本发明专利技术涉及一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置，属于工程机械领域。所述装置包括底座、工装轴和涨套，其中，所述工装轴包括依次连接的第一工装轴段、锥形台段、定位台段、第二工装轴段和第三工装轴段，涨套为筒状结构且涨套内型面与锥形台段外型面相匹配，涨套筒体沿轴线方向开有一条贯穿的缝隙；涨套上端面和锥形台段的上端面开有相配合的螺纹孔；底座中心处设有套筒，第二工装轴段和第三工装轴段位于套筒内，套筒上端面与定位台段下端面接触。所述动平衡装置采用涨套式结构，实现了盘类转子与动平衡装置的快速装拆。
A kind of dynamic balancing device for disk type rotor of turbine engine
【技术实现步骤摘要】
一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置
本专利技术涉及一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置，属于工程机械领域。
技术介绍
盘类转子是涡轮发动机常用的无轴颈转子结构件，其动平衡是生产过程中关键过程。为保证涡轮发动机的振动性能，盘类转子的动平衡精度要求均比较高，采用立式动平衡机一般无法保证其平衡精度要求，需要采用卧式动平衡机进行动平衡。涡轮发动机盘类转子传统的动平衡方法是将盘类转子热装配在工艺轴(工装)上，然后将两者支撑在卧式动平衡机上进行动平衡。由于工艺轴与盘类转子为过盈配合，需要采用热装和热拆的工艺方法，每次加热和保温大约需要4h，导致平衡效率低，并且为了同时平衡多个零件，工艺轴数量多，导致工装生产和管理成本高，不利于涡轮发动机盘类零件的批量生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高效的涡轮发动机盘类转子动平衡装置，以解决盘类转子采用工艺轴在卧式动平衡机进行动平衡时，存在平衡效率低，工装生产和管理成本高的问题，不满足涡轮发动机批生产需求。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置，所述装置包括底座、工装轴和涨套，其中，所述工装轴包括依次连接的第一工装轴段、锥形台段、定位台段、第二工装轴段和第三工装轴段，锥形台段位于定位台段中心处，且锥形台段的大端面位于定位台段的上端面上，涨套为筒状结构且涨套内型面与锥形台段外型面相匹配，涨套筒体沿轴线方向开有一条贯穿的缝隙；涨套上端面和锥形台段的上端面开有相配合的螺纹孔；底座中心处设有套筒，第二工装轴段和第三工装轴段位于套筒内，套筒上端面与定位台段下端面接触；第一工装轴段、锥形台段、第二工装轴段和第三工装轴段同轴，且第一工装轴段与第三工装轴段直径相同，第二工装轴段直径大于第三工装轴段；使用时，第一工装轴段和第三工装轴段的轴颈与动平衡机的支承滚轮配合，第二工装轴段用于安装动平衡机驱动皮带；涨套的外径小于盘类转子的内径。进一步的，所述第一工装轴段和第三工装轴段的非连接段加工有顶尖孔；以顶尖孔为基准，第一工装轴段、锥形台段、第二工装轴段和第三工装轴段的同轴度小于φ0.01mm。进一步的，所述第一工装轴段与第三工装轴段的直径与动平衡机支承滚轮的直径相差10％以上。进一步的，所述第二工装轴的直径与动平衡机皮带驱动轮的直径相差10％以上。进一步的，所述定位座上端面的垂直度小于0.01mm。进一步的，所述锥形台段的锥角保证盘类转子与工装轴的过盈量不大于0.02mm。进一步的，所述涨套的外径比盘类转子内径小0.01-0.05mm。进一步的，所述涨套上的缝隙宽度为0.5-1mm。进一步的，所述工装轴为一体机加工成型。使用时，第二工装轴段和第三工装段轴套在底座上的套筒内，定位座支撑在套筒上，在第一工装轴段上安装涨套；然后将盘类转子安装在涨套上，且端面靠严定位台段的上端面，涨套上端面上安装并拧紧螺钉使涨套外圆涨大，从而将盘类转子与涨套涨紧，保证盘类转子与工装轴所需的径向过盈量；将装有盘类转子的动平衡装置支撑在动平衡上，检测盘类转子径向和端面跳动量，保证盘类转子装正，与工装同轴；启动动平衡机，采用180°翻转补偿法，消除工装自身不平衡量对平衡结果的影响；进行动平衡检测和校正；动平衡结果满足要求后，将动平衡装置和盘类转子从动平衡机上取下，松开螺钉，将盘类转子从动平衡装置上取下。有益效果所述动平衡装置结构设计合理、巧妙，采用涨套式结构，实现了盘类转子与动平衡装置的快速装拆。采用所述动平衡装置，盘类转子的动平衡效率至少可以提高1倍，并且减少了工装的生产和管理成本。本专利技术较好的满足了涡轮发动机盘类转子的动平衡批量生产需求，具有较强的通用性与技术推广性，也可应用于类似转子件的动平衡生产过程。涨套与工装轴之间通过锥面配合，根据盘类转子内径公差要求，合理设计涨套与工装轴的锥面角度，保证转子与工装轴的过盈量不大于0.02mm；动平衡装置生产后需进行动平衡校正，保证其剩余不平衡量不大于盘类转子剩余不平衡量的三分之一；在每个螺钉与安装孔上分别做标记，使用时按标记进行安装，减少测量误差。附图说明图1-2为本专利技术所述装置的结构示意图；图3为本专利技术所述装置使用状态图；其中，1-底座，2-定位台段，3-第一工装轴段，4-第二工装轴段，5-第三工装轴段，6-锥形台段，7-涨套。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置，所述装置包括底座1、工装轴和涨套7，其中，所述工装轴包括依次连接的第一工装轴段3、锥形台段6、定位台段2、第二工装轴段4和第三工装轴段5，锥形台段6位于定位台段2中心处，且锥形台段6的大端面位于定位台段2的上端面上，涨套7为筒状结构且涨套7内型面与锥形台段6外型面相匹配，涨套7筒体沿轴线方向开有一条贯穿的缝隙；涨套7上端面和锥形台段6的上端面开有相配合的螺纹孔；底座1中心处设有套筒，第二工装轴段4和第三工装轴段5位于套筒内，套筒上端面与定位台段2下端面接触；第一工装轴段3、锥形台段6、第二工装轴段4和第三工装轴段5同轴，且第一工装轴段3与第三工装轴段5直径相同，第二工装轴段4直径大于第三工装轴段5；使用时，第一工装轴段3和第三工装轴段5的轴颈与动平衡机的支承滚轮配合，第二工装轴段4用于安装动平衡机驱动皮带；涨套的外径小于盘类转子的内径。所述第一工装轴段3和第三工装轴段5的非连接段加工有顶尖孔；以顶尖孔为基准，第一工装轴段3、锥形台段6、第二工装轴段4和第三工装轴段5的同轴度小于φ0.01mm。所述第一工装轴段3与第三工装轴段5的直径与动平衡机支承滚轮的直径相差10％以上。所述第二工装轴4的直径与动平衡机皮带驱动轮的直径相差10％以上。所述定位座2上端面的垂直度小于0.01mm。所述锥形台段6的锥角保证盘类转子与工装轴的过盈量不大于0.02mm。所述涨套7的外径比盘类转子内径小0.01-0.05mm。所述涨套7上的缝隙宽度为0.5～1mm。所述工装轴为一体机加工成型。使用时，第二工装轴段和第三工装段轴套在底座上的套筒内，定位座支撑在套筒上，在第一工装轴段上安装涨套；然后将盘类转子安装在涨套上，且端面靠严定位台段的上端面，涨套上端面上安装并拧紧螺钉使涨套外圆涨大，从而将盘类转子与涨套涨紧，保证盘类转子与工装轴所需的径向过盈量；将装有盘类转子的动平衡装置支撑在动平衡上，检测盘类转子径向和端面跳动量，保证盘类转子装正，与工装同轴；启动动平衡机，采用180°翻转补偿法，消除工装自身不平衡量对平衡结果的影响；进行动平衡检测和校正；动平衡结果满足要求后，将动平衡装置和盘类转子从动平衡机上取下，松开螺钉，将盘类转子从动平衡装置上取下。综上所述，专利技术包括但不限于以上实施例，凡是在本专利技术的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置，其特征在于：所述装置包括底座(1)、工装轴和涨套(7)，其中，所述工装轴包括依次连接的第一工装轴段(3)、锥形台段(6)、定位台段(2)、第二工装轴段(4)和第三工装轴段(5)，锥形台段(6)位于定位台段(2)中心处，且锥形台段(6)的大端面位于定位台段(2)的上端面上，涨套(7)为筒状结构且涨套(7)内型面与锥形台段(6)外型面相匹配，涨套(7)筒体沿轴线方向开有一条贯穿的缝隙；涨套(7)上端面和锥形台段(6)的上端面开有相配合的螺纹孔；底座(1)中心处设有套筒，第二工装轴段(4)和第三工装轴段(5)位于套筒内，套筒上端面与定位台段(2)下端面接触；第一工装轴段(3)、锥形台段(6)、第二工装轴段(4)和第三工装轴段(5)同轴，且第一工装轴段(3)与第三工装轴段(5)直径相同，第二工装轴段(4)直径大于第三工装轴段(5)；使用时，第一工装轴段(3)和第三工装轴段(5)的轴颈与动平衡机的支承滚轮配合，第二工装轴段(4)用于安装动平衡机驱动皮带；涨套的外径小于盘类转子的内径。/n
【技术特征摘要】
1.一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置，其特征在于：所述装置包括底座(1)、工装轴和涨套(7)，其中，所述工装轴包括依次连接的第一工装轴段(3)、锥形台段(6)、定位台段(2)、第二工装轴段(4)和第三工装轴段(5)，锥形台段(6)位于定位台段(2)中心处，且锥形台段(6)的大端面位于定位台段(2)的上端面上，涨套(7)为筒状结构且涨套(7)内型面与锥形台段(6)外型面相匹配，涨套(7)筒体沿轴线方向开有一条贯穿的缝隙；涨套(7)上端面和锥形台段(6)的上端面开有相配合的螺纹孔；底座(1)中心处设有套筒，第二工装轴段(4)和第三工装轴段(5)位于套筒内，套筒上端面与定位台段(2)下端面接触；第一工装轴段(3)、锥形台段(6)、第二工装轴段(4)和第三工装轴段(5)同轴，且第一工装轴段(3)与第三工装轴段(5)直径相同，第二工装轴段(4)直径大于第三工装轴段(5)；使用时，第一工装轴段(3)和第三工装轴段(5)的轴颈与动平衡机的支承滚轮配合，第二工装轴段(4)用于安装动平衡机驱动皮带；涨套的外径小于盘类转子的内径。
2.如权利要求1所述的一种涡轮发动机盘类转子动平衡装置，其特征在于：所述第一工装轴段(3)和第三工装轴段(5)的非连接段加工有顶尖孔；以顶尖孔为基准，第一工装轴段(3)、锥形台段...
【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，张海，周垚，蒲一民，蒋卫东，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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