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施压装置及转子内腔过盈止口施压装置、装配方法


技术摘要:
本发明的目的在于提供一种施压装置,包括:支撑构件,包括大径部与小径部;以及施压机构,包括固定凸缘、活动件、包括连杆和曲柄的联动单元、施压件及作动件;其中,该施压装置具有收缩状态与展开状态,在收缩状态,整个施压机构位于柱形空间内;在展开状态,曲柄突出  全部
背景技术:
旋转透平机械的转子盘和盘鼓结构一般通过过盈止口连接。过盈止口装配时,通 常需要根据过盈量的大小,对包容件进行加热或者对被包容件进行冷却,使包容件尺寸变 大或者使被包容件尺寸变小,从而顺利完成对接和装配。当过盈配合的两个件完成对接后, 需要等待零件恢复室温才能进行连接螺栓的装配工作。如果两个零件对接后,在自由状态 下回温,包容件和被包容件的不均匀变形回弹可能会导致安装边贴合不均匀,最终导致转 子轴线偏斜。在恢复室温后,如果再用螺栓预紧,安装边的贴合不均匀可能导致两个件的局 部卡滞,最终导致零件未装配到位、转子同轴度差或者转子连接刚度不足等的问题。 例如,在中国发明专利CN104440761A中,公开了一种转子双环压紧装配设备及方 法,其中涉及到将各级盘片通过加热或冷却的方法进行初步的手工压装,然后再利用加压 装置对组件进行二次压装,以达到各级盘都压装到位。 目前,传统工艺为了克服回温时导致的连接不均匀,通常会在两个零件对接后,迅 速均布拧上多个螺栓(例如4个),以保证恢复室温过程中,止口连接周向上的均匀性。首先, 这多个螺栓不能同步拧紧,因而不易保证止口连接的均匀度。其次,对于结构复杂的透平机 械转子,转子安装边一般处于转子内部,存在转子入口小、进深大而且内腔结构复杂的情 况,在这种情况下,螺母拧紧的工装操作复杂导致螺母装配的时间很长,可能在螺母拧紧过 程中,转子零件的止口连接已经发生了变形,导致最终连接刚度的下降。再者,传统作业时, 在手工安装螺母的过程中,操作人员会和升温或者冷却后的发动机内腔结构产生接触,因 而可能会有产生烫伤或者冻伤的风险。 为了克服传统装配方法的缺点,本文提出一种施压装置,可以对复杂内腔结构例 如转子内腔的安装边止口进行施压。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种转子内腔过盈止口施压装置,可以便于进入复杂内腔 结构例如转子内腔对止口连接的安装边进行施压。 本发明提供了一种施压装置,包括:支撑构件,包括大径部与小径部,所述小径部 位于细长的柱形空间内,所述柱形空间的外径限定容许所述施压装置介入的通道的最小内 径,所述小径部包括沿轴向延伸设置的支撑轴;以及施压机构,包括:固定凸缘,在所述支撑 轴上径向向外凸出设置;活动件,设置成可在所述轴向移动;联动单元,包括:连杆,其一端 铰接于所述活动件;和曲柄,其一端铰接于所述固定凸缘,并且其另一端与所述连杆的另一 端铰接;施压件,设置在所述曲柄上,具有施压面;及作动件,用于接收动力,并连接在所述 活动件上;其中,该施压装置具有收缩状态与展开状态,在所述收缩状态,整个施压机构位 于所述柱形空间内;在所述展开状态,所述曲柄突出于所述柱形空间,以将所述施压件移送 4 CN 111716089 A 说 明 书 2/8 页 至施加压力的位置。 在一个实施方式中,该施压装置包括两所述施压机构,其中一个施压机构为第一 施压机构,另一个为第二施压机构,两所述施压机构的所述作动件为彼此独立设置,以使其 所述施压件设置成可彼此相向运动而形成夹持部。 在一个实施方式中,在所述第一施压机构中,所述活动件环绕所述支撑轴设置,并 以所述支撑轴为导向件沿所述轴向活动;在所述第二施压机构中,所述作动件为活动轴,从 所述支撑轴中穿出,并以所述支撑轴为导向件,引导所述活动件沿所述轴向活动。 在一个实施方式中,所述第一施压机构和所述第二施压机构的所述固定凸缘为同 一个固定凸缘,所述第一施压机构位于所述固定凸缘的与所述大径部相同的一侧,所述第 二施压机构位于所述固定凸缘的与所述大径部相反的一侧。 在一个实施方式中,该施压装置还包括动力组,所述动力组设置在所述大径部上, 连接所述作动件,以驱动所述施压机构。 在一个实施方式中,该施压装置还包括动力组,该两施压机构的动力组设置成彼 此独立。 在一个实施方式中,该施压装置还包括回温机构,所述回温机构包括可吹气的气 管,所述气管的出气部分布置于所述活动件并跟随所述活动件沿着所述轴向移动。 在一个实施方式中,所述施压装置还包括温度传感器,所述温度传感器设置于所 述施压机构的所述施压件上。 在一个实施方式中,所述施压件的所述施压面有由软质材料制成的软质压块。 在一个实施方式中,所述施压件的施压面上设置有避让螺栓的孔。 在一个实施方式中,在所述固定凸缘与所述活动件之间设置沿着周向均匀地分布 的多个所述联动单元。 在一个实施方式中,所述大径部包括安装盘,所述动力组设置在所述安装盘上;所 述小径部还包括支撑筒体,所述支撑筒体自所述安装盘沿所述轴向延伸,所述支撑轴自所 述支撑筒体的相反于所述安装盘的一端沿所述轴向延伸,所述支撑轴的外径小于所述支撑 筒体的外径,所述支撑筒体的外径限定所述柱形空间的径向大小;所述作动件平行于所述 支撑轴延伸穿过所述支撑筒体,并与所述动力组连接;所述活动件、所述固定凸缘为外径不 大于所述支撑筒体的外径的盘形形状。 本发明还提供一种转子内腔过盈止口施压装置,包括上述施压装置,所述大径部 安装在所述转子内腔外,所述小径部用于介入所述转子内腔,所述施压面用于对转子内腔 过盈止口处的安装边进行施压。 本发明还提供一种转子内腔过盈止口装配方法:对包容件和被包容件实施加温或 降温;对接加温或降温后的包容件和被包容件;对过盈止口处的安装边施压,直到所述安装 边恢复到室温;卸除所述施压,对所述安装边用紧固件连接。 在一个实施方式中,在对完成对接的所述包容件和被包容件施压的同时通过回温 气流进行回温,以加速其恢复到室温的速度。 在一个实施方式中,所述施压采用上述转子内腔过盈止口施压装置进行施压。 上述施压装置利用精巧机械结构的设计使得施压装置能够从小入口进入,避开复 杂内腔结构例如转子内腔的复杂结构限制,并且在内腔内打开,以实现大操作半径的施压 5 CN 111716089 A 说 明 书 3/8 页 操作,从而针对复杂内腔结构例如转子的安装边止口进行施压。 上述施压装置还可以实现周向压紧力的同时施加,例如,使得安装边止口周向均 匀受力,也即实现均压作用。 通过辅助的回温机构的设计,在压紧的同时可以引入回温机构,可以加快转子内 腔结构快速恢复至室温。此外,通过设置温度传感器,可以实现转子内腔温度的动态监测。 上述转子内腔过盈止口装配方法可以对转子内腔的安装边止口进行施压,从而确 保止口连接的均匀性。 附图说明 包括附图是为提供对本发明进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分, 附图示出了本发明的实施方式,并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中: 图1A是转子内腔结构的示意图,图1B是图1A中标号A所指示的位置的局部放大图。 图2是在收缩状态下的施压装置的示意图。 图3是在收缩状态下的施压装置的下部的放大图。 图4是在展开状态下的施压装置的示意图。 图5是在展开状态下的施压装置的下部的放大图。 图6是施压装置的上部的放大图。 图7是转子内腔过盈止口装配方法的工作流程图。
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