平衡夹具的制作方法

本实用新型涉及夹具，尤其涉及在航空发动机领域对转动体进行平衡的夹具。

背景技术：

现有航空发动机一般采用单转子、双转子或者三转子结构，无论哪种结构都包含众多的不同尺寸的盘、鼓筒、盘鼓、锥筒、转子组件等内部结构。为了降低航空发动机发生振动的概率，在航空发动机装配过程中，这些零组件都需要进行平衡并对其剩余不平衡量进行有效控制，一般要求平衡精度等级在G2～G6.4之间。同时，为了避免产生较大的平衡测量误差，用于支撑和平衡上述发动机零组件的平衡夹具也需要进行平衡并控制其剩余不平衡量，一般要求夹具的剩余不平衡量至少为被平衡对象的五分之一以内。目前一般采用一个零件配一个平衡夹具或者采用在平衡夹具上换装不同转接件来实现不同零件的平衡，如果零件数量多或者零件尺寸有差异，则配用的夹具数量也多，且平衡之前的夹具调试工作量大，导致夹具成本高、平衡工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型涉及平衡夹具，其具有较宽的适用范围。

一种平衡夹具能适用于不同的被平衡对象，包括底盘组件、多个支撑柱、多个固定定位柱、多个可调定位柱、多个紧固件。其中底盘组件包括盘体，所述盘体具有用于连接一个被平衡对象的第一侧以及用于连接平衡设备的第二侧，还具有多个支撑柱安装部、多个固定定位柱安装部以及至少一个可调定位柱安装部，所述多个支撑柱安装部、所述多个固定定位柱安装部以及所述可调定位柱安装部能对应不同的被平衡对象分成不同的组；多个支撑柱与该被平衡对象对应的所述组的所述支撑柱安装部分别可拆卸地紧固连接；多个固定定位柱与该被平衡对象对应的所述组的所述固定定位柱安装部可拆卸地紧固连接；多个可调定位柱与该被平衡对象对应的所述组的所述可调定位柱安装部可拆卸地紧固连接；以及多个紧固件用于将被平衡对象紧固在所述支撑柱；其中，所述多个固定定位柱和所述多个可调定位柱用于共同限定定位面，以使被平衡对象定位，所述多个支撑柱用于共同支撑被平衡对象。

所述的平衡夹具的进一步特点是，所述底盘组件还包括于所述第二侧凸出中部的轴套以及压装于所述轴套内的转接盘，所述转接盘提供有中心孔，所述轴套的轴端面和所述转接盘用于连接平衡设备。

所述的平衡夹具的进一步特点是，所述紧固件为锁紧螺栓，所述支撑柱具有对应连接所述锁紧螺栓的螺纹轴孔。

所述的平衡夹具的进一步特点是，所述支撑柱安装部为所述盘体上的螺纹孔，所述支撑柱具有连接所述支撑柱安装部的螺杆，并且所述支撑柱通过所述螺杆上的螺母紧固在所述盘体的所述第一侧。

所述的平衡夹具的进一步特点是，所述固定定位柱安装部为所述盘体上的螺纹孔，所述固定定位柱具有连接所述固定定位柱安装部的螺杆，并且所述固定定位柱通过所述螺杆上的螺母紧固在所述盘体的所述第一侧。

所述的平衡夹具的进一步特点是，所述可调定位柱安装部为所述盘体上的螺纹孔，所述可调定位柱具有连接所述可调定位柱安装部的螺杆，并且所述固定定位柱通过所述螺杆上的螺母紧固在所述盘体的所述第一侧。

所述的平衡夹具的进一步特点是，所述底盘组件还包括多个配重件，所述配重件连接所述盘体的周缘。

本实用新型的有益效果是：

能以较少的平衡夹具数量就能满足航空发动机转子零件中盘、盘鼓及转子组件平衡夹具等绝大多数被平衡对象的立式平衡，极大降低发动机装配中的夹具成本，因此其具有较宽的适用范围；其次，该装置装夹被平衡对象时操作方便快捷，在满足重复定位精度要求的同时，能极大提高平衡工作效率。并且该装置还可应用于类似的盘、盘鼓、鼓筒等结构类型，且被平衡对象多、存在多批次或者同一批次数量较多尺寸有差异的同一被平衡对象的平衡。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本实用新型一实施例中平衡夹具的有关结构的示意图，其中连接被平衡对象的第一侧朝上。

图2为该平衡夹具的有关结构的另一示意图，其中连接平衡设备的第二侧朝上。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

如图1和图2所示，平衡夹具包括底盘组件，该底盘组件包括盘体3，盘体3具有用于连接一个被平衡对象的第一侧31以及用于连接平衡设备的第二侧32，还具有多个支撑柱安装部21、多个固定定位柱安装部71以及至少一个可调定位柱安装部41，支撑柱安装部21、固定定位柱安装部71、可调定位柱安装部41均以孔的形态存在，该孔贯穿盘体3的两侧表面，该孔可以是螺纹孔。在另一实施例中，支撑柱安装部21、固定定位柱安装部71、可调定位柱安装部41也可以是其他适合于紧固柱体的结构存在。

多个支撑柱安装部21、多个固定定位柱安装部71以及可调定位柱安装部41能对应不同的被平衡对象分成不同的组，即能适应不同的被平衡对象，不同的组可以根据被平衡对象的安装位置来配置。

平衡夹具还包括多个支撑柱2、多个固定定位柱7以及多个可调定位柱4。多个支撑柱2与该被平衡对象对应的组的支撑柱安装部21分别可拆卸地紧固连接。多个固定定位柱7与该被平衡对象对应的组的固定定位柱安装部71可拆卸地紧固连接。多个可调定位柱4与该被平衡对象对应的组的可调定位柱安装部41可拆卸地紧固连接。前述可拆卸地紧固连接可以是螺纹连接，例如支撑柱安装部21、固定定位柱安装部71、可调定位柱安装部41均以螺纹孔的形态存在，支撑柱2、固定定位柱7以及可调定位柱4其根部可以是螺杆，其与该螺纹孔连接，并借助于螺杆上的螺母6紧固。

平衡夹具还包括多个紧固件1，其用于将被平衡对象紧固在支撑柱2上。被平衡对象可以是航空发动机的转子组件的盘、鼓筒、盘鼓、锥筒或者其他转子组件。紧固件1可以是锁紧螺栓，相应地，各支撑柱2的顶端具有螺纹轴孔，紧固件1穿过被平衡对象上的孔连接支撑柱2。

多个固定定位柱7和多个可调定位柱4用于共同限定定位面，以使被平衡对象定位，而多个支撑柱2用于共同支撑被平衡对象。

在该平衡夹具上安装被平衡对象的步骤可以是：

根据被平衡对象的安装位置，安装支撑柱2到底盘3上对应的安装孔5中，使用锁紧螺母6固定；

根据被平衡对象的安装位置，安装固定定位柱7和可调定位柱4到底盘3上对应的安装孔5中，使用锁紧螺母6固定定位柱7；

安装被平衡对象到支撑柱2上；

调节可调定位柱4，定位并夹紧被平衡对象后使用锁紧螺母6固定，可调定位柱4的调节可以前述螺杆和螺纹之间的转动调节；

安装紧固件1并固定被平衡对象。

随后，可以进行平衡被平衡对象的配置步骤。平衡夹具可以在前述步骤之前就安装在平衡设备上。平衡夹具可以通过盘体3的第二侧32对接平衡设备。如图2所示，盘体3的第二侧具有凸出中部的轴套以及压装于轴套9内的转接盘10，转接盘10提供有中心孔，轴套9的轴端面和转接盘10用于连接平衡设备，连接方式可以是通过连接螺栓91来连接。

如图1所示，底盘组件还包括多个配重件8，配重件8连接盘体3的周缘。配中间8可以配重螺钉，或者其他适合于连接在盘体3的物体。

前述实施例使得平衡夹具与平衡设备之间、平衡夹具与被平衡对象之间的夹具转接件可以任意更换，使得同一个平衡夹具主体能适用于不同的被平衡对象，以控制多个空间位置点的方式实现平衡夹具对被平衡对象的精确定位，以控制单个零件安装位置的方式实现平衡夹具对被平衡对象的准确的重复定位。

在前述实施例中，平衡夹具具有模块化及自适应立的特点。首先，其能以较少的平衡夹具数量满足航空发动机转子零件中盘、盘鼓及转子组件平衡夹具等绝大多数被平衡对象的立式平衡，极大降低发动机装配中的夹具成本；其次，该装置装夹被平衡对象时操作方便快捷，在满足重复定位精度要求的同时，能极大提高平衡工作效率。

并且不限于航空发动机转子零件，其可应用于类似的盘、盘鼓、鼓筒等结构类型，且被平衡对象多、存在多批次或者同一批次数量较多尺寸有差异的同一被平衡对象的平衡。另外，上述装置的制造和维护成本低。

针对航空发动机转子结构中数量众多的盘、鼓筒等零件，在以往的技术中一般采用一个零件配一个平衡夹具的方法进行平衡，即先平衡夹具，然后安装零件进行平衡，平衡夹具与零件的数量是一对一；也有少数因为零件外形尺寸比较接近，采用在工装上换装不同转接件实现对不同零件的平衡，即先对工装和零件甲的转接件进行平衡，然后安装并平衡零件甲，接着更换转接件，对工装和零件乙的转接件进行平衡，再平衡零件乙。

对于前种方式，所需的平衡夹具数量多、且夹具使用率极低、使用成本高，另外由于零件与夹具的接口存在一定的间隙，零件安装过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，这样会导致产生无法预估的随机误差。对于后种方式，除了存在跟前种方式中同样的随机误差以外，还容易造成平衡工作效率低，每次更换夹具转接件后调试的时间与平衡发动机零件的时间基本相当。

前述实施例中，平衡夹具需具有尽可能宽的适用范围，平衡夹具需具有一定的自适应性并能与被平衡对象快速对接且重复定位精度高，在确保满足使用要求的前提下，提高平衡夹具使用效率、降低制造成本。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。