叶片平衡夹具、叶片互锁转子的平衡方法技术

本发明专利技术公开了一种叶片平衡夹具、叶片互锁转子的平衡方法，所述叶片平衡夹具利用平衡底座和平衡盖板对整盘叶片进行轴向限位和径向限位，且相邻叶片之间通过折型叶冠进行轴向限位，防止叶片在平衡机上进行不平衡量检查时沿轴向窜动和沿径向飞出，无需采用轮盘进行不平衡量检查，可以实现轮盘平衡和叶片平衡分开同步进行，将串行工序改为了并行工序，提高了转子装配效率，并且，在需要对叶片位置进行调整时，也无需使用整盘叶片拆装工具，可直接在平衡机上调换叶片位置，减少了上下平衡机的次数，也省去了转子在平衡机和装配架之间的吊装过程，大大提升了叶片互锁转子的装配效率。大大提升了叶片互锁转子的装配效率。大大提升了叶片互锁转子的装配效率。

【技术实现步骤摘要】
叶片平衡夹具、叶片互锁转子的平衡方法


[0001]本专利技术涉及转子装配
，特别地，涉及一种叶片平衡夹具，另外，还特别涉及一种叶片互锁转子的平衡方法，其采用上述叶片平衡夹具。

技术介绍

[0002]大型航空发动机涡轮通常分开制造叶片、轮盘，组合呈转子后需平衡。常规流程为轮盘装配
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轮盘平衡
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叶片轮盘装配
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叶片轮盘平衡，轮盘装配时需提前知晓轮盘上零组件不平衡量，根据经验将轻重点错开；叶片装配前测量重量矩，将多个叶片按重量矩在四象限内交叉排布，尽可能使重量矩均匀。而实际上，根据经验的轻重点错开、四象限交叉排布不能使组合后的转子不平衡量达到预期，仍需调整轮盘和叶片的相对位置。尤其是某些发动机转子叶片的叶顶有叶冠，叶冠呈折型，与相邻叶片契合实现叶片互锁，防止叶片轴向移动，如图1所示。该种叶片因相互干涉，装配时只能将所有叶片安装成整圈后用特殊的叶片整体拆装工具沿轴向装入轮盘，同理，调整叶片位置时也需用叶片整体拆装工具将整盘叶片取出轮盘，才能对叶片进行位置调整。整体拆装工具结构复杂、使用难度大，且加工精度不高，导致整盘叶片拆装耗时是普通装配环节的3倍以上，是制约转子装配的瓶颈，并且大型发动机转子质量大，需借助吊具在工具、平衡机之间传递，使用吊具搬运转子用时是普通装配环节的2倍。而进行转子平衡调整时，叶片位置的实际调整次数为至少2次，转子在平衡机、装配架之间的吊装次数为至少5次，大大影响了转子的装配效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种叶片平衡夹具、叶片互锁转子的平衡方法，以解决现有叶片互锁转子装配效率低的技术问题。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供一种叶片平衡夹具，用于安装在平衡机上以对整盘叶片进行平衡调整，包括平衡底座、平衡盖板、定位轴和压紧螺母，所述平衡底座安装在平衡机上，所述平衡盖板通过所述定位轴同轴心安装在所述平衡底座上，整盘叶片安装在所述平衡底座和平衡盖板之间，通过所述平衡底座和平衡盖板对整盘叶片进行径向限位和轴向限位，所述压紧螺母安装在所述定位轴上并位于所述平衡盖板的上方，用于将所述平衡盖板轴向压紧在整盘叶片上。
[0005]进一步地，所述平衡盖板和平衡底座上均开设有沿轴向对称的空心环。
[0006]进一步地，所述平衡底座上开设有第一环形槽，所述平衡盖板上开设有第二环形槽，叶片进气边的叶根榫头凸台内表面抵靠在所述第一环形槽的内圆周面上，叶片排气边的叶根榫头凸台外表面抵靠在所述第二环形槽的外圆周面上，通过第一环形槽和第二环形槽对叶片进行径向限位，且叶片榫头同时与所述平衡底座上的第一轴向支撑面、所述平衡盖板上的第二轴向支撑面接触，叶冠支靠在所述平衡底座的第三轴向支撑面上，通过第一轴向支撑面、第二轴向支撑面和第三轴向支撑面对叶片进行轴向限位。
[0007]另外，本专利技术还提供一种叶片互锁转子的平衡方法，采用如上所述的叶片平衡夹
具，包括以下内容：
[0008]将轮盘装配后进行平衡；
[0009]将整盘叶片安装在叶片平衡夹具上进行平衡；
[0010]基于轮盘的不平衡量和整盘叶片的不平衡量判断叶片装配完成后的转子不平衡量是否满足要求，若满足要求，则将整盘叶片装配至轮盘上，若不满足要求，则在叶片平衡夹具上对叶片位置进行调整，直至满足转子不平衡量要求。
[0011]进一步地，所述将整盘叶片安装在叶片平衡夹具上进行平衡的过程包括以下内容：
[0012]将平衡底座安装在平衡机上，并确保第一环形槽的内圆周面和第一轴向支撑面的跳动满足要求；
[0013]将整盘叶片按顺序放置在第一环形槽的内圆周面外侧，将榫头支靠在第一轴向支撑面上，将叶冠支靠在第三轴向支撑面上，使叶片处于水平状态；
[0014]将所有叶片聚拢，使叶片进气边的叶根榫头凸台内表面抵靠在第一环形槽的内圆周面上；
[0015]将平衡盖板对正平衡刻线放在叶片排气边，使叶片排气边的叶根榫头凸台外表面抵靠在第二环形槽的外圆周面上；
[0016]拧紧压紧螺母，将整盘叶片轴向压紧；
[0017]起动平衡机，检查整盘叶片的不平衡量与预期是否一致。
[0018]进一步地，所述将整盘叶片安装在叶片平衡夹具上进行平衡的过程还包括以下内容：
[0019]当整盘叶片的不平衡量与预期不一致时，松开压紧螺母，拿出平衡盖板，将需换位置的叶片沿径向由内向外拉出，将拟装入的叶片沿径向由外向内装入，再次安装好平衡盖板和压紧螺母后进行不平衡量检查，直至整盘叶片的不平衡量符合预期。
[0020]进一步地，整盘叶片采用偏重法进行放置在第一环形槽的内圆周面外侧，将重量矩大的叶片集中在一边，将重量矩小的叶片集中在另一边。
[0021]进一步地，所述基于轮盘的不平衡量和整盘叶片的不平衡量判断叶片装配完成后的转子不平衡量是否满足要求具体为：
[0022]将轮盘的不平衡量减去整盘叶片的不平衡量并取绝对值，若该绝对值小于转子要求的不平衡量和通过增加材料/去除材料造成的不平衡量之和，则满足要求，否则不满足要求。
[0023]进一步地，在将整盘叶片装配在轮盘上时，将整盘叶片的不平衡量所在位置与轮盘的不平衡量所在位置错开180
°
进行装配。
[0024]进一步地，在整盘叶片放置到位后，利用棉绳或橡皮绳缠绕在叶冠处，将所有叶片聚拢，并在安装完平衡盖板和压紧螺母后拆除棉绳或橡皮绳。
[0025]本专利技术具有以下效果：
[0026]本专利技术的叶片平衡夹具，通过将平衡底座安装在平衡机上，并将平衡盖板通过定位轴与平衡底座同轴心安装，整盘叶片安装在平衡底座和平衡盖板之间，并通过压紧螺母将平衡盖板轴向压紧在整盘叶片上，利用平衡底座和平衡盖板对整盘叶片进行轴向限位和径向限位，且相邻叶片之间通过折型叶冠进行轴向限位，防止叶片在平衡机上进行不平衡
量检查时沿轴向窜动和沿径向飞出。本专利技术通过采用叶片平衡夹具安装整盘叶片进行不平衡量检查，无需将叶片安装在轮盘上进行不平衡量检查，可以实现轮盘平衡和叶片平衡分开同步进行，将串行工序改为了并行工序，提高了转子装配效率，并且，在需要对叶片位置进行调整时，由于无需采用轮盘装配叶片，单片叶片在径向方向上的移动不再受到轮盘榫槽的限制，只需取下压紧螺母和平衡盖板将单片叶片沿径向取出或装入，也无需使用整盘叶片拆装工具，可直接在平衡机上调换叶片位置，减少了上下平衡机的次数，也省去了转子在平衡机和装配架之间的吊装过程，大大提升了叶片互锁转子的装配效率。
[0027]另外，本专利技术的叶片互锁转子的平衡方法，通过采用叶片平衡夹具安装整盘叶片在平衡机上进行平衡，无需采用轮盘装配叶片，可以实现轮盘平衡和叶片平衡分开同时进行，开创了轮盘、叶片分开平衡的先例，将现有的串行工序优化为并行工序，叶片平衡与轮盘平衡不干涉，为多个轮盘、叶片相互匹配提供了有利条件，大大缩短了叶片互锁转子的装配周期，提高了转子装配效率。并且，在需要对叶片位置进行调整时，由于无需采用轮盘装配叶片，单片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片平衡夹具，用于安装在平衡机上以对整盘叶片进行平衡调整，其特征在于，包括平衡底座、平衡盖板、定位轴和压紧螺母，所述平衡底座安装在平衡机上，所述平衡盖板通过所述定位轴同轴心安装在所述平衡底座上，整盘叶片安装在所述平衡底座和平衡盖板之间，通过所述平衡底座和平衡盖板对整盘叶片进行径向限位和轴向限位，所述压紧螺母安装在所述定位轴上并位于所述平衡盖板的上方，用于将所述平衡盖板轴向压紧在整盘叶片上。2.如权利要求1所述的叶片平衡夹具，其特征在于，所述平衡盖板和平衡底座上均开设有沿轴向对称的空心环。3.如权利要求1所述的叶片平衡夹具，其特征在于，所述平衡底座上开设有第一环形槽，所述平衡盖板上开设有第二环形槽，叶片进气边的叶根榫头凸台内表面抵靠在所述第一环形槽的内圆周面上，叶片排气边的叶根榫头凸台外表面抵靠在所述第二环形槽的外圆周面上，通过第一环形槽和第二环形槽对叶片进行径向限位，且叶片榫头同时与所述平衡底座上的第一轴向支撑面、所述平衡盖板上的第二轴向支撑面接触，叶冠支靠在所述平衡底座的第三轴向支撑面上，通过第一轴向支撑面、第二轴向支撑面和第三轴向支撑面对叶片进行轴向限位。4.一种叶片互锁转子的平衡方法，采用如权利要求1～3任一项所述的叶片平衡夹具，其特征在于，包括以下内容：将轮盘装配后进行平衡；将整盘叶片安装在叶片平衡夹具上进行平衡；基于轮盘的不平衡量和整盘叶片的不平衡量判断叶片装配完成后的转子不平衡量是否满足要求，若满足要求，则将整盘叶片装配至轮盘上，若不满足要求，则在叶片平衡夹具上对叶片位置进行调整，直至满足转子不平衡量要求。5.如权利要求4所述的叶片互锁转子的平衡方法，其特征在于，所述将整盘叶片安装在叶片平衡夹具上进行平衡的过程包括以下内容：将平衡底座安装在平衡机上，并确保第一环形槽的内圆周面和第一轴向支撑面的跳动满足要求；将整盘叶片按顺序放置...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃莺，黄晓鸣，卓武仪，张静，曹立廷，吴剑，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：