【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于螺母自动拧紧，尤其涉及一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装及控制方法。
技术介绍
1、国内中小型航空发动机多数转子结构设计，通常采用开槽大扭矩螺母对轴承、叶盘等装配进行轴向锁紧，并对槽位通过止动垫圈进行防松，根据发动机结构要求最大扭矩范围可达100～7000n.m。目前，全过程仍然采用传统扭矩扳手（或加力杠杆方式手工拧紧，通过肉眼观察力矩大小表进行读数记录，其拧紧过程中表盘读数偏差大，精度低，读取不精准等现象普遍，无法实现拧紧质量数据的自动化采集、存储和追溯，拧紧精度及质量稳定性、一致性难以保证，对发动机整机装配性能有直接影响。当前，传统的拧紧方法严重依赖于装配工人的操作经验和熟练程度，严重制约了当代飞机制造对发动机提出的短交付周期、高可靠性和安全性等的要求。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装及控制方法，以解决上述的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装及控制方法的具体技术方案如下：
3、一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，包括伺服拧紧枪、传动机构、轴涨紧机构、止转机构和控制系统，所述伺服拧紧枪输出端连接传动机构，所述轴涨紧机构和止转机构设置在传动机构内，所述轴涨紧机构用于将航空发动机转子轴涨紧定位，所述止转机构用于实现航空发动机转子轴的止转抗扭，所述传动机构用于将大螺母旋转拧紧在航空发动机转子轴上，所述控制系统与伺服拧紧枪电信号连接，用于控制伺服拧紧枪
4、进一步的，所述航空发动机转子轴端面具有轴防转槽，所述止转机构与轴防转槽配合连接实现航空发动机转子轴的止转，所述大螺母外周具有拧紧槽，所述传动机构与拧紧槽配合连接，完成大螺母与航空发动机转子轴的旋转拧紧。
5、进一步的，所述传动机构包括外壳、主动轮、从动轮、轴承和齿轮轴，所述主动轮与伺服拧紧枪输出轴同轴固定连接，所述从动轮与主动轮啮合，所述齿轮轴与从动轮轴心同轴固定连接，所述轴承套接在齿轮轴外壁，所述外壳用于安装在主动轮、从动轮、轴承和齿轮轴，将传动机构封装。
6、进一步的，所述齿轮轴中空，内部设有止转机构和轴涨紧机构，所述齿轮轴下端具有与拧紧槽配合的凸起，所述齿轮轴的凸起与拧紧槽配合到位后带动大螺母旋转。
7、进一步的，所述止转机构包括止转轴、滚珠花键副、花键套、止转支架，所述止转支架固定安装在外壳上，所述止转轴同轴设置在齿轮轴内壁，所述滚珠花键副下端与止转轴上端键合固定，花键套设置在滚珠花键副外壁，并于止转支架固定连接。
8、进一步的，所述止转轴下端具有与轴防转槽配合的止转键，滚珠花键副可在花键套内伸缩，从而将止转轴下端的止转键与航空发动机转子轴的轴防转槽对准配合，所述止转轴通过与滚珠花键副将止转扭矩传递到外壳上实现止转。
9、进一步的，所述轴涨紧机构设置在止转机构内，包括涨紧轴、涨紧螺母、螺杆和把手，所述涨紧螺母设置在止转轴底部，所述涨紧轴设置在止转轴下端，所述涨紧螺母与涨紧轴螺纹连接，并具有间隙，所述涨紧轴中间外周内具有滚珠，所述涨紧螺母上端连接螺杆，所述螺杆上端穿过滚珠花键副中心与把手固定连接，旋转把手带动涨紧螺母旋转，减小涨紧螺母与涨紧轴之间的间隙，所述涨紧轴被压缩，所述滚珠向外滑出挤压航空发动机转子轴内壁，从而将航空发动机转子轴涨紧。
10、本专利技术还公开了一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装的控制方法，包括如下步骤：
11、步骤1：将大螺母套在航空发动机转子轴上，手动拧上几个牙；
12、步骤2：在控制系统输入扭矩；
13、步骤3：将工装的止转轴与航空发动机转子轴的轴防转槽对上，手动旋转轴涨紧机构的把手将航空发动机转子轴涨紧；
14、步骤4：启动伺服拧紧枪进而带动齿轮轴旋转来达到拧紧大螺母的效果；
15、步骤5：与步骤同时，与航空发动机转子轴配合的止转轴通过与滚珠花键副将止转扭矩传递到外壳上实现止转；
16、步骤6：控制系统控制伺服拧紧枪到达500nm则自动停止工作；
17、步骤7：旋转把手松开轴涨紧机构，取下工装，完成工作。
18、本专利技术的一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装及控制方法具有以下优点：
19、1）本专利技术的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，实现转子大螺母拧紧部位自动化、数字化拧紧操作，降低工人劳动强度，并显著提升拧紧精度和一致性问题；
20、2）本专利技术通过拧紧枪系统与数字化装配系统集成，可实现拧紧数据的自动化采集、分析和存储追溯功能，具有扭矩参数调整操作简单，精度高及适应性强等特点；
21、3）本装置利用发动机转子中心孔设置涨紧机构定位，通过端部均布开口槽特征进行止转抗扭，实现大扭矩螺母拧紧操作，拧紧工装结构设计精巧，成本低，操作便捷。
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1.一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，包括伺服拧紧枪（1）、传动机构（2）、轴涨紧机构（3）、止转机构（4）和控制系统，所述伺服拧紧枪（1）输出端连接传动机构（2），所述轴涨紧机构（3）和止转机构（4）设置在传动机构（2）内，所述轴涨紧机构（3）用于将航空发动机转子轴（5）涨紧定位，所述止转机构（4）用于实现航空发动机转子轴（5）的止转抗扭，所述传动机构（2）用于将大螺母（6）旋转拧紧在航空发动机转子轴（5）上，所述控制系统与伺服拧紧枪（1）电信号连接，用于控制伺服拧紧枪（1）的扭矩，实现大螺母（6）的精准拧紧。
2.根据权利要求1所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述航空发动机转子轴（5）端面具有轴防转槽（51），所述止转机构（4）与轴防转槽（51）配合连接实现航空发动机转子轴（5）的止转，所述大螺母（6）外周具有拧紧槽（61），所述传动机构（2）与拧紧槽（61）配合连接，完成大螺母（6）与航空发动机转子轴（5）的旋转拧紧。
3.根据权利要求2所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述传动机构（2）包括外壳
4.根据权利要求3所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述齿轮轴（25）中空，内部设有止转机构（4）和轴涨紧机构（3），所述齿轮轴（25）下端具有与拧紧槽（61）配合的凸起（251），所述齿轮轴（25）的凸起（251）与拧紧槽（61）配合到位后带动大螺母（6）旋转。
5.根据权利要求3所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述止转机构（4）包括止转轴（41）、滚珠花键副（42）、花键套（43）、止转支架（44），所述止转支架（44）固定安装在外壳（21）上，所述止转轴（41）同轴设置在齿轮轴（25）内壁，所述滚珠花键副（42）下端与止转轴（41）上端键合固定，花键套（43）设置在滚珠花键副（42）外壁，并于止转支架（44）固定连接。
6.根据权利要求5所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述止转轴（41）下端具有与轴防转槽（51）配合的止转键（411），滚珠花键副（42）可在花键套（43）内伸缩，从而将止转轴（41）下端的止转键（411）与航空发动机转子轴（5）的轴防转槽（51）对准配合，所述止转轴（41）通过与滚珠花键副（42）将止转扭矩传递到外壳（21）上实现止转。
7.根据权利要求5所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述轴涨紧机构（3）设置在止转机构（4）内，包括涨紧轴（31）、涨紧螺母（32）、螺杆（33）和把手（34），所述涨紧螺母（32）设置在止转轴（41）底部，所述涨紧轴（31）设置在止转轴（41）下端，所述涨紧螺母（32）与涨紧轴（31）螺纹连接，并具有间隙，所述涨紧轴（31）中间外周内具有滚珠（311），所述涨紧螺母（32）上端连接螺杆（33），所述螺杆（33）上端穿过滚珠花键副（42）中心与把手（34）固定连接，旋转把手（34）带动涨紧螺母（32）旋转，减小涨紧螺母（32）与涨紧轴（31）之间的间隙，所述涨紧轴（31）被压缩，所述滚珠（311）向外滑出挤压航空发动机转子轴（5）内壁，从而将航空发动机转子轴（5）涨紧。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，包括伺服拧紧枪（1）、传动机构（2）、轴涨紧机构（3）、止转机构（4）和控制系统，所述伺服拧紧枪（1）输出端连接传动机构（2），所述轴涨紧机构（3）和止转机构（4）设置在传动机构（2）内，所述轴涨紧机构（3）用于将航空发动机转子轴（5）涨紧定位，所述止转机构（4）用于实现航空发动机转子轴（5）的止转抗扭，所述传动机构（2）用于将大螺母（6）旋转拧紧在航空发动机转子轴（5）上，所述控制系统与伺服拧紧枪（1）电信号连接，用于控制伺服拧紧枪（1）的扭矩，实现大螺母（6）的精准拧紧。
2.根据权利要求1所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述航空发动机转子轴（5）端面具有轴防转槽（51），所述止转机构（4）与轴防转槽（51）配合连接实现航空发动机转子轴（5）的止转，所述大螺母（6）外周具有拧紧槽（61），所述传动机构（2）与拧紧槽（61）配合连接，完成大螺母（6）与航空发动机转子轴（5）的旋转拧紧。
3.根据权利要求2所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述传动机构（2）包括外壳（21）、主动轮（22）、从动轮（23）、轴承（24）和齿轮轴（25），所述主动轮（22）与伺服拧紧枪（1）输出轴同轴固定连接，所述从动轮（23）与主动轮（22）啮合，所述齿轮轴（25）与从动轮（23）轴心同轴固定连接，所述轴套承（24）套接在齿轮轴（25）外壁，所述外壳（21）用于安装主动轮（22）、从动轮（23）、轴套（24）和齿轮轴（25），将传动机构（2）封装。
4.根据权利要求3所述的航空发动机大扭矩螺母自动拧紧工装，其特征在于，所述齿轮轴（25）中空，内部设有止转机构（4）和轴涨紧机构（3），所述齿轮轴（25）下端具有与拧紧槽（61）配合的凸起（251），所述齿轮轴（25）的凸起（251）与拧紧槽（61）配...
【专利技术属性】
技术研发人员：董会旭，黄小东，李金胜，黎承胜，徐进，陈晓伟，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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