CN114221501B - 转子装配工装及方法、离心叶轮间隙调整机构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空发动机装配的技术领域,更具体地,涉及一种转子装配工装及方法、离心叶轮间隙调整机构及方法,利用转子装配工装装配转子,避免第一轴承损伤,并用第一轴承固定转子的一端,利用定心夹具固定转子的另一端,保证转子可在自身重力作用下顺利下沉,使离心叶轮与离心叶轮外罩贴合,保证测量的准确度,其中,转子的下沉量即是离心叶轮间隙,根据下沉量进行调整,当下沉量在预设范围外,需要对装配件进行分解更换第一调整垫的厚度,当下沉量在预设范围内时,只需要调整第二调整垫的厚度,不需要对发动机装配件进行分解,通过本实施例中的调整方法,可以有效降低对装配件进行分解的概率,有效提高发动机装配进度和质量。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机装配的技术领域,更具体地,涉及一种转子装配工装及方法、离心叶轮间隙调整机构及方法。
背景技术
航空发动机对轴向间隙要求极其严格,如果离心叶轮叶尖与离心叶轮外罩轴向间隙控制不得当,会导致发动机叶片刮磨引起振动或间隙过大引起性能不良,影响发动机的正常工作,对发动机故障排除调试周期产生影响。整机装配时,轴向间隙需要根据零组件实际尺寸进行选配调整,通过计算及假装配方式选配轴向间隙,由于发动机结构与多数常规结构不同,轴向尺寸不合格时需要分解到初始状态进行调整,调整过程中由于零件涂胶及尺寸公差累计误差引起选配工作反复,严重影响发动机装配质量和延缓装配进度。
现有技术公开了一种发动机离心叶轮间隙调节机构及选配方法,通过控制联合转子装配过程,减小联合转子的装配误差;然后调整发动机方向,使离心叶轮位于上方且离心叶轮外罩处于下方,利用联合转子的自重带动联合转子下沉,使离心叶轮叶尖与叶轮外罩贴合,并测得联合转子的下沉量,复原联合转子的装配位置,调节调整垫厚度,直至离心叶轮与离心叶轮外罩之间的间隙符合设计要求。该方案中,通过压紧工装装配第一轴承时,不能平稳地使压气机转子安装入轴承孔内,第一轴承容易产生损伤;且该方案中,由于零部件尺寸误差等影响,计算方式很难合格,当叶轮间隙不在控制范围内时,需要分解更换调整垫厚度,增加了装配消耗,对装配进度和分解造成的零件损伤存在隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种转子装配工装、离心叶轮间隙调整机构及方法,使转子平稳安装,避免轴承损伤,降低分解调整概率,提高发动机装配进度及质量。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
提供一种转子装配工装,前机匣顶部设有第一轴承孔并在第一轴承孔处通过第一轴承安装转子,工装包括引导机构、引导夹具和安装于前机匣端面的定位机构,所述定位机构设有第一通孔,所述引导机构穿设于所述第一通孔且与所述第一通孔过盈配合,所述引导机构开设有第二通孔,所述引导夹具包括与转子可拆卸连接的连接部和设于所述连接部底部的引导柱,所述引导柱穿设于所述第二通孔且与所述第二通孔过盈配合,所述连接部的尺寸从与转子连接处向靠近引导柱的方向逐渐减小,所述引导机构设有扩张部,所述扩张部的外壁与第一轴承抵接,所述扩张部的内壁与所述连接部配合,且所述扩张部的内径尺寸从扩张部的顶部向底部逐渐减小。
本发明的转子装配工装,包括定位机构、引导机构和引导夹具,使用时,通过第一通孔将引导机构与定位机构连接,将定位机构安装于前机匣,将引导夹具与转子连接,然后调整前机匣使前机匣位于竖直状态,将转子从前机匣顶部安装,使引导柱对准引导机构的第二通孔,使转子下移,带动引导夹具下移,且在引导机构的引导作用下,转子能够平稳安装,且在转子下移过程中,引导夹具的连接部与引导机构的扩张部配合,且连接部的尺寸从与转子连接处向靠近引导柱的方向逐渐减小,扩张部的内径尺寸从扩张部的顶部向底部逐渐减小,连接部挤压扩张部,扩张部向外挤压第一轴承,使第一轴承的球体径向向外撑开,直至第一轴承安装到位,使转子的前轴颈顺利通过第一轴承孔,转子可平稳***第一轴承孔内,避免第一轴承产生损伤。
进一步地,所述定位机构包括支撑座、支撑套和支座,所述支撑座与前机匣通过第一连接件连接,所述支撑套与所述支撑座通过第二连接件连接,所述支座与所述支撑套通过第三连接件连接,所述第一通孔开设于所述支座。
进一步地,所述引导机构包括支撑筒、导柱、挡板、导套和衬套,所述导套两侧开设有滑槽,所述支撑套装设有与所述滑槽滑动连接的限位件,所述导柱穿设于所述第一通孔,所述第二通孔贯穿所述导柱,所述挡板位于所述导柱的顶部外侧,所述导套过盈安装于所述挡板外周,所述挡板与导套之间形成第一台阶,所述衬套设有与所述第一台阶抵接的第二台阶,所述衬套内壁设有可与连接部抵接的第三台阶,所述扩张部位于所述衬套顶部。
进一步地,所述导柱的顶部外壁设有凸环,所述挡板与所述凸环抵接,所述导柱外壁缠绕有弹簧,所述弹簧的一端连接于定位机构,所述弹簧的另一端连接于所述凸环。
本发明还提供一种转子装配方法,应用于上述的转子装配工装,包括以下步骤:
S1:将定位机构和引导机构连接并将定位机构安装于前机匣,将引导夹具与转子连接;
S2:使前机匣位于竖直状态,运用吊具将转子安装在前机匣顶部的第一轴承孔内,使引导柱对准第二通孔;
S3:转子在引导柱与第二通孔的导向作用下向下移动,连接部挤压扩张部,扩张部挤压第一轴承使第一轴承的球体径向向外撑开,直至第一轴承安装到位,转子的前轴颈顺利通过第一轴承孔;
S4:拆除吊具、定位机构、引导机构和引导夹具,完成转子的装配。
本发明的转子装配方法,首先将定位机构和引导机构安装于前机匣,并将引导夹具与转子连接,再将转子安装在前机匣顶部的第一轴承孔内,且使引导柱对准第二通孔,使转子在引导柱与第二通孔的导向作用下向下移动,在连接部的挤压作用下,扩张部挤压第一轴承使使第一轴承的球体径向向外撑开,直至第一轴承安装到位,转子的前轴颈顺利通过第一轴承孔,拆除吊具、定位机构、引导机构和引导夹具,完成转子的装配。本发明的转子装配方法,能对转子进行引导,可以使得转子平稳***第一轴承孔内,确保消除第一轴承损伤。
本发明还提供一种离心叶轮间隙调整机构,包括用于支撑和定位转子的第一轴承、用于沿侧向固定和锁紧所述第一轴承的锁紧机构、固定在所述转子上的离心叶轮、设置在所述离心叶轮***并与扩压器机匣连接的离心叶轮外罩、设于所述离心叶轮外罩与扩压器机匣之间的第一调整垫以及设于所述转子端面并用于测量所述锁紧机构松开状态下转子沿轴向自由下沉的下沉量的量桥,还包括第二调整垫、用于固定转子的定心夹具及上述的转子装配工装,所述第二调整垫设于所述扩压器机匣与轴流机匣之间,所述定心夹具安装于所述扩压器机匣顶部且与所述转子同轴连接。
本发明的离心叶轮间隙调整机构,离心叶轮的叶尖与离心叶轮外罩之间的间隙即离心叶轮间隙,使用时,利用转子装配工装将转子安装于前机匣,使第一轴承安装到位,避免第一轴承损伤,利用第一轴承和定心夹具固定转子,替换掉假装的燃烧室、过渡段、燃气涡轮转子组件,减少装配消耗,加快装配进度,然后利用量桥测量锁紧机构松开后转子的下沉量,其中,测量下沉量时,松开锁紧机构,但不脱开锁紧机构,调整发动机方向,使离心叶轮处于离心叶轮上方,转子在自身重量下沿轴向下沉,使离心叶轮与离心叶轮外罩贴合,转子的下沉量即是离心叶轮间隙,根据下沉量进行调整,当下沉量在预设范围外,需要对装配件进行分解更换第一调整垫的厚度,当下沉量在预设范围内时,只需要调整第二调整垫的厚度,不需要对发动机装配件进行分解,通过本实施例中的调整机构,可以有效降低对装配件进行分解的概率,有效提高发动机装配进度和质量。
进一步地,所述定心夹具包括支架、固定架、定位套和压套,所述支架通过第四连接件与所述扩压器机匣连接,所述定位套通过第五连接件与所述支架连接,所述固定架通过第六连接件与所述支架连接,所述转子穿设于所述定位套,所述压套位于所述定位套顶部,所述压套穿设于所述固定架且所述压套与所述固定架螺纹连接。
进一步地,所述定心夹具还包括设于所述压套两侧的手柄。
进一步地,所述锁紧机构包括设于所述转子并用于将所述第一轴承的内环压紧固定的第一支撑件及设于前段组件并用于将所述第一轴承的外环压紧固定的第二支撑件,所述第二支撑件经位于所述前段组件的自锁螺母锁紧。
本发明还提供一种离心叶轮间隙调整机构的方法,应用于上述的离心叶轮间隙调整机构,包括以下步骤:
(a)按上述的转子装配方法装配转子;
(b)在扩压器机匣上安装定心夹具,利用定心夹具将转子固定;
(c)调整发动机方向,使离心叶轮位于离心叶轮外罩上方,松开锁紧机构,利用所述转子的自重带动所述转子下沉,使离心叶轮的叶尖与离心叶轮外罩贴合,并利用量桥测量转子的下沉量;
(d)判断转子的下沉量是否在预设范围内,若是,完成装配;若否,则进入步骤(e);
(e)判断下沉量与预设范围的偏差是否在0.00mm~0.04mm之间,若否,分解装配件并更换第一调整垫的厚度,重复步骤(c)和(d);若是;进入步骤(f);
(f)调整第二调整垫的厚度,重复步骤(c)和(d),直至下沉量在预设范围内。
本发明的离心叶轮间隙调整机构的方法,利用转子装配工装装配转子,避免第一轴承损伤,并用第一轴承固定转子的一端,利用定心夹具固定转子的另一端,保证转子可在自身重力作用下顺利下沉,使离心叶轮与离心叶轮外罩贴合,保证测量的准确度,其中,转子的下沉量即是离心叶轮间隙,根据下沉量进行调整,当下沉量在预设范围外,需要对装配件进行分解更换第一调整垫的厚度,当下沉量在预设范围内时,只需要调整第二调整垫的厚度,不需要对发动机装配件进行分解,通过本实施例中的调整方法,可以有效降低对装配件进行分解的概率,有效提高发动机装配进度和质量。。
本发明的转子装配工装及方法、离心叶轮间隙调整机构及方法与背景技术相比,产生的有益效果为:
通过转子装配工装,转子可平稳***第一轴承孔内,避免第一轴承产生损伤;利用第一轴承和定心夹具固定转子,替换掉假装的燃烧室、过渡段、燃气涡轮转子组件,减少装配消耗,加快装配进度;当下沉量在预设范围外,需要对装配件进行分解更换第一调整垫的厚度,当下沉量在预设范围内时,只需要调整第二调整垫的厚度,不需要对发动机装配件进行分解,可以有效降低对装配件进行分解的概率,有效提高发动机装配进度和质量。
附图说明
图1为本发明实施例中使用转子装配工装的示意图;
图2为图1中局部A的放大图;
图3为本发明实施例中定位机构与引导机构的连接示意图;
图4为本发明实施例中定心夹具的结构示意图;
图5为本发明实施例中离心叶轮调整机构的结构示意图。
附图中:1-转子;2-前机匣;3-转子装配工装;31-定位机构;311-支撑座;312-支撑套;313-支座;3131-第一通孔;314-第一连接件;315-第二连接件;316-第三连接件;32-引导机构;321-导柱;3211-第二通孔;322-挡板;323-导套;3231-滑槽;324-衬套;3241-扩张部;3242-第二台阶;3243-第三台阶;325-第一台阶;326-支撑筒;327-限位件;328-弹簧;33-引导夹具;331-连接部;332-引导柱;4-定心夹具;41-支架、42-固定架;43-定位套;44-压套;45-手柄;46-下沉孔;47-第四连接件;48-第五连接件;49-第六连接件;5-量桥;6-第一轴承;7-离心叶轮;8-离心叶轮外罩;9-扩压器机匣;10-轴流机匣;11-第一调整垫;12-第二调整垫;13-锁紧机构;131-自锁螺母。
图中D表示离心叶轮间隙,H表示测量距离。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
如图1至图3所示,一种转子装配工装,前机匣2顶部设有第一轴承6孔并在第一轴承6孔处通过第一轴承6安装转子1,工装包括引导机构32、引导夹具33和安装于前机匣2端面的定位机构31,定位机构31设有第一通孔3131,引导机构32穿设于第一通孔3131且与第一通孔3131过盈配合,引导机构32开设有第二通孔3211,引导夹具33包括与转子1可拆卸连接的连接部331和设于连接部331底部的引导柱332,引导柱332穿设于第二通孔3211且与第二通孔3211过盈配合,连接部331的尺寸从与转子1连接处向靠近引导柱332的方向逐渐减小,引导机构32设有扩张部3241,扩张部3241的外壁与第一轴承6抵接,扩张部3241的内壁与连接部331配合,且扩张部3241的内径尺寸从扩张部3241的顶部向底部逐渐减小。
上述的转子装配工装,包括定位机构31、引导机构32和引导夹具33,使用时,通过第一通孔3131将引导机构32与定位机构31连接,将定位机构31安装于前机匣2,将引导夹具33与转子1连接,然后调整前机匣2使前机匣2位于竖直状态,将转子1从前机匣2顶部安装,使引导柱332对准引导机构32的第二通孔3211,使转子1下移,带动引导夹具33下移,且在引导机构32的引导作用下,转子1能够平稳安装,且在转子1下移过程中,引导夹具33的连接部331与引导机构32的扩张部3241配合,且连接部331的尺寸从与转子1连接处向靠近引导柱332的方向逐渐减小,扩张部3241的内径尺寸从扩张部3241的顶部向底部逐渐减小,连接部331挤压扩张部3241,扩张部3241向外挤压第一轴承6,使第一轴承6的球体径向向外撑开,直至第一轴承6安装到位,使转子1的前轴颈顺利通过第一轴承6孔,转子1可平稳***第一轴承6孔内,避免第一轴承6产生损伤。
如图1、图3所示,定位机构31包括支撑座311、支撑套312和支座313,支撑座311与前机匣2通过第一连接件314连接,支撑套312与支撑座311通过第二连接件315连接,支座313与支撑套312通过第三连接件316连接,第一通孔3131开设于支座313。具体地,第一连接件314和第二连接件315分别将支撑座311和支撑套312固定于前机匣2,第三连接件316为插销,方便地将支座313固定于支撑套312,进而将支座313固定于前机匣2,第一通孔3131开设于支座313,引导机构32穿设于第一通孔3131,且引导夹具33与转子1连接,引导夹具33与引导机构32相互配合,通过对引导机构32的定位进而实现对转子1的定位。
如图1至图3所示,引导机构32包括支撑筒326、导柱321、挡板322、导套323和衬套324,导套323两侧开设有滑槽3231,支撑套312装设有与滑槽3231滑动连接的限位件327,导柱321穿设于第一通孔3131,第二通孔3211贯穿导柱321,挡板322位于导柱321的顶部外侧,导套323过盈安装于挡板322外周,挡板322与导套323之间形成第一台阶325,衬套324设有与第一台阶325抵接的第二台阶3242,衬套324内壁设有可与连接部331抵接的第三台阶3243,扩张部3241位于衬套324顶部。具体地,将转子1装入第一轴承6孔的过程中,转子1下移,引导柱332与导柱321的第二通孔3211配合,对转子1起引导作用,下移过程中,连接部331与衬套324顶部的扩张部3241相互挤压,扩张部3241向外挤压第一轴承6,直至连接部331与第三台阶3243抵接,转子1继续下移,使第一轴承6的球体径向向外撑开,使转子1的前轴颈顺利通过第一轴承6孔,导套323过盈安装于挡板322外周,挡板322可过盈安装于导柱321的顶部外侧,将导套323、挡板322和导柱321固定连成一体,转子1在下移的过程中,第一台阶325与第二台阶3242相互配合,导套323、挡板322和导柱321在衬套324的作用下向下移动,且限位件327与导套323的滑槽3231相互配合,对导套323、挡板322和导柱321进行导向。其中,导套323和挡板322可一体成型,导柱321可从第一通孔3131伸出,以增加转子1下移行程。
导柱321的顶部外壁设有凸环,挡板322与凸环抵接,导柱321外壁缠绕有弹簧328,弹簧328的一端连接于定位机构31,弹簧328的另一端连接于凸环。转子1下移过程中,导柱321向下移伸出第一通孔3131,弹簧328压缩,且挡板322与凸环抵接,进一步保证挡板322与导柱321的固定连接,防止转子1下移过程中,衬套324与导柱321发生相对移动掉落。
具体地,当转子1安装到位后,拆除吊具,将定位机构31与前机匣2的连接拆除,将定位机构31与引导机构32取出,再将引导夹具33拆卸下来,完成转子1的装配;或将第三连接件316取出,解开支撑套312与支座313的连接,将支座313与引导机构32取出,然后取出引导夹具33,拆卸第一连接件314和第二连接件315,将支撑座311与支撑套312拆卸下来,完成转子1的装配。
实施例二
一种转子装配方法,应用于实施例一的转子装配工装,包括以下步骤:
S1:将定位机构31和引导机构32连接并将定位机构31安装于前机匣2,将引导夹具33与转子1连接;
S2:使前机匣2位于竖直状态,运用吊具将转子1安装在前机匣2顶部的第一轴承6孔内,使引导柱332对准第二通孔3211;
S3:转子1在引导柱332与第二通孔3211的导向作用下向下移动,连接部331挤压扩张部3241,扩张部3241挤压第一轴承6使第一轴承6的球体径向向外撑开,直至第一轴承6安装到位,转子1的前轴颈顺利通过第一轴承6孔;
S4:拆除吊具、定位机构31、引导机构32和引导夹具33,完成转子1的装配。
上述的转子装配方法,首先将定位机构31和引导机构32安装于前机匣2,并将引导夹具33与转子1连接,再将转子1安装在前机匣2顶部的第一轴承6孔内,且使引导柱332对准第二通孔3211,使转子1在引导柱332与第二通孔3211的导向作用下向下移动,在连接部331的挤压作用下,扩张部3241挤压第一轴承6使使第一轴承6的球体径向向外撑开,直至第一轴承6安装到位,转子1的前轴颈顺利通过第一轴承6孔,拆除吊具、定位机构31、引导机构32和引导夹具33,完成转子1的装配。本实施例的转子1装配方法,能对转子1进行引导,可以使得转子1平稳***第一轴承6孔内,确保消除第一轴承6损伤。
步骤S5中,当转子1安装到位后,可将吊具拆除,将定位机构31与前机匣2的连接拆除,将定位机构31与引导机构32的整体取出,再将引导夹具33拆卸下来,完成转子1的装配。
实施例三
如图4、图5所示,一种离心叶轮间隙调整机构,包括用于支撑和定位转子1的第一轴承6、用于沿侧向固定和锁紧第一轴承6的锁紧机构13、固定在转子1上的离心叶轮7、设置在离心叶轮7***并与扩压器机匣9连接的离心叶轮外罩8、设于离心叶轮外罩8与扩压器机匣9之间的第一调整垫11以及设于转子1端面并用于测量锁紧机构13松开状态下转子1沿轴向自由下沉的下沉量的量桥5,还包括第二调整垫12、用于固定转子1的定心夹具4及实施例一中的转子装配工装3,第二调整垫12设于扩压器机匣9与轴流机匣10之间,定心夹具4安装于扩压器机匣9顶部且与转子1同轴连接。
上述的离心叶轮间隙调整机构,离心叶轮7的叶尖与离心叶轮外罩8之间的间隙即离心叶轮间隙,使用时,利用转子装配工装3将转子1安装于前机匣2,使第一轴承6安装到位,避免第一轴承6损伤,利用第一轴承6和定心夹具4固定转子1,替换掉假装的燃烧室、过渡段、燃气涡轮转子组件,减少装配消耗,加快装配进度,然后利用量桥5测量锁紧机构13松开后转子1的下沉量,其中,测量下沉量时,松开锁紧机构13,但不脱开锁紧机构13,调整发动机方向,使离心叶轮7处于离心叶轮7上方,转子1在自身重量下沿轴向下沉,使离心叶轮7与离心叶轮外罩8贴合,转子1的下沉量即是离心叶轮间隙,根据下沉量进行调整,当下沉量在预设范围外,需要对装配件进行分解更换第一调整垫11的厚度,当下沉量在预设范围内时,只需要调整第二调整垫12的厚度,不需要对发动机装配件进行分解,通过本实施例中的调整机构,可以有效降低对装配件进行分解的概率,有效提高发动机装配进度和质量。
定心夹具4包括支架41、固定架42、定位套43和压套44,支架41通过第四连接件47与扩压器机匣9连接,定位套43通过第五连接件48与支架41连接,固定架42通过第六连接件49与支架41连接,转子1穿设于定位套43,压套44位于定位套43顶部,压套44穿设于固定架42且压套44与固定架42螺纹连接。具体地,转动压套44,使压套44下旋,压套44挤压定位套43,将转子1的顶端固定,并与第一轴承6共同作用,将转子1固定,减少装配误差,以准确地测量实际状态下离心叶轮间隙。
定心夹具4还包括设于压套44两侧的手柄45,通过手柄45可方便、省力地转动压套44,使压套44旋转下移固定转子1。
压套44顶部可密封设计并在压套44顶部开设用于连接扳手的下沉孔46,可通过扳手设定扭矩,以适宜的扭矩使定心夹具4固定转子1而不损坏转子1。
锁紧机构13包括设于转子1并用于将第一轴承6的内环压紧固定的第一支撑件及设于前段组件并用于将第一轴承6的外环压紧固定的第二支撑件,第二支撑件经位于前段组件的自锁螺母131锁紧。其中,测量下沉量时,松开自锁螺母131,但不脱开锁紧机构13。
实施例四
一种离心叶轮间隙调整方法,应用于实施例三的离心叶轮间隙调整机构,包括以下步骤:
(a)按实施例二中的转子装配方法装配转子1;
(b)在扩压器机匣9上安装定心夹具4,利用定心夹具4将转子1固定;
(c)调整发动机方向,使离心叶轮7位于离心叶轮外罩8上方,松开锁紧机构13,利用转子1的自重带动转子1下沉,使离心叶轮7的叶尖与离心叶轮外罩8贴合,并利用量桥5测量转子1的下沉量;
(d)判断转子1的下沉量是否在预设范围内,若是,完成装配;若否,则进入步骤(e);
(e)判断下沉量与预设范围的偏差是否在0.00mm~0.04mm之间,若否,分解装配件并更换第一调整垫11的厚度,重复步骤(c)和(d);若是;进入步骤(f);
(f)调整第二调整垫12的厚度,重复步骤(c)和(d),直至下沉量在预设范围内。
上述的离心叶轮间隙调整机构的方法,利用转子装配工装3装配转子1,避免第一轴承6损伤,并用第一轴承6固定转子1的一端,利用定心夹具4固定转子1的另一端,保证转子1可在自身重力作用下顺利下沉,使离心叶轮7与离心叶轮外罩8贴合,保证测量的准确度,其中,转子1的下沉量即是离心叶轮间隙,根据下沉量进行调整,当下沉量在预设范围外,需要对装配件进行分解更换第一调整垫11的厚度,当下沉量在预设范围内时,只需要调整第二调整垫12的厚度,不需要对发动机装配件进行分解,通过本实施例中的调整方法,可以有效降低对装配件进行分解的概率,有效提高发动机装配进度和质量。
步骤(c)中,下沉量的测量过程为:调整发动机方向为竖直方向,如图5所示,使离心叶轮7位于离心叶轮外罩8上方,在定心夹具4的端部安装量桥5,并在量桥5上选择基准面,利用深度尺测得第一距离H1;撤掉量桥5,调整发动机方向为水平方向,松开锁紧机构13的自锁螺母131,但不脱开锁紧机构13;调整发动机方向为竖直方向,使离心叶轮7位于离心叶轮外罩8上方,使转子1下沉,离心叶轮7的叶尖与离心叶轮外罩8贴合,利用量桥5再次测量第二距离H2;计算第一距离和第二距离的差值,即为转子1的下沉量,获得实际状态下离心叶轮7与离心叶轮外罩8之间的间隙。
实施例五
本实施例与实施例四类似,所不同之处在于,预设范围为0.64mm~0.7mm。对离心叶轮间隙进行调整时,判断下沉量是否在0.60mm~0.64mm或0.7mm~0.74mm之间,若否,分解装配件并更换第一调整垫11的厚度,再次测量下沉量,重复上述操作;若是,调整第二调整垫12的厚度,重复上述操作,直至下沉量在0.64mm~0.7mm之间,完成离心叶轮间隙的调整。
在上述具体实施方式的具体内容中,各技术特征可以进行任意不矛盾的组合,为使描述简洁,未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种离心叶轮间隙调整机构,包括用于支撑和定位转子(1)的第一轴承(6)、用于沿侧向固定和锁紧所述第一轴承(6)的锁紧机构(13)、固定在所述转子(1)上的离心叶轮(7)、设置在所述离心叶轮(7)***并与扩压器机匣(9)连接的离心叶轮外罩(8)、设于所述离心叶轮外罩(8)与扩压器机匣(9)之间的第一调整垫(11)以及设于所述转子(1)端面并用于测量所述锁紧机构(13)松开状态下转子(1)沿轴向自由下沉的下沉量的量桥(5),前机匣(2)顶部设有第一轴承孔并在第一轴承孔处通过第一轴承(6)安装转子,其特征在于,还包括第二调整垫(12)、用于固定转子(1)的定心夹具(4)及转子装配工装(3),所述转子装配工装包括引导机构(32)、引导夹具(33)和安装于前机匣(2)端面的定位机构(31),所述定位机构(31)设有第一通孔(3131),所述引导机构(32)穿设于所述第一通孔(3131)且与所述第一通孔(3131)过盈配合,所述引导机构(32)开设有第二通孔(3211),所述引导夹具(33)包括与转子(1)可拆卸连接的连接部(331)和设于所述连接部(331)底部的引导柱(332),所述引导柱(332)穿设于所述第二通孔(3211)且与所述第二通孔(3211)过盈配合,所述连接部(331)的尺寸从与转子(1)连接处向靠近引导柱(332)的方向逐渐减小,所述引导机构(32)设有扩张部(3241),所述扩张部(3241)的外壁与第一轴承(6)抵接,所述扩张部(3241)的内壁与所述连接部(331)配合,且所述扩张部(3241)的内径尺寸从扩张部(3241)的顶部向底部逐渐减小;所述第二调整垫(12)设于所述扩压器机匣(9)与轴流机匣(10)之间,所述定心夹具(4)安装于所述扩压器机匣(9)顶部且与所述转子(1)同轴连接。
2.根据权利要求1所述的离心叶轮间隙调整机构,其特征在于,所述定心夹具(4)包括支架(41)、固定架(42)、定位套(43)和压套(44),所述支架(41)通过第四连接件(47)与所述扩压器机匣(9)连接,所述定位套(43)通过第五连接件(48)与所述支架(41)连接,所述固定架(42)通过第六连接件(49)与所述支架(41)连接,所述转子(1)穿设于所述定位套(43),所述压套(44)位于所述定位套(43)顶部,所述压套(44)穿设于所述固定架(42)且所述压套(44)与所述固定架(42)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的离心叶轮间隙调整机构,其特征在于,所述定心夹具(4)还包括设于所述压套(44)两侧的手柄(45)。
4.根据权利要求1所述的离心叶轮间隙调整机构,其特征在于,所述锁紧机构(13)包括设于所述转子(1)并用于将所述第一轴承(6)的内环压紧固定的第一支撑件及设于前段组件并用于将所述第一轴承(6)的外环压紧固定的第二支撑件,所述第二支撑件经位于所述前段组件的自锁螺母(131)锁紧。
5.根据权利要求1所述的离心叶轮间隙调整机构,其特征在于,所述定位机构(31)包括支撑座(311)、支撑套(312)和支座(313),所述支撑座(311)与前机匣(2)通过第一连接件(314)连接,所述支撑套(312)与所述支撑座(311)通过第二连接件(315)连接,所述支座(313)与所述支撑套(312)通过第三连接件(316)连接,所述第一通孔(3131)开设于所述支座(313)。
6.根据权利要求5所述的离心叶轮间隙调整机构,其特征在于,所述引导机构(32)包括支撑筒(326)、导柱(321)、挡板(322)、导套(323)和衬套(324),所述导套(323)两侧开设有滑槽(3231),所述支撑套(312)装设有与所述滑槽(3231)滑动连接的限位件(327),所述导柱(321)穿设于所述第一通孔(3131),所述第二通孔(3211)贯穿所述导柱(321),所述挡板(322)位于所述导柱(321)的顶部外侧,所述导套(323)过盈安装于所述挡板(322)外周,所述挡板(322)与导套(323)之间形成第一台阶,所述衬套(324)设有与所述第一台阶(325)抵接的第二台阶(3242),所述衬套(324)内壁设有可与连接部(331)抵接的第三台阶(3243),所述扩张部(3241)位于所述衬套(324)顶部。
7.根据权利要求6所述的离心叶轮间隙调整机构,其特征在于,所述导柱的顶部外壁设有凸环,所述挡板(322)与所述凸环抵接,所述导柱(321)外壁缠绕有弹簧(328),所述弹簧(328)的一端连接于定位机构(31),所述弹簧(328)的另一端连接于所述凸环。
8.一种应用权利要求1至7任一项所述的离心叶轮间隙调整机构的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(a)装配转子(1);其中装配转子(1)的过程包括以下步骤:
S1:将定位机构(31)和引导机构(32)连接并将定位机构(31)安装于前机匣(2),将引导夹具(33)与转子(1)连接;
S2:使前机匣(2)位于竖直状态,运用吊具将转子(1)安装在前机匣(2)顶部的第一轴承孔内,使引导柱(332)对准第二通孔(3211);
S3:转子(1)在引导柱(332)与第二通孔(3211)的导向作用下向下移动,连接部(331)挤压扩张部(3241),扩张部(3241)挤压第一轴承(6)使第一轴承(6)的球体径向向外撑开,直至第一轴承(6)安装到位,转子(1)的前轴颈顺利通过第一轴承孔;
S4:拆除吊具、定位机构(31)、引导机构(32)和引导夹具(33),完成转子(1)的装配;
(b)在扩压器机匣(9)上安装定心夹具(4),利用定心夹具(4)将转子(1)固定;
(c)调整发动机方向,使离心叶轮(7)位于离心叶轮外罩(8)上方,松开锁紧机构(13),利用所述转子(1)的自重带动所述转子(1)下沉,使离心叶轮(7)的叶尖与离心叶轮外罩(8)贴合,并利用量桥(5)测量转子(1)的下沉量;
(d)判断转子(1)的下沉量是否在预设范围内,若是,完成装配;若否,则进入步骤(e);
(e)判断下沉量与预设范围的偏差是否在0.00mm~0.04mm之间,若否,分解装配件并更换第一调整垫(11)的厚度,重复步骤(c)和(d);若是;进入步骤(f);
(f)调整第二调整垫(12)的厚度,重复步骤(c)和(d),直至下沉量在预设范围内。
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