垂直式低压涡轮单元体组装装置及其组装方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种垂直式低压涡轮单元体组装装置及其组装方法，所述组装装置包括：装配平台、拧紧扳手、限位板、压紧测量装置和标尺，装配平台包括上架和下架，上架和下架上下固定连接，形成一个中空的框架结构；限位板安装在上架的上方，拧紧扳手安装在限位板的下端面；压紧测量装置安装在下架的内底面，且位于上架的正下方，标尺的一端安装在上架上，另一端向下延伸；通过压紧测量装置和拧紧扳手上下固定低压涡轮轴，低压涡轮转静子固定在上架上，标尺的上端固定在上架上，并垂直向下延伸。本发明专利技术采用垂直式装配方法，其原理简单，易于对中，满足低压涡轮单元体的按图纸要求装配；装配操作过程简单稳定，重复性好，低压涡轮装配质量稳定。

【技术实现步骤摘要】
垂直式低压涡轮单元体组装装置及其组装方法
本专利技术涉及航空发动机装配领域，特别涉及一种垂直式低压涡轮单元体组装装置及其组装方法。
技术介绍
图1为现有技术中低压涡轮的结构示意图。图2为现有技术中低压涡轮垂直装配示意图一。图3为现有技术中低压涡轮垂直装配示意图二。图4为现有技术中H2尺寸测量示意图。如图1至图4所示，所述型号低压涡轮单元体由低压涡轮轴10、转静子20、涡轮后机匣30三个子单元组成。转静子20中的一级涡轮盘心内柱面A、前端面B为整个单元体的装配基准，低压涡轮轴10与转静子20中的支撑锥壁采用紧止口短螺栓连接。为保证转静子20与低压涡轮轴10的连接可靠，短螺栓的固定螺母拧紧过程中需施加力矩。转静子20单元体由转子(多级叶盘)和静子(多级静叶)构成，为了避免安装过程中转子、静子直接的磕碰，需控制转静子20的轴向间隙及径向间隙。发动机的五支点轴承内环安装在支撑锥壁末端，轴承内环依靠压紧螺母压靠在支撑锥壁上，压紧过程中需按规定的力矩进行限力拧紧。发动机的五支点轴承外环安装在涡轮后机匣30上，五支点轴承的内、外环径向间隙较小，涡轮后机匣30的安装过程中无法目视轴承内外环的相对位置，轴承内、外环发生磕碰的风险较大。为保证发动机整机状态下，低压涡轮转、静子的轴向间隙符合要求，装配过程中需要在保证图1所示的H2尺寸下，测量H1值，再根据H1值，选择低涡轴的前调整垫来控制低压涡轮转、静子的轴向间隙。此外，由于此型号低压涡轮的转静子为单元体交付且低压涡轮各级静子上仅有一个孔探仪孔，低压涡轮装配前需对各级转静子流道进行完整检查，防止流道内有异物，检查过程中需要转子能够转动。对于所述型号低压涡轮单元体的装配，如何控制转静子之间的轴向间隙、保证转静子同心、保证各个子装配单元体之间可靠连接是其装配重点和难点。有鉴于此，本领域技术人员研制了一种垂直式低压涡轮单元体组装装置及其组装方法，以期克服上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中低压涡轮单元体组装装配中转静子之间的轴向间隙较难控制的缺陷，提供一种垂直式低压涡轮单元体组装装置及其组装方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特点在于，所述垂直式低压涡轮单元体组装装置包括：装配平台、拧紧扳手、限位板、压紧测量装置和标尺，所述装配平台包括上架和下架，所述上架和所述下架上下固定连接，形成一个中空的框架结构；所述限位板安装在所述上架的上方，所述拧紧扳手安装在所述限位板的下端面；所述压紧测量装置安装在所述下架的内底面，且位于所述上架的正下方，所述标尺的一端安装在所述上架上，另一端向下延伸；通过所述压紧测量装置和拧紧扳手上下固定低压涡轮轴，低压涡轮转静子固定在所述上架上，所述标尺的上端固定在所述上架上，并垂直向下延伸。根据本专利技术的一个实施例，所述上架包括支撑框架、定心环、上夹持环和下夹持环，所述支撑框架呈上下双层的中空环形框架；所述中空环形框架的中心向下延伸形成一中空柱体，所述上夹持环和所述下夹持环分别安装在所述中空柱体的上下两端部，用于夹持低压涡轮轴，使所述低压涡轮轴处于所述装配平台的轴线上；所述定心环固定在所述支撑框架的上端面中心位置，环绕所述中空柱体的上端部。根据本专利技术的一个实施例，所述上架还包括静子固定环、轴承下座、轴承滚动体和轴承上座，所述静子固定环固定在所述支撑框架上，用于固定涡轮机匣的前安装法兰；所述轴承上座和所述轴承下座上下叠合固定在所述定心环的外侧部，所述轴承滚动体安装在所述轴承上座和所述轴承下座之间。根据本专利技术的一个实施例，所述下架的底部上端面安装有固定托座，所述固定托座位于所述下夹持环的正下方；所述压紧测量装置包括反扭套筒、测量板、压紧螺母和升降螺杆，所述升降螺杆固定在所述固定托座的中心位置，所述压紧螺母安装在所述升降螺杆上，所述测量板安装在所述压紧螺母上，所述反扭套筒套设在所述测量板、所述压紧螺母和所述升降螺杆的外围，且固定在所述固定托座上。根据本专利技术的一个实施例，所述反扭套筒呈扇形筒体结构，固定在固定托座上，所述反扭套筒内设置有花键，与低压涡轮轴前端的花键相互配合。根据本专利技术的一个实施例，所述上架还包括至少两个固定座，所述固定座固定在所述支撑框架的上端面的外侧部，且所述固定座两两180°对称排布，所述限位板固定在对应的两个所述固定座之间。根据本专利技术的一个实施例，所述拧紧扳手包括扳手头、多根提杆和扭矩放大器，所述提杆安装在所述扳手头上，所述扭矩放大器安装在所述提杆之间。根据本专利技术的一个实施例，所述限位板上设置有挡块，所述挡块安装在固定扳手上，用于对所述扭矩放大器的手柄进行限位。根据本专利技术的一个实施例，所述标尺的末端设有球头。本专利技术还公开了一种垂直式低压涡轮单元体组装方法，其特点在于，所述组装方法采用如上所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其包括如下步骤：S1、将低压涡轮轴安装到装配平台上，调整低压涡轮轴的位置；S2、将所述低压涡轮转静子安装到装配平台上，调整所述低压涡轮轴和所述低压涡轮转静子的位置，使得所述低压涡轮轴和低压涡轮转静子对接；S3、转动所述低压涡轮转子，通过千分表检测涡轮盘心与所述低压涡轮轴前配合圆柱面的跳动值是否符合设计值；如不符合需将所述低压涡轮转静子与低压涡轮轴脱开，调整后再重新对接；直至符合设计值后，安装所述低压涡轮轴和所述低压涡轮转静子的其余连接螺母；S4、安装固定所述低压涡轮轴和所述低压涡轮转静子；S5、通过吊具将涡轮后机匣安装到所述低压涡轮转静子的后法兰上；S6、通过标准量块测量标尺的球头部位与测量板的轴向距离，所述轴向距离为H测；S7、计算H2＝H轴-(H标+H测)，H轴的值可通过三坐标测量，H标的值为装配平台的出厂计量值。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S1还包括以下步骤：S11、通过压紧螺母将测量板固定在低压涡轮轴的调整垫安装面上，并通过塞尺检查测量板与所述低压涡轮轴的调整垫安装面是否贴合；S12、将所述低压涡轮轴安装到装配平台上，并通过上夹持环与下夹持环夹紧；S13、通过调整升降螺杆将低压涡轮轴降到最低位；S14、通过加热枪将低压涡轮轴后连接法兰加热到150度。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S2还包括以下步骤：S21、将所述低压涡轮转静子放置到装配平台上；S22、通过调整升降螺杆提升所述低压涡轮轴，使得所述低压涡轮轴的后连接法兰与所述低压涡轮轴转静子支撑锥壁的连接法兰贴合；S23、采用周向均布的方式，拧紧所述低压涡轮轴与所述低压涡轮转静子的连接螺母；S24、松开上夹持环与下夹持环；S25、在所述低压涡轮转静子的最后一级盘心和所述低压涡轮轴的前配合圆柱面处放置千分表；根据本专利技术的一个实施例，所述步骤S4还包括以下步骤：S41、安装五支点轴承及轴心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述垂直式低压涡轮单元体组装装置包括：装配平台、拧紧扳手、限位板、压紧测量装置和标尺，所述装配平台包括上架和下架，所述上架和所述下架上下固定连接，形成一个中空的框架结构；/n所述限位板安装在所述上架的上方，所述拧紧扳手安装在所述限位板的下端面；所述压紧测量装置安装在所述下架的内底面，且位于所述上架的正下方，所述标尺的一端安装在所述上架上，另一端向下延伸；/n通过所述压紧测量装置和拧紧扳手上下固定低压涡轮轴，低压涡轮转静子固定在所述上架上，所述标尺的上端固定在所述上架上，并垂直向下延伸。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述垂直式低压涡轮单元体组装装置包括：装配平台、拧紧扳手、限位板、压紧测量装置和标尺，所述装配平台包括上架和下架，所述上架和所述下架上下固定连接，形成一个中空的框架结构；
所述限位板安装在所述上架的上方，所述拧紧扳手安装在所述限位板的下端面；所述压紧测量装置安装在所述下架的内底面，且位于所述上架的正下方，所述标尺的一端安装在所述上架上，另一端向下延伸；
通过所述压紧测量装置和拧紧扳手上下固定低压涡轮轴，低压涡轮转静子固定在所述上架上，所述标尺的上端固定在所述上架上，并垂直向下延伸。


2.如权利要求1所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述上架包括支撑框架、定心环、上夹持环和下夹持环，所述支撑框架呈上下双层的中空环形框架；
所述中空环形框架的中心向下延伸形成一中空柱体，所述上夹持环和所述下夹持环分别安装在所述中空柱体的上下两端部，用于夹持低压涡轮轴，使所述低压涡轮轴处于所述装配平台的轴线上；
所述定心环固定在所述支撑框架的上端面中心位置，环绕所述中空柱体的上端部。


3.如权利要求2所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述上架还包括静子固定环、轴承下座、轴承滚动体和轴承上座，所述静子固定环固定在所述支撑框架上，用于固定涡轮机匣的前安装法兰；
所述轴承上座和所述轴承下座上下叠合固定在所述定心环的外侧部，所述轴承滚动体安装在所述轴承上座和所述轴承下座之间。


4.如权利要求2所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述下架的底部上端面安装有固定托座，所述固定托座位于所述下夹持环的正下方；
所述压紧测量装置包括反扭套筒、测量板、压紧螺母和升降螺杆，所述升降螺杆固定在所述固定托座的中心位置，所述压紧螺母安装在所述升降螺杆上，所述测量板安装在所述压紧螺母上，所述反扭套筒套设在所述测量板、所述压紧螺母和所述升降螺杆的外围，且固定在所述固定托座上。


5.如权利要求4所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述反扭套筒呈扇形筒体结构，固定在固定托座上，所述反扭套筒内设置有花键，与低压涡轮轴前端的花键相互配合。


6.如权利要求2所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述上架还包括至少两个固定座，所述固定座固定在所述支撑框架的上端面的外侧部，且所述固定座两两180°对称排布，所述限位板固定在对应的两个所述固定座之间。


7.如权利要求1所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述拧紧扳手包括扳手头、多根提杆和扭矩放大器，所述提杆安装在所述扳手头上，所述扭矩放大器安装在所述提杆之间。


8.如权利要求7所述的垂直式低压涡轮单元体组装装置，其特征在于，所述限位板上设置有挡块，所述挡块安装在固定扳手上，用于对所述扭矩放大器的手柄进行限位。...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡一廷，李琳，李志平，郑思凯，朱亮，姚星，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31