压气机装配工装的制作方法

本实用新型涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种压气机装配工装。

背景技术：

高压压气机是航空发动机重要部件，一方面，高压压气机低压级和高压级的装配方法不统一，低压级通常采用对开式半圆机匣，静子与机匣连接在一起。高压级机匣通常采用整体式，装配时先安装静子叶片，再安装环形机匣。另一方面，装配过程中静子机匣与转子轴之间无论是在轴向或者径向都没有物理连接，二者之间具有相对运动，这就要求装配过程需要保证静子机匣与转轴之间的间隙的同时，还要保证二者不能碰撞干涉。

目前技术文献中较少涉及发动机高压压气机装配方法。由于高压压气机高度的限制，现有技术文献中针对压气机的装配方式大多采用先竖直装配成单元体，再通过吊车将小单元体翻转为水平状态，然后在水平状态下完成装配。水平装配不仅操作复杂，而且由于重力的作用，转子和静子对中是容易出现偏差，影响转静子之间的间隙控制。而高压压气机的装配由于低压段和高压段的高度不同，高压段的装配过程，常常因为高度问题，操作困难，现有装配方法大多采用水平装配，而转静子的重力容易对装配间隙造成影响，装配难度大，效率低。

技术实现要素：

为克服以上技术缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供一种压气机装配工装，能够降低定位和对中难度，提高装配效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种压气机装配工装，用于对压气机进行装配，其包括高度调整工装件、起吊工装件以及多个水平支撑工装件，高度调整工装件用于在竖直方向上支撑压气机，起吊工装件用于在压气机装配完成后与压气机的转子轴和机匣的上方连接，多个水平支撑工装件用于在压气机支撑装配完成后在水平方向上共同支撑压气机，高度调整工装件的支撑高度可调。

进一步地，高度调整工装件包括压气机支撑盘、高度调节机构以及支座，压气机支撑盘通过高度调节机构与支座连接，高度调节机构能够调整压气机支撑盘相对于支座的竖直高度以实现高度调整工装件的支撑高度可调。

进一步地，高度调节机构包括滑动螺母、可转动地安装在支座上的丝杠以及用于转动丝杠的转动手柄，滑动螺母与压气机支撑盘固定连接，滑动螺母安装在丝杠上，通过转动手柄转动丝杠以使滑动螺母带动压气机支撑盘运动，由此实现压气机支撑盘相对于支座的竖直高度的调整。

进一步地，高度调节机构还包括在滑动螺母的周向上分布设置的多个连接杆，滑动螺母通过多个连接杆与压气机支撑盘固定连接，在压气机支撑盘和支座之间且在压气机支撑盘的周向上分布设置有多个配对安装的滑动杆和导轨，滑动杆滑动设置在导轨内，以实现支座对压气机支撑盘在竖直方向上的运动的导向。

进一步地，高度调节机构还包括锁紧部，用于连接压气机的转子轴下端，锁紧部包括锁紧螺母和定位套筒，锁紧螺母与转子轴下端螺纹连接，定位套筒与滑动螺母固定连接，定位套筒的肩部能够在锁紧螺母和转子轴下端相对于滑动螺母上升时对锁紧螺母进行限位，由此实现锁紧部拉紧转子轴下端。

进一步地，在压气机支撑盘上设有压气机导向轴、压气机机匣支撑面以及支撑盘吊耳，压气机导向轴用于对压气机的转子下端面进行支撑和对中定位，压气机机匣支撑面用于对压气机的机匣下端面进行支撑，支撑盘吊耳与压气机支撑盘固定连接，用于与水平支撑工装件转配以实现在水平方向上支撑压气机。

进一步地，支座包括支座盘和用于支撑支座盘的滑轮，在滑轮上设有刹车机构。

进一步地，起吊工装件包括机匣固定部、转子轴锁紧螺母以及起吊耳，机匣固定部用于固定压气机的机匣上端面，转子轴锁紧螺母用于固定压气机的转子轴上端，起吊耳用于将起吊工装件吊起。

进一步地，水平支撑工装件包括具有凹槽的支撑块，用于支撑压气机。

进一步地，水平支撑工装件的支撑高度可调。

尤其地，压气机为高压压气机

由此，基于上述技术方案，本实用新型压气机装配工装通过设置支撑高度可调的高度调整工装件以及起吊工装件和多个水平支撑工装件，高度调整工装件用于在竖直方向上支撑压气机，通过可调整式装配平台来适应压气机的不同层级装配，竖直装配可以明显降低重力对转静子间隙的影响，从而降低定位和对中难度，提高转静子对中准确度的同时减少了中间单元体翻转工序，提高了装配效率，便于后续移动和运输。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型压气机装配工装实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型压气机装配工装中高度调整工装件的结构示意图；

图3为本实用新型压气机装配工装中压气机支撑盘的结构示意图；

图4为本实用新型压气机装配工装中高度调节机构的结构示意图；

图5为本实用新型压气机装配工装中锁紧部的结构示意图；

图6为本实用新型压气机装配工装中支座的结构示意图；

图7为本实用新型压气机装配工装中支座的结构剖视图；

图8为压气机的结构示意图；

图9为本实用新型压气机装配工装中起吊工装件的结构示意图；

图10为本实用新型压气机装配工装中多个水平支撑工装件的结构示意图；

图11为本实用新型压气机装配工装中单个水平支撑工装件的具体结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型的具体实施方式是为了便于对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所述的本实用新型的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型压气机装配工装的一个示意性的实施例中，如图1和图8所示，压气机装配工装用于对压气机2进行装配，其包括高度调整工装件1、起吊工装件3以及多个水平支撑工装件4，高度调整工装件1用于在竖直方向上支撑压气机2，起吊工装件3用于在压气机2装配完成后与压气机2的转子轴和机匣的上方连接，多个水平支撑工装件4用于在压气机2支撑装配完成后在水平方向上共同支撑压气机2，高度调整工装件1的支撑高度可调。

在该示意性的实施例中，压气机装配工装通过设置支撑高度可调的高度调整工装件1以及起吊工装件3和多个水平支撑工装件4，高度调整工装件4用于在竖直方向上支撑压气机2，通过形成可调整式装配平台来适应压气机2的不同层级装配，而且竖直装配可以明显降低重力对转静子间隙的影响，从而降低定位和对中难度，提高转静子对中准确度的同时减少了中间单元体翻转工序，提高了装配效率，便于后续移动和运输。本实用新型压气机装配工装尤其适用于对高压压气机的装配。

作为高度调整工装件1的一种优选实施方式，如图2所示，高度调整工装件1包括压气机支撑盘11、高度调节机构12以及支座13，压气机支撑盘11通过高度调节机构12与支座13连接，高度调节机构12能够调整压气机支撑盘11相对于支座13的竖直高度以实现高度调整工装件1的支撑高度可调。压气机支撑盘11作为装配平台，其高度可以通过高度调节机构12调节，从而根据具体的安装情况，调节压气机支撑盘11形成的安装面的高度，适应压气机高压级和低压级的装配。

如图3所示，在一个优选的实施例中，在压气机支撑盘11上设有压气机导向轴111、压气机机匣支撑面112以及支撑盘吊耳113，压气机导向轴111用于对压气机2的转子下端面24进行支撑和对中定位，压气机机匣支撑面112用于对压气机2的机匣下端面23进行支撑，支撑盘吊耳113与压气机支撑盘11固定连接，用于与水平支撑工装件4转配以实现在水平方向上支撑压气机2。压气机导向轴111的外圆是静子机匣的安装导向面和定位面，压气机导向轴111用于压气机转静子在竖直状态下完成对心，从而进一步地降低重力对转静子间隙的影响，同时省去了水平对心后的翻转工序。

具体地或优选地，如图4所示，高度调节机构12包括滑动螺母122、可转动地安装在支座13上的丝杠125以及用于转动丝杠125的转动手柄124，滑动螺母122与压气机支撑盘11固定连接，滑动螺母122安装在丝杠125上，通过转动手柄124转动丝杠125以使滑动螺母122带动压气机支撑盘11运动，由此实现压气机支撑盘11相对于支座13的竖直高度的调整，丝杠传动具有传动可靠性高，具有较高的可实施性。进一步地，如图4所示，高度调节机构12还包括在滑动螺母122的周向上分布设置的多个连接杆126，滑动螺母122通过多个连接杆126与压气机支撑盘11固定连接，在压气机支撑盘11和支座13之间且在压气机支撑盘11的周向上分布设置有多个配对安装的滑动杆127和导轨123，滑动杆127滑动设置在导轨123内，以实现支座13对压气机支撑盘11在竖直方向上的运动的导向。连接杆126、滑动杆127以及导轨123的设置有利于压气机转静子在竖直状态下完成对心，从而更进一步地降低重力对转静子间隙的影响。

作为对上述实施例的改进，如图5所示，高度调节机构12还包括锁紧部121，用于连接压气机2的转子轴下端25，锁紧部121包括锁紧螺母1211和定位套筒1212，锁紧螺母1211与转子轴下端25螺纹连接，定位套筒1212通过安装螺栓1213与滑动螺母122固定连接，定位套筒1212的肩部能够在锁紧螺母1211和转子轴下端25相对于滑动螺母122上升时对锁紧螺母1211进行限位，由此实现锁紧部121拉紧转子轴下端25，避免压气机2在受到外力作用下脱离压气机装配工装，确保安装可靠稳定性。

具体地或优选地，如图6所示，支座13包括支座盘131和用于支撑支座盘131的滑轮132，在滑轮132上设有刹车机构，便于压气机装配工装的移动和固定。如图7所示，丝杠125可以优选地通过直线轴承1311来实现可转动地安装在支座13上，保证转动稳定性。

在本实用新型压气机装配工装一个优选的实施例中，如图9所示，起吊工装件3包括机匣固定部31、转子轴锁紧螺母32以及起吊耳33，机匣固定部31用于固定压气机2的机匣上端面22，转子轴锁紧螺母32用于固定压气机2的转子轴上端21，起吊耳33用于将起吊工装件3吊起，该结构形式的起吊工装件能够同时固定压气机机匣和转轴，可靠性较高，具有很高的可实施性。

在本实用新型压气机装配工装另一个优选的实施例中，如图10和11所示，水平支撑工装件4包括具有凹槽的支撑块43，用于支撑压气机2。水平支撑工装件4包括第一水平支撑工装件4-1、第二水平支撑工装件4-2以及第三水平支撑工装件4-3，第一水平支撑工装件4-1和第二水平支撑工装件4-2分别用于支撑起吊工装件3两侧的起吊耳33，第三水平支撑工装件4-3用于支撑压气机2的转子轴上端21，多个水平支撑工装件4能够在各方位共同对压气机2进行支撑，确保支撑稳定性。进一步地，水平支撑工装件4的支撑高度可调，以便于按需调整，适用性较高。在一个优选的实施例中，如图11所示，水平支撑工装件4包括调节手柄41、转动丝杠42、支撑块43以及支撑座44，其安装方式和调节方式与高度调节机构12一致，再次不再赘述。

下面以图1～图11所示的压气机装配工装为例来说明对压气机2的装配过程如下：

首先，利用刹车机构锁紧滑轮132，转动手柄124，升高压气机支撑盘11到合适位置，将压气机支撑盘11的安装面调整到适合低压级装配高度；通过吊车将压气机2的转子轴放置于压气机支撑盘11之上，直到压气机2的转子下端面24接触到压气机导向轴111的端面；将锁紧部121中的锁紧螺母1211顺时针拧紧在转子轴下端25，从而使转子下端面24压紧压气机导向轴111的端面。

然后，将静子机匣的内孔与工装的压气机导向轴111的外圆面接触导向，直到机匣下端面23与压气机机匣支撑面112接触，待低压级安装完后，反向转动手柄124，降低压气机支撑盘11到合适位置，从而将安装面调整到适合安装高压级静子和机匣。高压级的静子和机匣的安装方式与低压级类似。

最后，进行压气机单元体与风扇单元体对接：低压级和高压级都安装完成后，通过行车安装起吊工装件3，连接机匣固定部31和机匣上端面22，拧紧转子轴锁紧螺母32到转子轴上端21，卸下锁紧螺母1211。利用起吊工装件3的起吊耳33将压气机2吊起，并通过支撑盘吊耳113将压气机2调整为水平状态。转动调节手柄41直到支撑块43处于合适高度，利用该方式同样调整第一水平支撑工装件4-1、第二水平支撑工装件4-2以及第三水平支撑工装件4-3至合适高度。将处于水平状态的压气机支撑盘11的两侧支撑盘吊耳113放置于第一水平支撑工装件4-1、第二水平支撑工装件4-2之上，将转子轴上端21放置于第三水平支撑工装件4-3之上。转入存放区，等待与风扇单元体对接。

以上结合的实施例对于本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、等效替换和变型仍落入在本实用新型的保护范围之内。