CN203132477U - 一种发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，它包括用于水平安装在低压转子轴内腔的拉杆装置，所述拉杆装置主要由拉杆、隔离套筒、弹簧压力筒及用于将隔离套筒定位在低压转子轴内腔中的固定套组成，所述隔离套筒适配套装在所述拉杆的前段上并由所述固定套定位在隔离套筒的一端，所述弹簧压力筒是内置有弹簧的筒体，所述弹簧压力筒套于所述拉杆的前端部并顶触在隔离套筒的另一端，施加拉力于弹簧压力筒至弹簧标识位置以排除轴承间隙。测量数据的可靠性依靠本实用新型精度得以保证，基本排除了调整垫环厚度匹配得不准确问题，提高了高压涡轮单元体的装配精度；本实用新型的结构简单、操作方便、能够保障正常的生产进度。

Description

一种发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装

技术领域

本实用新型涉及一种民航发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装。 

背景技术

民航用发动机高压涡轮单元体装配时，按照发动机手册的规定，高压涡轮转子与静子的配合间距应确保在规定范围值之间，该间距采用在发动机四号轴承封严座与高压涡轮前轴之间安装金属垫环的方法调整。金属垫环分9，10，11，12，13，14五个级别，通过选择不同厚度的垫环来达到合适的轴向配合间距，实现提高发动机工作效率的目的。 

然而，发动机手册缺乏对调整垫片厚度的精确计算，而是给出个大概的厚度选择范围值，这样难以满足高压涡轮单元体安装后配合间距的测量要求，从而很容易出现该单元体安装后测量值不合格，若不合格则需要通过重选调整垫环调整，导致高压涡轮单元体安装不合格而需要卸下重装，经常对生产进度造成影响。因此，在单元体装配过程中正确测量、选择调整垫环起着至关重要的作用。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、方便操作、能够提高高压涡轮单元体的装配精度、可以保障正常生产进度的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装。 

本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现：一种发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：它包括用于水平安装在低压转子轴内腔的拉杆装置，所述拉杆装置主要由拉杆、隔离套筒、弹簧压力筒及用于将隔离套筒定位在低压转子轴内腔中的固定套组成，所述隔离套筒适配套装在所述拉杆的前段上并由所述固定套定位在隔离套筒的一端，所述弹簧压力筒是内置有弹簧的筒体，所述弹簧压力筒套于所述拉杆的前端部并顶触在隔离套筒的另一端，施加拉力于弹簧压力筒至弹簧标识位置以排除轴承间隙。 

本实用新型在确认与调整垫环相接触的轴承封严座等件安装到位、被测量端面正常的情况下，由拉杆装置排除轴承间隙以实现轴向调整用垫环厚度的准确测 量。因此测量数据的可靠性依靠本实用新型精度得以保证，基本排除了调整垫环厚度匹配得不准确问题，提高了高压涡轮单元体的装配精度；本实用新型的结构简单、操作方便、能够保障正常的生产进度。 

作为本实用新型的一种改进，所述测量工装还包括测量量桥，所述测量量桥主要由测量基座与设于测量基座上中部的安装板组成，所述测量基座为长形板体且该板体的两端弯折用于适配安装在发动机机匣法兰盘上，在所述测量基座与安装板的中心部位设有相通的通孔，所述拉杆穿过通孔后固定。拉杆装置与测量量桥相配合获得调整垫环厚度的测量数据，而测量量桥的测量面以平行于发动机安装法兰为校准，与安装边平面度一致，可以确保测量的准确性。 

作为本实用新型的进一步改进，所述测量工装还包括定位夹具，所述定位夹具主要由用于套装在固定夹具加长杆上的加压筒、接头螺帽组成，所述螺帽用于与固定夹具上的液压缸活塞杆接触并由其推动，其中，所述加压筒由两个同心异径筒体连接为一体制成，所述接头安装在所述加压筒的较小端且用于与液压作动筒紧密接触，通过打压力使安装在高压压气机轴上的四号轴承件紧密安装到位。定位夹具可以确认与调整垫环相接触的轴承封严座等件是否安装到位、被测量端面是否正常。 

作为本实用新型的一种实施方式，所述拉杆装置还包括用于起导向作用的导向头，所述导向头为圆锥体，且所述导向头的端头为外凸弧形面，所述导向头套装在所述拉杆的前端上使拉杆以导向头导引穿过隔离套筒并伸出。 

作为本实用新型的另一种实施方式，所述拉杆装置还包括用于施力的手柄，所述手柄螺纹套装在所述拉杆的前端上，并以手柄拧紧而压迫弹簧压力筒。 

本实用新型还可以有以下实施方式： 

在所述拉杆的后端安装有端盖，在所述端盖的中部设有环形螺母，所述拉杆穿过测量量桥的通孔后伸入端盖并与所述环形螺母连接固定。 

所述手柄采用星形手柄。 

所述弹簧压力筒包括外套、活动套和弹簧，所述外套与活动套均为底面开孔的桶形，所述外套与活动套以二者开口相对使外套套于活动套上，在所述活动套与外套之间设有用于限位二者相对位移的限位机构，所述弹簧安装在活动套内，弹簧的两端分别顶触在外套与活动套的底面上。 

所述限位机构包括限位孔和限位柱，所述限位孔是沿所述外套侧壁的轴向开设的长条形孔，所述限位柱横向设置在所述活动套的侧壁上，所述限位柱位于所 述限位孔中并以位于限位孔中的不同位置实现外套与活动套之间的相对位移。 

所述限位孔与限位柱均分别采用一对，每对中的限位孔与限位柱分别相对设置。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果： 

⑴测量数据的可靠性依靠本实用新型精度得以保证，基本排除了调整垫环厚度匹配得不准确问题，提高了高压涡轮单元体的装配精度。 

⑵定位夹具可以确认与调整垫环相接触的轴承封严座等件是否安装到位、被测量端面是否正常。 

⑶拉杆装置排除轴承间隙以实现轴向调整用垫环厚度的准确测量。 

⑷拉杆装置与测量量桥相配合获得调整垫环厚度的测量数据，而测量量桥的测量面以平行于发动机安装法兰为校准，与安装边平面度一致，可以确保测量的准确性。 

⑸本实用新型的结构简单、操作方便、能够保障正常的生产进度。 

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

图1是拉杆装置的结构示意图之一（测量时使用）； 

图2是拉杆装置的结构示意图之二（***发动机时使用）； 

图3是测量量桥的结构示意图； 

图4是定位夹具的加压筒轴向剖视图； 

图5是定位夹具的接头轴向剖视图。 

具体实施方式

如图1-5所示，是本实用新型一种发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，它包括用于水平安装在低压转子轴内腔的拉杆装置1，拉杆装置1主要由拉杆11、隔离套筒12、弹簧压力筒13及用于将隔离套筒12定位在低压转子轴内腔中的固定套14组成，隔离套筒12适配套装在拉杆11的前段上并由固定套14定位在隔离套筒12的一端，弹簧压力筒13是内置有弹簧的筒体，弹簧压力筒13套于拉杆11的前端部并顶触在隔离套筒12的另一端，施加拉力于弹簧压力筒13至弹簧标识位置以排除轴承间隙。拉杆装置还包括用于施力的手柄，手柄采用星形手柄15，星形手柄15螺纹套装在拉杆11的前端上，并以手柄拧紧而压迫弹簧 压力筒。拉杆装置还包括起导向作用的导向头7，导向头7为圆锥体，且导向头7的端头为外凸弧形面，在卸除星形手柄15后，导向头7套装在拉杆11的前端上使拉杆以导向头导引穿过隔离套筒并伸出。 

在本实施例中，弹簧压力筒包括外套、活动套和弹簧，外套与活动套均为底面开孔的桶形，外套与活动套以二者开口相对使外套套于活动套上，在活动套与外套之间设有用于限位二者相对位移的限位机构，弹簧安装在活动套内，弹簧的两端分别顶触在外套与活动套的底面上。在本实施例中，限位机构包括限位孔和限位柱，限位孔是沿外套侧壁的轴向开设的长条形孔，限位柱横向设置在活动套的侧壁上，且限位柱位于限位孔中并以位于限位孔中的不同位置实现外套与活动套之间的相对位移。限位孔与限位柱均分别采用一对，每对中的限位孔与限位柱分别相对设置。 

测量工装还包括测量量桥2，测量量桥2主要由测量基座21与设于测量基座21上中部的安装板22组成，测量基座21为长形板体且该板体的两端弯折用于适配安装在发动机机匣法兰边上，在测量基座21与安装板22的中心部位设有相通的通孔23，拉杆11穿过通孔23后固定。 

测量工装还包括定位夹具，定位夹具主要由用于套装在固定夹具加长杆上的加压筒3、接头4和螺帽组成，螺帽用于与固定夹具上的液压缸活塞杆接触并由其推动，其中，加压筒3由两个同心异径筒体连接为一体制成，接头4安装在加压筒3的较小端且用于与液压作动筒紧密接触，通过打压力使安装在高压压气机轴上的四号轴承件紧密安装到位。定位夹具可以确认与调整垫环相接触的轴承封严座等件是否安装到位、被测量端面是否正常。 

在拉杆11的后端安装有端盖5，在端盖5的中部设有环形螺母6，拉杆11穿过测量量桥2的通孔23后伸入端盖5并与环形螺母6连接固定。 

本实用新型是首先测量前预紧测量面保证精确测量，当测量时，向前拉高压压气机转子排除转子的轴向活动量，对测量面进行压紧测量，使其实际测量状态与高压涡轮单元体装配后配合间隙的测量的状态一致（测量装配后的高压涡轮配合间隙需要施加向前的拉力排除转子的轴向活动量），该工装适合装配过程对垫片厚度的精确计算，来实现利用提高垫环的安装精度(高压涡轮单元体组装时)来达到取消组装高压涡轮单元体后的垫环重新调整作业的目的。 

本实用新型的具体工作过程是： 

⑴测量前的预紧：在测量前，先将定位夹具套入高压轴外圈，通过螺帽与工装 IAE1P17017配合与液压作动缸相连，通过打压力使装在高压压气机轴上的四号轴承件紧密安装到最佳位置，之后卸下该工装，该工装主要确认与该垫环相接触的轴承封严座等件安装是否到位、被测量端面是否正常。 

⑵测量前的准备：在拉杆前端安装导向头，从高压压气气后轴的内孔的方向由后往前装上长条拉杆并穿过装在LPC低压转子轴内腔的隔离套筒，再卸除导向头，在拉杆前端装上弹簧压力筒及星形手柄，拧紧星形手柄，对拉杆施加拉力至弹簧标识位置，目的是排除转子的轴向活动量。施加一定载荷拉力来排除轴承间隙，解决测量过程中的存在轴承间隙而导致测量偏差的问题。 

⑶将测量量桥安装在与高压涡轮单元体配合的法兰边上，用深度游标卡尺测量量桥底座测量面到轴承后封严座端面的距离，并将此距离记为D，测量2点并取平均值减去工装的厚度值得尺寸C，通过尺寸C减去尺寸B的值即得出实际的垫片厚度值。 

高压转子轴拉杆施加在高压压气机与低压压气机轴之间沿轴向方向的压力，排除转子的轴向活动量，然后使用安装在高压压气机的底座的深度卡规来测量C值。也即采用封严座圆周的2点同时测量,然后取2个测量结果的平均值C。 

测量出C与已知的B值就可计算出垫环的厚度值，并按计算出的垫片尺寸选择合适的垫片进行装配，这样即可保证装配后的转子静子配合位置的准确。 

垫环的厚度值计算式： 

A=C-B 

式中：C—转子机匣法兰边至转子轴承封严座的距离 

A—垫环厚度 

B—高压涡轮静子机匣前法兰边至高压涡轮转子前轴端头的距离 

本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：它包括用于水平安装在低压转子轴内腔的拉杆装置，所述拉杆装置主要由拉杆、隔离套筒、弹簧压力筒及用于将隔离套筒定位在低压转子轴内腔中的固定套组成，所述隔离套筒适配套装在所述拉杆的前段上并由所述固定套定位在隔离套筒的一端，所述弹簧压力筒是内置有弹簧的筒体，所述弹簧压力筒套于所述拉杆的前端部并顶触在隔离套筒的另一端，施加拉力于弹簧压力筒至弹簧标识位置以排除轴承间隙。 

2.根据权利要求1所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述测量工装还包括测量量桥，所述测量量桥主要由测量基座与设于测量基座上中部的安装板组成，所述测量基座为长形板体且该板体的两端弯折用于适配安装在发动机机匣法兰盘上，在所述测量基座与安装板的中心部位设有相通的通孔，所述拉杆穿过通孔后固定。 

3.根据权利要求2所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述测量工装还包括定位夹具，所述定位夹具主要由用于套装在固定夹具加长杆上的加压筒、接头和螺帽组成，所述螺帽用于与固定夹具上的液压缸活塞杆接触并由其推动，其中，所述加压筒由两个同心异径筒体连接为一体制成，所述接头安装在所述加压筒的较小端且用于与液压作动筒紧密接触，通过打压力使安装在高压压气机轴上的四号轴承件紧密安装到位。 

4.根据权利要求3所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述拉杆装置还包括用于施力的手柄，所述手柄螺纹套装在所述拉杆的前端上，并以手柄拧紧而压迫弹簧压力筒。 

5.根据权利要求4所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述拉杆装置还包括用于起导向作用的导向头，所述导向头为圆锥体，且所述导向头的端头为外凸弧形面，所述导向头套装在所述拉杆的前端上使拉杆以导向头导引穿过隔离套筒并伸出。 

6.根据权利要求5所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：在所述拉杆的后端安装有端盖，在所述端盖的中部设有环形螺母，所述拉杆穿过测量量桥的通孔后伸入端盖并与所述环形螺母连接固定。 

7.根据权利要求6所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述手柄采用星形手柄。 

8.根据权利要求7所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述弹簧压力筒包括外套、活动套和弹簧，所述外套与活动套均为底面开孔的桶形，所述外套与活动套以二者开口相对使外套套于活动套上，在所述活动套与外套之间设有用于限位二者相对位移的限位机构，所述弹簧安装在活动套内，弹簧的两端分别顶触在外套与活动套的底面上。 

9.根据权利要求8所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述限位机构包括限位孔和限位柱，所述限位孔是沿所述外套侧壁的轴向开设的长条形孔，所述限位柱横向设置在所述活动套的侧壁上，所述限位柱位于所述限位孔中并以位于限位孔中的不同位置实现外套与活动套之间的相对位移。 

10.根据权利要求9所述的发动机高压涡轮转子的轴向调整用垫环厚度测量工装，其特征在于：所述限位孔与限位柱均分别采用一对，每对中的限位孔与限位柱分别相对设置。 

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