一种转子盘螺栓安装工装及其操作方法技术

本发明专利技术提出了一种转子盘螺栓安装工装，具有在装配过程中为转子盘提供支撑和固定的转子盘固定部、在安装过程中对垂直安装的螺栓提供支撑的螺栓支撑部以及伸入到转子盘的相邻盘鼓间的盘腔中进行快速装配操作的螺母紧固部，通过采用螺栓支撑部的机构，能够在装配时对垂直安装的螺柱起固定作用，可以防止螺栓掉落，并避免了配合卡圈固定在螺栓中部开槽的结构方式，从而避免螺柱开槽造成螺栓结构强度下降的问题，也可以减少压气机零件数目及种类，优化螺栓的结构，还具备同时安装对角螺栓的功能，可以实现快速装配，可以起到减少装配时间，提高装配效率的作用，并可以避免人工安装螺栓出错的现象，节省了人力成本。节省了人力成本。节省了人力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种转子盘螺栓安装工装及其操作方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机转子盘装配技术，尤其涉及一种转子盘螺栓安装工装及其操作方法。

技术介绍

[0002]目前在航空发动机的高压压气机中，通常将鼓筒和盘做成一体，采用短螺栓连接的方式，对转子盘进行连接。这样可以减少大型零件数目，简化鼓筒结构。采用这种短螺栓连接方式，在转子盘装配时，转子盘需要直立安装，螺栓头朝下垂直装配，但是转子盘之间的间隙过小，垂直安装时无法固定螺栓位置，需要采用螺栓防掉落措施。
[0003]目前采用的螺栓防掉落措施为螺栓中部开槽，配合卡圈使用的方法将螺栓垂直固定，防止安装时螺栓掉落，但是这种方法会增加零件数目，开槽部位容易导致螺栓强度降低，安装时逐一拧入卡圈会增加装配时间，因此需要对转子盘螺栓安装工装进行改进以改善上述状况。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种转子盘螺栓安装工装，能够在安装过程中对垂直安装的通用短螺栓提供支撑，解决螺栓在安装过程中易掉落的问题。
[0005]为了解决以上问题，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种转子盘螺栓安装工装，用于对待连接的转子盘安装连接螺栓，所述转子盘螺栓安装工装包括：
[0006]转子盘固定部，包括转子盘支撑台，所述转子盘支撑台垂直于所述转子盘的轴线横向布置，用于支撑所述转子盘，所述转子盘支撑台在中心位置设有沿垂直方向向上延伸的工装支柱，所述工装支柱至少具有中空的第一支柱段、第二支柱段和第三支柱段，其中所述第一支柱段连接于所述转子盘支撑部，所述第二支柱段可伸缩地连接于所述第一支柱段，所述第三支柱段可伸缩地连接于所述第二支柱段；
[0007]螺栓支撑部，位于所述第二支柱段并大体平行于所述转子盘支撑台布置，所述螺栓支撑部具有可充气的气囊和气囊送气管路，所述气囊送气管路布置在所述工装支柱中，所述气囊送气管路的一端与所述气囊连通，另一端具有送气管路入口，所述气囊送气管路入口适于与外部的储气装置或外部空气连通，所述气囊适于在充气后膨胀以对所述螺栓提供向上的支撑；
[0008]螺母紧固部，位于所述第三支柱段并大体平行于所述转子盘支撑台布置，包括从所述第三支柱段径向伸出的气动扳手，所述气动扳手通过可调支杆连接于所述第三支柱段，所述可调支杆为中空可伸缩结构并适于在平行于所述转子盘支撑台的平面内绕所述第三支柱段旋转，所述气动扳手适于由电机驱动以将所述螺栓的螺母拧紧。
[0009]优选的，所述第二支柱段的外径小于所述第一支柱段的内径，所述第二支柱段和所述第一支柱段通过螺纹配合连接，其中，所述第一支柱段在与所述第二支柱段连接的位
置具有内螺纹，所述第二支柱段在与所述第一支柱段连接的位置具有外螺纹，通过旋转所述第二支柱段，可调节所述第二支柱段伸出或缩入所述第一支柱段的长度，
[0010]所述第一支柱段在连接所述第二支柱段的位置还设有定位孔，所述定位孔为螺纹孔，能够与定位销螺纹配合，通过将所述定位销拧入所述定位孔，所述定位销抵住并固定所述第二支柱段。
[0011]优选的，所述第三支柱段的外径小于所述第二支柱段的内径，所述第三支柱段和所述第二支柱段通过螺纹配合连接，其中，所述第二支柱段在与所述第三支柱段连接的位置具有内螺纹，所述第三支柱段在与所述第二支柱段连接的位置具有外螺纹，通过旋转所述第三支柱段，可调节所述第三支柱段伸出或缩入所述第二支柱段的长度，
[0012]所述第二支柱段在连接所述第三支柱段的位置还设有定位孔，所述定位孔为螺纹孔，能够与定位销螺纹配合，通过将所述定位销拧入所述定位孔，所述定位销抵住并固定所述第三支柱段。
[0013]优选的，所述气囊送气管路入口设有球阀，所述球阀通过旋转控制所述球阀的开启或关闭。
[0014]优选的，所述气囊设置有实时检测所述气囊所受压力的压力传感器。
[0015]优选的，所述气囊表面覆有防火层。
[0016]优选的，所述防火层为网状结构。
[0017]优选的，所述可调支杆具有固定段和可伸缩地连接于所述固定段的可调段，所述固定段和所述可调段通过螺纹配合连接，通过旋转所述可调段，可调节所述可调段伸出或缩回所述固定段的幅度，所述固定段在连接所述可调段的位置还设有定位孔，所述定位孔为螺纹孔，能够与定位销螺纹配合，通过将所述定位销拧入所述定位孔，所述定位销抵住并固定所述可调段。
[0018]优选的，所述气动扳手包括至少两个对称的同步扳手。
[0019]优选的，所述套筒设有用于探测螺母对准位置的红外探测器，所述红外探测器与设于所述可调支杆上的提示所述红外探测器是否对准螺栓的指示灯相连接。
[0020]优选的，所述螺母紧固部还设有固定连接在所述第三支柱段的锁紧盘，平行于所述转子盘支撑台地布置在所述可调支杆下方，所述可调支杆适于在所述锁紧盘上方沿所述第三支柱段的轴向移动，所述锁紧盘具有围绕所述第三支柱段周向布置的锁紧块，并且所述可调支杆能够卡入所述锁紧块之间而被定位。
[0021]优选的，所述螺母紧固部还设有平行于所述转子盘支撑台布置的刻度盘，位于所述可调支杆上方，所述可调支杆适于在所述刻度盘和所述锁紧盘的范围内沿所述第三支柱段的轴向移动，所述刻度盘显示围绕所述第三支柱段的周向角度或数字。
[0022]根据本专利技术的第二个方面，提供了一种如前述的转子盘螺栓安装工装的操作方法，包括如下步骤：
[0023]步骤1：将前级转子盘由上方套入所述工装支柱，固定放置在所述转子盘支撑台上；
[0024]步骤2：将后级转子盘由上方套入所述工装支柱，使所述后级转子盘和所述前级转子盘保持同心，并使所述后级转子盘的螺栓孔对准所述前级转子盘的螺栓孔；
[0025]步骤3：将螺栓依次穿入所述螺栓孔，连接所述前级转子盘和所述后级转子盘；
[0026]步骤4：调整所述第二支柱段的伸缩程度，使所述螺栓支撑部位于所述螺栓底部的高度；
[0027]步骤5：将所述气囊送气管路入口与外部的储气装置连通，控制所述气囊充气，使所述气囊膨胀而对所述螺栓形成支撑；
[0028]步骤6：将螺母固定在所述气动扳手中；
[0029]步骤7：调整所述第三支柱段的伸缩程度，使所述螺母紧固部位于所述螺栓顶部所处的盘间高度范围内；
[0030]步骤8：伸开并旋转所述可调支杆，使所述螺母垂直对准所述螺栓；
[0031]步骤9：启动所述气动扳手，将所述螺母拧紧于所述螺栓；
[0032]步骤10：依次旋转所述可调支杆使所述气动扳手拧紧所有的所述螺栓；
[0033]步骤11：断开所述气囊送气管路入口与所述储气装置的连通，使所述气囊送气管路入口与外部空气连通，控制所述气囊放气，缩短所述可调支杆；
[0034]步骤12：将安装好的转子盘从所述转子盘螺栓安装工装上取下。
[0035]优选的，所述转子盘螺栓安装工装还具有用于实时检测所述气囊所受压力的压力传感器，所述压力传感器预设压力阈值，所述步骤4中，控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子盘螺栓安装工装，用于对待连接的转子盘安装连接螺栓，所述转子盘螺栓安装工装包括：转子盘固定部，包括转子盘支撑台，所述转子盘支撑台垂直于所述转子盘的轴线横向布置，用于支撑所述转子盘，所述转子盘支撑台在中心位置设有沿垂直方向向上延伸的工装支柱，所述工装支柱至少具有中空的第一支柱段、第二支柱段和第三支柱段，其中所述第一支柱段连接于所述转子盘支撑部，所述第二支柱段可伸缩地连接于所述第一支柱段，所述第三支柱段可伸缩地连接于所述第二支柱段；螺栓支撑部，位于所述第二支柱段并大体平行于所述转子盘支撑台布置，所述螺栓支撑部具有可充气的气囊和气囊送气管路，所述气囊送气管路布置在所述工装支柱中，所述气囊送气管路的一端与所述气囊连通，另一端具有送气管路入口，所述气囊送气管路入口适于与外部的储气装置或外部空气连通，所述气囊适于在充气后膨胀以对所述螺栓提供向上的支撑；螺母紧固部，位于所述第三支柱段并大体平行于所述转子盘支撑台布置，包括从所述第三支柱段径向伸出的气动扳手，所述气动扳手通过可调支杆连接于所述第三支柱段，所述可调支杆为中空可伸缩结构并适于在平行于所述转子盘支撑台的平面内绕所述第三支柱段旋转，所述气动扳手适于由电机驱动以将所述螺栓的螺母拧紧。2.如权利要求1所述的转子盘螺栓安装工装，其特征在于，所述第二支柱段的外径小于所述第一支柱段的内径，所述第二支柱段和所述第一支柱段通过螺纹配合连接，其中，所述第一支柱段在与所述第二支柱段连接的位置具有内螺纹，所述第二支柱段在与所述第一支柱段连接的位置具有外螺纹，通过旋转所述第二支柱段，可调节所述第二支柱段伸出或缩入所述第一支柱段的长度，所述第一支柱段在连接所述第二支柱段的位置还设有定位孔，所述定位孔为螺纹孔，能够与定位销螺纹配合，通过将所述定位销拧入所述定位孔，所述定位销抵住并固定所述第二支柱段。3.如权利要求1所述的转子盘螺栓安装工装，其特征在于，所述第三支柱段的外径小于所述第二支柱段的内径，所述第三支柱段和所述第二支柱段通过螺纹配合连接，其中，所述第二支柱段在与所述第三支柱段连接的位置具有内螺纹，所述第三支柱段在与所述第二支柱段连接的位置具有外螺纹，通过旋转所述第三支柱段，可调节所述第三支柱段伸出或缩入所述第二支柱段的长度，所述第二支柱段在连接所述第三支柱段的位置还设有定位孔，所述定位孔为螺纹孔，能够与定位销螺纹配合，通过将所述定位销拧入所述定位孔，所述定位销抵住并固定所述第三支柱段。4.如权利要求1所述的转子盘螺栓安装工装，其特征在于，所述气囊送气管路入口设有球阀，所述球阀通过旋转控制所述球阀的开启或关闭。5.如权利要求1所述的转子盘螺栓安装工装，其特征在于，所述气囊设置有实时检测所述气囊所受压力的压力传感器。6.如权利要求1所述的转子盘螺栓安装工装，其特征在于，所述气囊表面覆有防火层。7.如权利要求6所述的转子盘螺栓安装工装，其特征在于，
所述防火层为网状结构。8.如权利要求1所述的转子盘螺栓安装工装，其特征在于，所述可调支杆具有固定段和可伸缩地连接于所述固定段的可调段，所述固定段和所述可调段通过螺纹配合连接，通过旋转所述可调段，可调节所述可调段伸出或缩回所述固定段的幅度，所述固定段在连接所述可调段的位置还设有定位孔，所述定位孔为螺纹孔，能够与定位销螺纹配合，通过将所述定位销拧入所述定位孔，所述定位销抵住并固定所述可调段。9.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：康金，曹艺，高玉良，陆晓锋，汪俊熙，赵军，庞黎刚，童辉，
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：