一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装及组装方法技术

本发明专利技术涉及一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装，包括主体平台、底部支撑圆盘、桨叶定位调节环、叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块；主体平台中部设置孔径不小于桨毂外径的操作预留圆孔；底部支撑圆盘直径不小于操作预留圆孔孔径并安装于其下方；桨叶定位调节环外环直径与桨毂外直径一致，位于操作预留圆孔内并置于底部支撑圆盘上；叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块安装于主体平台上，分别支撑桨叶的叶片与叶根；叶片支撑调节活块与上表面为叶片接触面，其上设有高度调节装置；叶根支撑调节活块上表面为叶片接触面，侧面设置顶撑装置。本发明专利技术通过叶片支撑调节活块、叶根支撑调节活块、桨叶定位调节环的联动调节，保证组装的精准度。装的精准度。装的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装及组装方法


[0001]本专利技术属于复合材料螺旋桨
，具体涉及一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨桨叶、桨毂组装工装和具体组装方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上常规金属螺旋桨都采用整体成型制造，以保证整体的质量和性能。而对于大尺寸螺旋来说，整体式制造难度非常大。因金属桨叶质量很重，其转动质量惯性很大，若采用金属桨毂和金属桨叶分体式制造后组装的方式，则其组装后的连接可靠性存在较大的技术风险。
[0003]伴随着螺旋桨行业的快速发展，金属螺旋桨难以满足更高的减重、推进效率和减振降噪要求。复合材料螺旋桨因其减重显著、推进效率高和减振降噪明显等优异性能，将成为未来螺旋桨行业发展的必然趋势。对于大尺寸复合材料螺旋桨而言，同样受制于大尺寸复杂结构复合材料制造技术的先进性和成熟度限制，其分体式制造然后组装的方式将成为主流设计思路。
[0004]通常，大尺寸分体式复合材料螺旋桨因桨毂和桨叶的连接形式不同，其组装方式也不同，因其结构尺寸和重量都较大，故需要进行与组装方式相匹配的专用工装设计，在保证整个组装过程顺利完成的同时，进一步充分保证整体组装的精度。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于针对桨毂与桨叶叶根采用燕尾榫卯装配连接形式的大尺寸分体式复合材料螺旋桨，提供一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨的组装工装及组装方法，解决该结构形式复合材料螺旋桨桨毂和桨叶的组装问题和组装工装问题，在保证组装过程顺利高效完成的同时，也能保证组装后复合材料螺旋桨整体的精度，以及组装后整体强度及其它性能的可靠性。
[0006]本专利技术为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
[0007]一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装，包括主体平台、底部支撑圆盘、桨叶定位调节环、叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块；
[0008]所述主体平台中部设置孔径不小于桨毂外径的操作预留圆孔；
[0009]所述底部支撑圆盘的直径不小于操作预留圆孔的孔径，底部支撑圆盘布置于操作预留圆孔下方并通过可拆卸的方式固定安装于主体平台的下表面；
[0010]所述桨叶定位调节环的外环直径与桨毂外直径一致，位于所述操作预留圆孔内并置于所述底部支撑圆盘上；
[0011]所述叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块的数量均与分体式复合材料螺旋桨的桨叶数量一致，设为N，N个叶根支撑调节活块沿所述操作预留圆孔外圈呈周向分布，并安装于主体平台的上表面，N个叶片支撑调节活块沿所述叶根支撑调节活块外圈呈周向分布，并安装于主体平台的上表面，叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块一一对应，分别用于
支撑同一桨叶的叶片与叶根；
[0012]所述叶片支撑调节活块的上表面为第一叶片接触面，与桨叶的叶片随形；叶片支撑调节活块上设有高度调节装置，用于调节叶片支撑调节活块的高度，保证对桨叶的支撑；
[0013]所述叶根支撑调节活块的上表面为第二叶片接触面，与桨叶的叶片随形；叶根支撑调节活块的侧面设置可沿径向移动的顶撑装置，顶撑装置内侧面与桨叶的叶根随形，用于向叶根外环面施加径向力以对桨叶位置进行微调，并对桨叶进行支撑。
[0014]上述方案中，所述高度调节装置为安装于所述叶片支撑调节活块上并沿竖直方向布置的高度调节螺栓。
[0015]上述方案中，所述顶撑装置包括同轴设置并相连的环向调节顶块和环向调节螺栓，所述环向调节顶块位于所述叶根支撑调节活块的内侧，所述环向调节螺栓位于所述叶根支撑调节活块的外侧。
[0016]上述方案中，所述叶根支撑调节活块的内环面与桨叶的叶根外环面随形，且二者之间预留0
‑
40mm环向间隙。
[0017]上述方案中，所述叶片支撑调节活块在主体平台上的安装位置在桨叶0.3R至0.8R之间。
[0018]上述方案中，所述叶片支撑调节活块的叶片接触面底部设有第一限位卡槽，所述叶根支撑调节活块的叶片接触面底部设有第二限位卡槽。
[0019]上述方案中，所述桨叶定位调节环内部安装可拆卸的吊装吊环。
[0020]上述方案中，还包括主体支架，所述主体平台固定安装于主体支架的上端；主体支架和主体平台的承载能力满足组装要求，承载重量至少为1.5倍螺旋桨质量及以上。
[0021]上述方案中，所述桨叶定位调节环的轴向长度小于桨叶叶根的轴向长度。
[0022]相应的，本专利技术还提出一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装方法，所述大尺寸分体式复合材料螺旋桨的桨叶包括叶片和叶根，叶根内环面与桨毂外环面装配连接，该组装方法采用上述大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装进行，包括以下步骤：
[0023]S1、组装工装的安装准备：包括主体平台的调平处理，底部支撑圆盘、叶片定位调节活块、叶根支撑调节活块的安装；
[0024]S2、桨叶的逐一安装与初步定位：
[0025]S2.1、将第一个桨叶缓慢吊装至主体平台，并置于其中一组叶根支撑调节活块与叶片定位调节活块上，使叶根与叶根支撑调节活块内侧接触，然后调节叶片定位调节活块的高度进行支撑；
[0026]S2.2、依次完成所有桨叶的初步组装；
[0027]S3、所有桨叶精准定位：
[0028]S3.1、将桨叶定位调节环缓慢吊装至操作预留圆孔内，直至底部支撑圆盘上；
[0029]S3.2、调节叶根定位活块的顶撑装置，使顶撑装置内侧面顶住对应的叶根，且叶根内侧面顶住桨叶定位调节环；同时联动调节调节叶片支撑调节活块的高度调节装置，保证桨叶的水平度和相对位置的准确性；
[0030]S4、组装桨毂：将桨毂吊装至桨叶上方，沿着桨叶叶根内侧的燕尾导轨缓慢向下移动，直至与桨叶定位调节环的上端接触；
[0031]S5、先吊住桨叶定位调节环，然后从主体支架下方拆除底部支撑圆环；
[0032]S6、缓慢下放桨叶定位调节环，并轻轻敲打桨毂上端，逐步将桨毂组装至上端与叶根上端距离为0至50mm的间隙；
[0033]S7、拆除桨叶定位调节环；
[0034]S8、完成桨毂和桨叶连接螺栓的固定，即组装到位。
[0035]本专利技术的有益效果在于：
[0036]1、本专利技术针对特定结构形式(桨毂与桨叶叶根采用燕尾榫卯装配连接)的大尺寸分体式复合材料螺旋桨所设计的组装工装及相应的组装方法，通过叶片支撑调节活块、叶根支撑调节活块、桨叶定位调节环的联动调节，保证组装的精准度。其中，叶根支撑调节活块的作用在于：初步支撑并固定桨叶；并通过其上设置的顶撑装置对桨叶位置进行微调，并进行支撑。叶片支撑调节活块的作用在于：进一步支撑桨叶，保持平衡；并通过其上设置的高度调节装置调节活块高度，保证对桨叶的支撑。桨叶定位调节环的作用在于：精准定位各桨叶之间的相对位置；与叶根支撑调节活块共同完成所有桨叶的最终固定。
[0037]2、本专利技术组装工装的结构形式简单、材料容易获得，使得工装的制作成本低、组装操作难度小。
[0038]3、本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装，其特征在于，包括主体平台、底部支撑圆盘、桨叶定位调节环、叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块；所述主体平台中部设置孔径不小于桨毂外径的操作预留圆孔；所述底部支撑圆盘的直径不小于操作预留圆孔的孔径，底部支撑圆盘布置于操作预留圆孔下方并通过可拆卸的方式固定安装于主体平台的下表面；所述桨叶定位调节环的外环直径与桨毂外直径一致，位于所述操作预留圆孔内并置于所述底部支撑圆盘上；所述叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块的数量均与分体式复合材料螺旋桨的桨叶数量一致，设为N，N个叶根支撑调节活块沿所述操作预留圆孔外圈呈周向分布，并安装于主体平台的上表面，N个叶片支撑调节活块沿所述叶根支撑调节活块外圈呈周向分布，并安装于主体平台的上表面，叶片支撑调节活块与叶根支撑调节活块一一对应，分别用于支撑同一桨叶的叶片与叶根；所述叶片支撑调节活块的上表面为第一叶片接触面，与桨叶的叶片随形；叶片支撑调节活块上设有高度调节装置，用于调节叶片支撑调节活块的高度，保证对桨叶的支撑；所述叶根支撑调节活块的上表面为第二叶片接触面，与桨叶的叶片随形；叶根支撑调节活块的侧面设置可沿径向移动的顶撑装置，顶撑装置内侧面与桨叶的叶根随形，用于向叶根外环面施加径向力以对桨叶位置进行微调，并对桨叶进行支撑。2.根据权利要求1所述的大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装，其特征在于，所述高度调节装置为安装于所述叶片支撑调节活块上并沿竖直方向布置的高度调节螺栓。3.根据权利要求1所述的大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装，其特征在于，所述顶撑装置包括同轴设置并相连的环向调节顶块和环向调节螺栓，所述环向调节顶块位于所述叶根支撑调节活块的内侧，所述环向调节螺栓位于所述叶根支撑调节活块的外侧。4.根据权利要求1所述的大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装，其特征在于，所述叶根支撑调节活块的内环面与桨叶的叶根外环面随形，且二者之间预留0
‑
40mm环向间隙。5.根据权利要求1所述的大尺寸分体式复合材料螺旋桨组装工装，其特征在于，所述叶片支撑调节活块在主体平台上的安装位置在桨叶0.3R至0.8R之间。6.根据权利要求1所述的大尺寸分体式复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，赵威，张建设，罗驰，庞晓彬，胡万成，朱锡，刘敏，
申请(专利权)人：咸宁海威复合材料制品有限公司中国船舶重工集团公司第七一九研究所武汉海王科技有限公司，
类型：发明
国别省市：