卡接在轴向限位挡边1b内侧面上。由于L2＞L1，因此在放置轴向限位环2时，轴向限位环2周向的凸台2d与壳体1的轴向限位挡边1b错开后放入，便于安装轴向限位环2。为了保证轴向限位挡边1b轴向卡紧强度，轴向限位挡边1b的数量不少于四个。

结合图4至图6所示，在所述轴向限位环2的外端面上设置有拨杆沉孔2e。将轴向限位环2周向的凸台2d与壳体1的轴向限位挡边1b错开后放入时，可以采用圆柱形的拨杆工具插入轴向限位环2外端面的拨杆沉孔2e内，将轴向限位环2拨动旋转至凸台2d在周向角度范围与轴向限位挡边1b完全重合后。

进一步地，所述拨杆沉孔2e的数量为两个，呈180°对称分布；两个拨杆沉孔2e的连线垂直于缺口2a与轴向限位环2环心的连线。

另一方面，本实施例还提供上述的带防转功能的轴向限位锁紧结构的锁紧方法，包括以下步骤：

步骤S1：依次将目标零件3、轴向限位环2放入壳体1的容置腔内，并轴向压紧所述轴向限位环2将将目标零件3轴向压紧；

步骤S2：调节周向锁紧调节装置，撑开所述轴向限位环2，使轴向限位环2卡接在所述壳体1口部的卡槽1a内；

步骤S3：进一步调节周向锁紧调节装置，使得轴向限位环2径向顶紧在卡槽1a内。

结合图10、图11所示，将轴向限位环2放入壳体1内时，将轴向限位环2周向的凸台2d与壳体1的轴向限位挡边1b错开后放入，采用圆柱形的拨杆工具插入轴向限位环2外端面的拨杆沉孔2e内，将轴向限位环2拨动旋转至凸台2d在周向角度范围与轴向限位挡边1b完全重合后，再调节周向锁紧调节装置中的自锁螺母5，撑开轴向限位环2并径向顶紧在壳体1的卡槽1a内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。