本實用新型涉及夾具,尤其涉及在航空發動機領域對轉動體進行平衡的夾具。
背景技術:
現有航空發動機一般采用單轉子、雙轉子或者三轉子結構,無論哪種結構都包含眾多的不同尺寸的盤、鼓筒、盤鼓、錐筒、轉子組件等內部結構。為了降低航空發動機發生振動的概率,在航空發動機裝配過程中,這些零組件都需要進行平衡并對其剩余不平衡量進行有效控制,一般要求平衡精度等級在G2~G6.4之間。同時,為了避免產生較大的平衡測量誤差,用于支撐和平衡上述發動機零組件的平衡夾具也需要進行平衡并控制其剩余不平衡量,一般要求夾具的剩余不平衡量至少為被平衡對象的五分之一以內。目前一般采用一個零件配一個平衡夾具或者采用在平衡夾具上換裝不同轉接件來實現不同零件的平衡,如果零件數量多或者零件尺寸有差異,則配用的夾具數量也多,且平衡之前的夾具調試工作量大,導致夾具成本高、平衡工作效率低。
技術實現要素:
本實用新型涉及平衡夾具,其具有較寬的適用范圍。
一種平衡夾具能適用于不同的被平衡對象,包括底盤組件、多個支撐柱、多個固定定位柱、多個可調定位柱、多個緊固件。其中底盤組件包括盤體,所述盤體具有用于連接一個被平衡對象的第一側以及用于連接平衡設備的第二側,還具有多個支撐柱安裝部、多個固定定位柱安裝部以及至少一個可調定位柱安裝部,所述多個支撐柱安裝部、所述多個固定定位柱安裝部以及所述可調定位柱安裝部能對應不同的被平衡對象分成不同的組;多個支撐柱與該被平衡對象對應的所述組的所述支撐柱安裝部分別可拆卸地緊固連接;多個固定定位柱與該被平衡對象對應的所述組的所述固定定位柱安裝部可拆卸地緊固連接;多個可調定位柱與該被平衡對象對應的所述組的所述可調定位柱安裝部可拆卸地緊固連接;以及多個緊固件用于將被平衡對象緊固在所述支撐柱;其中,所述多個固定定位柱和所述多個可調定位柱用于共同限定定位面,以使被平衡對象定位,所述多個支撐柱用于共同支撐被平衡對象。
所述的平衡夾具的進一步特點是,所述底盤組件還包括于所述第二側凸出中部的軸套以及壓裝于所述軸套內的轉接盤,所述轉接盤提供有中心孔,所述軸套的軸端面和所述轉接盤用于連接平衡設備。
所述的平衡夾具的進一步特點是,所述緊固件為鎖緊螺栓,所述支撐柱具有對應連接所述鎖緊螺栓的螺紋軸孔。
所述的平衡夾具的進一步特點是,所述支撐柱安裝部為所述盤體上的螺紋孔,所述支撐柱具有連接所述支撐柱安裝部的螺桿,并且所述支撐柱通過所述螺桿上的螺母緊固在所述盤體的所述第一側。
所述的平衡夾具的進一步特點是,所述固定定位柱安裝部為所述盤體上的螺紋孔,所述固定定位柱具有連接所述固定定位柱安裝部的螺桿,并且所述固定定位柱通過所述螺桿上的螺母緊固在所述盤體的所述第一側。
所述的平衡夾具的進一步特點是,所述可調定位柱安裝部為所述盤體上的螺紋孔,所述可調定位柱具有連接所述可調定位柱安裝部的螺桿,并且所述固定定位柱通過所述螺桿上的螺母緊固在所述盤體的所述第一側。
所述的平衡夾具的進一步特點是,所述底盤組件還包括多個配重件,所述配重件連接所述盤體的周緣。
本實用新型的有益效果是:
能以較少的平衡夾具數量就能滿足航空發動機轉子零件中盤、盤鼓及轉子組件平衡夾具等絕大多數被平衡對象的立式平衡,極大降低發動機裝配中的夾具成本,因此其具有較寬的適用范圍;其次,該裝置裝夾被平衡對象時操作方便快捷,在滿足重復定位精度要求的同時,能極大提高平衡工作效率。并且該裝置還可應用于類似的盤、盤鼓、鼓筒等結構類型,且被平衡對象多、存在多批次或者同一批次數量較多尺寸有差異的同一被平衡對象的平衡。
附圖說明
本實用新型的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯,其中:
圖1為本實用新型一實施例中平衡夾具的有關結構的示意圖,其中連接被平衡對象的第一側朝上。
圖2為該平衡夾具的有關結構的另一示意圖,其中連接平衡設備的第二側朝上。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明,在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本實用新型,但是本實用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹,因此不應以此具體實施例的內容限制本實用新型的保護范圍。
需要注意的是,附圖均僅作為示例,其并非是按照等比例的條件繪制的,并且不應該以此作為對本實用新型實際要求的保護范圍構成限制。
如圖1和圖2所示,平衡夾具包括底盤組件,該底盤組件包括盤體3,盤體3具有用于連接一個被平衡對象的第一側31以及用于連接平衡設備的第二側32,還具有多個支撐柱安裝部21、多個固定定位柱安裝部71以及至少一個可調定位柱安裝部41,支撐柱安裝部21、固定定位柱安裝部71、可調定位柱安裝部41均以孔的形態存在,該孔貫穿盤體3的兩側表面,該孔可以是螺紋孔。在另一實施例中,支撐柱安裝部21、固定定位柱安裝部71、可調定位柱安裝部41也可以是其他適合于緊固柱體的結構存在。
多個支撐柱安裝部21、多個固定定位柱安裝部71以及可調定位柱安裝部41能對應不同的被平衡對象分成不同的組,即能適應不同的被平衡對象,不同的組可以根據被平衡對象的安裝位置來配置。
平衡夾具還包括多個支撐柱2、多個固定定位柱7以及多個可調定位柱4。多個支撐柱2與該被平衡對象對應的組的支撐柱安裝部21分別可拆卸地緊固連接。多個固定定位柱7與該被平衡對象對應的組的固定定位柱安裝部71可拆卸地緊固連接。多個可調定位柱4與該被平衡對象對應的組的可調定位柱安裝部41可拆卸地緊固連接。前述可拆卸地緊固連接可以是螺紋連接,例如支撐柱安裝部21、固定定位柱安裝部71、可調定位柱安裝部41均以螺紋孔的形態存在,支撐柱2、固定定位柱7以及可調定位柱4其根部可以是螺桿,其與該螺紋孔連接,并借助于螺桿上的螺母6緊固。
平衡夾具還包括多個緊固件1,其用于將被平衡對象緊固在支撐柱2上。被平衡對象可以是航空發動機的轉子組件的盤、鼓筒、盤鼓、錐筒或者其他轉子組件。緊固件1可以是鎖緊螺栓,相應地,各支撐柱2的頂端具有螺紋軸孔,緊固件1穿過被平衡對象上的孔連接支撐柱2。
多個固定定位柱7和多個可調定位柱4用于共同限定定位面,以使被平衡對象定位,而多個支撐柱2用于共同支撐被平衡對象。
在該平衡夾具上安裝被平衡對象的步驟可以是:
根據被平衡對象的安裝位置,安裝支撐柱2到底盤3上對應的安裝孔5中,使用鎖緊螺母6固定;
根據被平衡對象的安裝位置,安裝固定定位柱7和可調定位柱4到底盤3上對應的安裝孔5中,使用鎖緊螺母6固定定位柱7;
安裝被平衡對象到支撐柱2上;
調節可調定位柱4,定位并夾緊被平衡對象后使用鎖緊螺母6固定,可調定位柱4的調節可以前述螺桿和螺紋之間的轉動調節;
安裝緊固件1并固定被平衡對象。
隨后,可以進行平衡被平衡對象的配置步驟。平衡夾具可以在前述步驟之前就安裝在平衡設備上。平衡夾具可以通過盤體3的第二側32對接平衡設備。如圖2所示,盤體3的第二側具有凸出中部的軸套以及壓裝于軸套9內的轉接盤10,轉接盤10提供有中心孔,軸套9的軸端面和轉接盤10用于連接平衡設備,連接方式可以是通過連接螺栓91來連接。
如圖1所示,底盤組件還包括多個配重件8,配重件8連接盤體3的周緣。配中間8可以配重螺釘,或者其他適合于連接在盤體3的物體。
前述實施例使得平衡夾具與平衡設備之間、平衡夾具與被平衡對象之間的夾具轉接件可以任意更換,使得同一個平衡夾具主體能適用于不同的被平衡對象,以控制多個空間位置點的方式實現平衡夾具對被平衡對象的精確定位,以控制單個零件安裝位置的方式實現平衡夾具對被平衡對象的準確的重復定位。
在前述實施例中,平衡夾具具有模塊化及自適應立的特點。首先,其能以較少的平衡夾具數量滿足航空發動機轉子零件中盤、盤鼓及轉子組件平衡夾具等絕大多數被平衡對象的立式平衡,極大降低發動機裝配中的夾具成本;其次,該裝置裝夾被平衡對象時操作方便快捷,在滿足重復定位精度要求的同時,能極大提高平衡工作效率。
并且不限于航空發動機轉子零件,其可應用于類似的盤、盤鼓、鼓筒等結構類型,且被平衡對象多、存在多批次或者同一批次數量較多尺寸有差異的同一被平衡對象的平衡。另外,上述裝置的制造和維護成本低。
針對航空發動機轉子結構中數量眾多的盤、鼓筒等零件,在以往的技術中一般采用一個零件配一個平衡夾具的方法進行平衡,即先平衡夾具,然后安裝零件進行平衡,平衡夾具與零件的數量是一對一;也有少數因為零件外形尺寸比較接近,采用在工裝上換裝不同轉接件實現對不同零件的平衡,即先對工裝和零件甲的轉接件進行平衡,然后安裝并平衡零件甲,接著更換轉接件,對工裝和零件乙的轉接件進行平衡,再平衡零件乙。
對于前種方式,所需的平衡夾具數量多、且夾具使用率極低、使用成本高,另外由于零件與夾具的接口存在一定的間隙,零件安裝過程中可能偏心且每次偏心的角度位置和偏心量都可能不同,這樣會導致產生無法預估的隨機誤差。對于后種方式,除了存在跟前種方式中同樣的隨機誤差以外,還容易造成平衡工作效率低,每次更換夾具轉接件后調試的時間與平衡發動機零件的時間基本相當。
前述實施例中,平衡夾具需具有盡可能寬的適用范圍,平衡夾具需具有一定的自適應性并能與被平衡對象快速對接且重復定位精度高,在確保滿足使用要求的前提下,提高平衡夾具使用效率、降低制造成本。
本實用新型雖然以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本實用新型,任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內,都可以做出可能的變動和修改。因此,凡是未脫離本實用新型技術方案的內容,依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾,均落入本實用新型權利要求所界定的保護范圍之內。