一种涡轮轴内导管装配工装的制作方法

本发明涉及一种涡轮轴内导管装配工装。

背景技术：

在航空发动机低压涡轮轴内置有通气管，用于排除高压腔内废气。图1为一种低压涡轮轴的剖视示意图，通气管1的前端11与低压涡轮轴2接触处采用胶圈3密封以防止空气泄漏，在将通气管1与低压涡轮轴2装配时，需要借助较大的外力作用，以克服通气管1前端11的胶圈3与低压涡轮轴2内壁的摩擦力方可将通气管1装配到位。通气管1的后端12具有连接法兰13，在连接法兰13上设置五支点密封跑道4，五支点密封跑道4的外壁与低压涡轮轴2支撑锥壁的内壁20采用小间隙配合，以将通气管1的后端12支撑于低压涡轮轴2支撑锥壁的内壁20中。在五支点密封跑道4的外周侧也设置有胶圈3，防止空气泄漏。

图2示出了通气管与五支点密封跑道未装配状态下的立体示意图，为防止通气管1与五支点密封跑道4在低压涡轮轴2内发生转动，在通气管1的连接法兰13端面上设置有防转槽10，在五支点密封跑道4上对应每个防转槽10的位置设置有防转齿41；同时，在连接法兰13的外周侧设置有防转齿14，对应地在低压涡轮轴2内周侧壁设置有防转槽21，在装配过程中，通过将防转齿14、41对齐防转槽21、10的形式进行装配，以防止前述转动。

然而上述装配过程中，由于通气管1以及五支点密封跑道4是安装在低压涡轮轴2内，防转齿14、41以及防转槽21、10在装配过程中不可见，容易产生齿槽位置对偏、装配不到位以及防转齿的变形或损坏现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种涡轮轴内导管装配工装，其能够提升导管在涡轮轴内装配的准确性。

为实现前述目的的涡轮轴内导管装配工装，包括内锥体、弹性涨环、支撑座、螺杆以及螺母。内锥体具有锥形面。弹性涨环是锥形薄片，可在所述内锥体的挤压下变形，并设置成可贴附在通气管的锥形内壁上，支撑座可安装在五支点密封跑道的后法兰上。螺杆的一端穿过弹性涨环并连接内锥体，另一端穿过支撑座，螺母连接所述螺杆的所述另一端。其中，在五支点密封跑道与通气管的对接状态下，所述螺母将所述螺杆拧紧在所述支撑座上，借此在所述螺杆上施加轴向拉力，所述轴向拉力传递至所述内锥体，所述内锥体位于所述弹性涨环中并将所述弹性涨环压在通气管的锥形内壁上，使得弹性涨环与该锥形内壁贴附，进而所述支撑座与所述弹性涨环配置成一对夹持结构，将五支点密封跑道与通气管连成一体。

在一个或多个实施方式中，该工装还包括固定座和顶杆，所述固定座具有可与低压轴的后端螺纹连接的连接部，所述顶杆与所述固定座提供的螺纹孔螺纹连接；

在五支点密封跑道与通气管一体连接形成的装配体放入到低压轴中后，所述固定座安装在低压轴的后端，所述顶杆穿过所述固定座并向所述支撑座施加推力，以推动所述装配体。

在一个或多个实施方式中，该工装包括顶环，所述顶环固定在所述支撑座上，罩住所述螺杆的所述另一端，所述顶环具有端部承力部，所述顶杆在所述端部承力部上施加所述推力。

在一个或多个实施方式中，所述支撑座提供有凹槽，所述凹槽供所述顶环嵌入并使所述顶环定位，所述螺杆从所述凹槽中穿出。

在一个或多个实施方式中，所述支撑座上设置有防转齿指示装置，其用于与低压轴内的防转槽、通气管上的防转齿分别对准。

在一个或多个实施方式中，所述支撑座具有止口部，通过所述止口部可与五支点密封跑道的法兰边止口连接。

在一个或多个实施方式中，所述支撑座为筒状，在其一端设置供所述螺杆穿过的支撑平面，在另一端设置与五支点密封跑道的法兰边连接的止口部，所述螺母在所述支撑平面上拧紧所述螺杆。

在一个或多个实施方式中，所述支撑座的周向壁上设置有多个窗口。

在一个或多个实施方式中，所述固定座为筒状，在其一端设置供所述顶杆穿过的固定平面，在另一端设置与低压轴的后端螺纹连接的螺纹部。

在一个或多个实施方式中，所述固定座的周向壁上设置有多个窗口。

本发明的增益效果在于：通过先将五支点密封跑道与通气管在支撑座与弹性涨环的夹持下先形成装配体，再将装配体推压进低压轴中完成装配，使得五支点密封跑道与通气管的装配过程可见，使得齿槽位置更易对准，提高装配的准确性。

附图说明

本发明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为一种低压涡轮轴的剖视示意图；

图2示出了通气管与五支点密封跑道未装配状态下的立体示意图；

图3示出了涡轮轴内导管装配工装一个实施方式的剖面示意图；

图4示出了装配工装另一实施方式的立体示意图；

图5示出了装配工装另一实施方式的剖视示意图；

图6示出了装配工装装配状态下的剖视示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

需要注意的是，在使用到的情况下，如下描述中的上、下、左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。

图3示出了涡轮轴内导管装配工装一个实施方式的剖面示意图，图3可以视作为装配工装与图1或图2中的通气管1以及五支点密封跑道4装配完毕后，沿图2中a-a方向所作的剖视图。装配工装具有内锥体5、弹性涨环6、支撑座8、螺杆71以及螺母72。其中，内锥体5具有锥形面50。弹性涨环6是锥形薄片，其可在内锥体5的挤压下变形。通气管1具有锥形内壁15，弹性涨环6被设置成在被内锥体5挤压变形时，可贴附在通气管1的锥形内壁15上。支撑座8可安装在五支点密封跑道4的后法兰44上。螺杆71的一端710穿过弹性涨环6并连接内锥体5，另一端712穿过支撑座8，螺母72与螺杆71的另一端712连接。其中，螺杆71与内锥体5可以是通过固接或是紧固件的方式连接。

在如图3所示的五支点密封跑道4与通气管1的对接状态下，螺母72沿图中向下的方向拧紧，并将螺杆71拧紧在支撑座8上，并借此在螺杆71上施加沿通气管1轴向a、沿图中向上的拉力，沿轴向a的拉力经由螺杆71传递至内锥体5，以沿轴向a、沿图中向上的方向拉动内锥体5。其中，该沿图中向上的方向是图中自螺杆71的一端710朝向另一端712的方向。内锥体5位于弹性涨环6中并将弹性涨环6以沿通气管1轴向a、沿图中向上的方向将弹性涨环6撑开并压紧在通气管1的锥形内壁15上，使得弹性涨环6与锥形内壁15贴附。具体地，内锥体5可以是设置成在未装配状态下与弹性涨环6可分离、在装配时被带动压紧于弹性涨环6中，并能够将弹性涨环6撑开，在一个实施方式中，内锥体5可以是一种卡爪，在未装配状态下收缩、在装配时张开以将弹性涨环6撑开。如上配置，使得支撑座8与弹性涨环6配置成一对夹持结构，以将五支点密封跑道4与通气管1连成一体，成为装配体100。

图4示出了装配工装另一实施方式的立体示意图、图5示出了装配工装另一实施方式的剖视示意图，图6示出了装配工装装配状态下的剖视示意图。其中，图5可以视作图4中的工装组装状态下、沿图4中b-b方向的剖视示意图；图6可以所作图5中所示的工装与如图1所示的通气管1以及五支点密封跑道4装配完毕后的剖面示意图。请结合参见图4至图6，装配工装还包括固定座9以及顶杆91。低压轴2的后端22外周侧具有外螺纹，与之对应地，固定座9具有可与低压轴2的后端22螺纹连接的连接部92，该连接部92可以是设置在固定座9内周侧的内螺纹，固定座9与低压轴2的后端22通过螺纹配合相接。在固定座9上还提供有螺纹孔93，顶杆91通过与螺纹孔93之间螺纹连接的方式设置在固定座9上。在如图4所示的实施方式中，螺杆71的一端710为凸部，内锥体5是在螺杆71上可活动，当拧紧螺母72时，螺杆71的一端710的凸部以沿轴向a、沿图中向上的方向拉动内锥体5，以将弹性涨环6撑开并压紧在通气管1的锥形内壁15上。在一个实施方式中，弹性涨环6是如图4所示，在外周锥面上具有褶皱60，通过内锥体5能够将褶皱60撑开以使得弹性涨环6的直径增大，并与锥形内壁15贴附。在一些实施方式中，弹性涨环6是由可弹性张开的材料制成，如橡胶等。

当五支点密封跑道4与通气管1如图3所示装配完毕、并一体连接形成装配体100后，将装配体100自后端22放入到低压轴2中，此时，固定座9安装在低压轴2的后端22，顶杆91穿过固定座9并向支撑座8施加沿图面中向下方向的推力，从而推动装配体100，以将装配体100推压进低压轴2中。

通过先将五支点密封跑道4与通气管1在支撑座8与弹性涨环6的夹持下先形成装配体100，再通过顶杆91将装配体100推压进低压轴2中完成装配，使得五支点密封跑道4与通气管1的装配过程可见，以确保防转齿41与防转槽10之间对准后装配成装配体100，使得齿槽位置更易对准，提高装配的准确性。

请继续参见图4至图6，在装配工装的一个实施方式中，工装还包括顶环94，顶环94固定在支撑座8上，并罩住螺杆71的另一端712。顶环94具有承力部940，顶杆91在承力部940上施加沿图面中向下方向的推力。通过设置顶环94，能够使得顶杆91对装配体100上施加的力更加均匀。在一个实施方式中，承力部940可以是如图4所示、设置在顶环94上端面的孔，其中，图4中的孔大小比例仅为示意性画法，如螺纹孔93与承力部940的大小关系可以是如图中所示不同。

请参见图4，在装配工装的一个实施方式中，支撑座8提供有凹槽80，凹槽80可以是如图所示地设置在支撑座8的上表面、并在支撑座8的上表面向下凹陷，从而凹槽80可供顶环94嵌入、并起到对顶环94的定位作用。螺杆71是自凹槽80中穿出支撑座8。

在装配工装的一个实施方式中，支撑座8上设置有防转齿指示装置81，其在装配时用于和低压轴2内的防转槽21以及通气管1上的防转齿14分别对准，从而当五支点密封跑道4与通气管1在支撑座8与弹性涨环6的夹持下先形成装配体100后，装配人员通过指示装置81的位置即可将通气管上的防转齿14与低压轴2内的防转槽21对准，进一步提高装配的准确性。

请参见图3，在装配工装的一个实施方式中，五支点密封跑道4的后法兰44上具有法兰边止口42，与之对应地，支撑座8具有可与法兰边止口42连接的止口部82，支撑座8通过将止口部82与法兰边止口42相接与五支点密封跑道4连接。

请结合参见图3至图4，在装配工装的一个实施方式中，支撑座8为如图3中所示的筒状，在筒状的一端设置有支撑平面83、与五支点密封跑道4法兰边止口42连接的止口部82是设置在筒状的另一端，支撑平面83上开设有孔830，以供螺杆71穿过，螺母72是在支撑平面83上拧紧螺杆71。

在装配工装的一个实施方式中，支撑座8的周向壁84上设置有多个窗口85，通过设置窗口85使得整个装配过程可视化的同时，能够减轻工装的重量。

请结合参见图4至图5，在装配工装的一个实施方式中，固定座9为筒状，在固定座9的一端设置有固定平面95、另一端设置与低压轴2后端22螺纹连接的螺纹部，该螺纹部即为固定座9与低压轴2后端22相连的连接部92。其中，固定平面95上开设有螺纹孔93，以供顶杆91穿过。

在装配工装的一个实施方式中，固定座9的周向壁96上设置有多个窗口97，通过设置窗口97使得整个装配过程可视化的同时，能够减轻工装的重量。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明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，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。