导叶拉紧工具的制作方法

1.本发明涉及航空发动机装配领域，特别涉及一种导叶拉紧工具。


背景技术：

2.如图1所示，航空发动机低压涡轮静子由多级静子构成，每级静子又由多个导叶3’(扇形段)组成整环后固定在涡轮机匣1’上，导叶3’的固定方式如图2所示，每个导叶3’的靠近涡轮机匣1’前端的一侧设有卡槽，卡装在涡轮机匣1’和前级外环的末端缘板上，该级导叶3’形成整环后，通过挡环4’从涡轮机匣1’的后端方向压住导叶3’末端限制其沿涡轮机匣1’轴向窜动，再通过后级外环5’的卡槽将其卡在涡轮机匣1’上，限制导叶3’沿涡轮机匣1’径向窜动。导叶3’的装配模式为逐片装配，形成整环后再依次安装挡环4’和后级外环5’，方可实现该级导叶3’在涡轮机匣1’上的固定。由于导叶3’的固定结构类似悬臂梁，导叶3’拼装过程中，受重力影响，导叶3’的内侧向涡轮机匣1’的前端方向倾斜，使得导叶3’无法悬挂在机匣内壁上。常规装配工艺中，需在前级导叶3’上放置垫块2’，从内侧支撑后级导叶3’，由于导叶3’的型面为非规则平面，垫块2’无法水平放置，使得各个垫块2’高低不一，导致后级导叶3’相互错位，高低不一。相邻导叶3’的搭接面为倾斜搭接，导叶3’高低不一时将导致相邻导叶3’相互咬死，使得导叶3’无法移动，一旦出现导叶3’安装卡滞，则需更换垫块2’，调整各导叶3’放置高度，调试周期较长，使得导叶3’的安装效率不高。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中利用垫块支撑导叶容易产生导叶高低不一而导致相邻导叶相互咬死的缺陷，提供一种导叶拉紧工具。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种导叶拉紧工具，用于将航空发动机的导叶与涡轮机匣固定，所述导叶拉紧工具包括：
6.支撑组件，所述支撑组件用于连接至所述涡轮机匣；
7.固定组件，所述固定组件连接于所述支撑组件；
8.挂钩组件，所述挂钩组件的一端连接于所述固定组件，所述挂钩组件的另一端用于自所述导叶的端部固定所述导叶。
9.在本方案中，挂钩组件通过固定组件连接到支撑组件上，挂钩组件用于拉紧导叶的端部，导叶安装至涡轮机匣的过程中，导叶的一端固定至涡轮机匣上之后，挂钩组件拉紧导叶远离涡轮机匣的一端，使导叶的两端保持水平，避免导叶因一端悬空，导叶的两端高低不一导致导叶相互咬死的情况出现，提高导叶安装效率。
10.较佳地，在所述固定组件的外侧面上沿所述固定组件的周向设有若干安装孔，所述挂钩组件插设于所述安装孔。
11.在本方案中，通过在固定组件的周围设置安装孔，挂钩组件通过安装孔连接于固定组件，挂钩组件通过安装孔可拆卸连接于固定组件，而不是挂钩组件和固定组件一体成
型无法更换合适于涡轮机匣的挂钩组件，可根据不同涡轮机匣的大小更换不同的挂钩组件，提高导叶拉紧工具的通用性。
12.较佳地，若干所述安装孔沿所述固定组件的周向均布设置。
13.在本方案中，安装孔沿固定组件的圆周方向均匀布置，当安装孔的数量和转子对应级的导叶数量相同时，导叶沿涡轮机匣的周向均布，安装孔和导叶一一对应设置，挂钩组件和导叶一一对应设置，挂钩组件的中心和导叶的重心处于涡轮机匣圆周方向相同位置处，可使得挂钩与该导叶的中截面对齐，满足拴在挂钩上的软绳的垂直固定，挂钩组件对导叶的拉紧力施加于导叶的重心上，避免挂钩组件对导叶的拉紧力和导叶的重力不同轴产生旋转力矩导致导叶倾覆。
14.较佳地，沿所述固定组件的轴向设有多层所述安装孔。
15.在本方案中，在固定组件的轴向设置多层安装孔，每层的安装孔数量不相同，具有多层不同数量安装孔的固定组件可以对应于具有不同导叶数量的静子盘，固定组件一次安装完成后能够适配于周向具有不同数量导叶的涡轮机匣，提高固定组件的通用性。
16.较佳地，所述固定组件包括若干叠置的固定盘，所述挂钩组件的一端连接于所述固定盘。
17.在本方案中，通过设置叠置的固定盘，使用时根据需要选择具有不同数量安装孔的固定盘叠置组合，提高导叶拉紧工具的适用范围。
18.较佳地，所述固定组件还包括枢接轴，所述枢接轴穿设于所述固定盘和所述支撑组件。
19.在本方案中，通过设置枢接轴连接固定盘和支撑组件，实现固定盘和支撑组件的可拆卸连接，每个固定盘能够分别绕枢接轴旋转以调整固定盘和涡轮机匣的周向位置，使安装孔和导叶的中截面对齐，从而安装于安装孔的挂钩组件和导叶的中截面对齐，满足拴在挂钩上的软绳的垂直固定，挂钩组件对导叶的拉紧力施加于导叶的重心上，避免挂钩组件对导叶的拉紧力和导叶的重力不同轴产生旋转力矩导致导叶倾覆，每个固定盘可以分别绕枢接轴调整，提高固定组件调整的灵活性。
20.较佳地，所述挂钩组件包括延伸杆，所述延伸杆的一端连接于所述固定组件，所述延伸杆沿所述固定组件的径向方向设置。
21.在本方案中，通过设置沿固定组件径向方向延伸的延伸杆，延伸杆仅在导叶的中截面上延伸，当多层固定盘分别插设有延伸杆时，位于上层的挂钩能够在下层的延伸杆之间穿过，避免连接于不同层的安装孔的挂钩组件发生干涉。
22.较佳地，所述挂钩组件还包括连接件和挂钩，所述挂钩通过所述连接件连接于所述延伸杆远离于所述固定组件的一端。
23.在本方案中，通过设置涡轮机匣径向设置的延伸杆，挂钩挂设于延伸杆上，挂钩沿涡轮机匣的轴向竖直向下垂下，从而挂钩对导叶的拉力竖直向上，挂钩对导叶的拉力理论上完全沿导叶重力方向上，避免挂钩对导叶的拉力产生非导叶重力方向的分力，提高挂钩对导叶的拉紧的稳定性。
24.较佳地，所述挂钩包括卡接部和连接部，所述连接部的两侧分别固定设有卡接部，所述挂钩的截面成侧“u”形，两个所述卡接部之间的距离和所述导叶端部的宽度相匹配。
25.在本方案中，挂钩的形状为侧“u”形，使用时挂钩卡紧于导叶的一端，挂钩与导叶
的卡紧可靠，且拆卸方便，方便快速将挂钩卡紧于导叶，提高导叶的安装效率。
26.较佳地，所述支撑组件包括横板和两块纵板，两块所述纵板固定连接于所述横板的两端，所述支撑组件呈倒“u”形，所述纵板远离于所述横板的一端设有卡接槽，所述卡接槽和所述涡轮机匣的上边缘相匹配。
27.在本方案中，支撑组件通过两块纵板上的卡接槽卡接于涡轮机匣，支撑组件与涡轮机匣安装牢固且拆卸方便，提高导叶拉紧工具和涡轮机匣之间的装卸速度。
28.本发明的积极进步效果在于：
29.本发明的导叶拉紧工具，挂钩组件通过固定组件连接到支撑组件上，通过挂钩组件拉紧导叶的端部，在将导叶安装至涡轮机匣的过程中，拉紧导叶远离涡轮机匣的一端，使导叶的两端保持水平，避免导叶两端高度不同导致导叶卡死的情况出现，提高导叶安装效率。
附图说明
30.图1为涡轮静子机构示意图。
31.图2为现有技术中静子导叶固定示意图。
32.图3为本发明的导叶拉紧工具拉紧导叶的示意图。
33.图4为本发明的导叶拉紧工具拉紧导叶的整体结构示意图。
34.图5为本发明的导叶拉紧工具的结构示意图。
35.图6为本发明的导叶拉紧工具的截面示意图。
36.附图标记说明：
37.现有技术中：
38.涡轮机匣1’39.垫块2’40.导叶3’41.挡环4’42.后级外环5’43.本发明中：
44.涡轮机匣1
45.导叶11
46.导叶拉紧工具2
47.支撑组件3
48.卡接槽31
49.横板32
50.纵板33
51.固定组件4
52.安装孔41
53.固定盘42
54.枢接轴43
55.挂钩组件5
56.延伸杆51
57.挂钩52
58.卡接部521
59.连接部522
60.连接件53
具体实施方式
61.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
62.如图5所示，本发明提供一种导叶拉紧工具2，用于将航空发动机的导叶11与涡轮机匣1固定，导叶拉紧工具2包括支撑组件3、固定组件4和挂钩组件5。
63.支撑组件3用于连接至涡轮机匣1，导叶拉紧工具2整体通过支撑组件3固定连接至涡轮机匣1。
64.固定组件4连接于支撑组件3，固定组件4通过支撑组件3固定连接于涡轮机匣1。
65.挂钩组件5的一端连接于固定组件4，挂钩组件5可拆卸连接于固定组件4，挂钩组件5的另一端沿涡轮机匣1的径向方向延伸。如图4所示，涡轮机匣1整体为圆柱形结构，沿涡轮机匣1的轴向安装有多级静子，每级静子包括沿涡轮机匣1圆周方向的导叶11。导叶11的一端固定安装于涡轮机匣1壁上，导叶11的另一端沿涡轮机匣1的径向向涡轮机匣1的轴心方向延伸，挂钩组件5勾住导叶11靠近于涡轮机匣1轴心方向的一端。
66.如图3所示，在固定组件4的外侧面上沿固定组件4的周向设有若干安装孔41。固定组件4整体为圆柱状。固定组件4的中心轴和涡轮机匣1的中心轴同轴设置。沿固定组件4的周向开设有多个和挂钩组件5相匹配的安装孔41，挂钩组件5插设于安装孔41。安装孔41内设有螺纹，挂钩组件5靠近固定组件4的一端设有外螺纹，挂钩组件5通过螺纹连接于安装孔41，从而实现挂钩组件5和固定组件4的可拆卸连接。在本实施例中，挂钩组件5通过螺纹和安装孔41连接，在其他的实施例中，挂钩组件5也可以通过过盈配合的方式和安装孔41连接，或挂钩组件5也可通过固定销连接于安装孔41。
67.沿固定组件4的周向方向上，在固定组件4轴线方向相同高度处，设有若干相同尺寸的安装孔41。若干安装孔41沿固定组件4的周向均布设置，位于固定组件4的同一层的相邻的两个安装孔41和固定组件4的轴心之间的夹角相同。安装孔41如此设置，是因为安装于涡轮机匣1上同一级静子上的各个导叶11也是沿涡轮机匣1的周向均布，在安装导叶11时，每个安装孔41和一片导叶11对应，各安装孔41安装有挂钩组件5，从而一个挂钩组件5对应于一片导叶11。安装孔41和导叶11一一对应设置，从而挂钩组件5和导叶11一一对应设置，挂钩组件5的中心和导叶11的重心处于涡轮机匣1圆周方向相同位置处，可使得挂钩52与该导叶11的中截面对齐，满足拴在挂钩52上的软绳的垂直固定，挂钩组件5对导叶11的拉紧力施加于导叶11的重心上，避免挂钩组件5对导叶11的拉紧力和导叶11的重力不同轴产生旋转力矩导致导叶11倾覆。
68.沿固定组件4的轴向设有多层安装孔41。每层安装孔41均沿固定组件4的轴向均布，各层安装孔41的数量不同，以适配具有不同导叶11数量的各级静子。各安装孔41的形状相同，挂钩组件5能够安装于固定组件4上的任意一个安装孔41内。
69.固定组件4包括若干叠置的固定盘42，挂钩组件5的一端连接于固定盘42。固定盘42的形状为圆盘状。各层固定盘42的厚度相同。固定盘42的轴向方向和涡轮机匣1的轴向方向相同，且固定盘42设置于涡轮机匣1的轴心处。在各层固定盘42上，沿固定盘42的径向方向开设有安装孔41，每个固定盘42上的安装孔41沿固定盘42的圆周方向均布。各层固定盘42上的安装孔41数量不同，以适配具有不同导叶11数量的各级静子。
70.固定组件4还包括枢接轴43，枢接轴43穿设于固定盘42和支撑组件3。枢接轴43的底端具有定位盘，枢接轴43的顶端具有螺纹部。各固定盘42的盘心处开设有和枢接轴43外径相匹配的通孔。安装时，枢接轴43自下而上穿过各级固定盘42和支撑组件3，在支撑组件3的上部通过螺母拧紧枢接轴43和支撑组件3，枢接轴43下方的定位盘抵靠于最底部的固定盘42，底部的定位盘和顶部的螺母将支撑组件3和各级固定盘42固定连接。当螺母未拧紧于枢接轴43顶部的螺纹部时，固定盘42能够沿枢接轴43的轴心转动，以调整固定盘42上安装孔41的周向位置，待安装孔41和导叶11周向对齐后，再锁紧螺母和枢接轴43，实现固定盘42的周向定位。
71.如图6所示，挂钩组件5包括延伸杆51，延伸杆51为刚性的直杆。延伸杆51的一端连接于固定组件4，在本实施例中，延伸杆51连接于固定组件4的一端设有外螺纹，固定组件4上的安装孔41内加工有内螺纹，通过将延伸杆51插入安装孔41内并绕安装孔41的轴线方向转动以将延伸杆51和固定组件4拧紧安装。在其他实施例中，也可以采用延伸杆51和安装孔41过盈配合或采用固定销固定延伸杆51和固定组件4的方式固定二者。延伸杆51沿固定组件4的径向方向设置，固定组件4设置于涡轮机匣1的中心轴处，且固定组件4和涡轮机匣1的中心轴同轴设置，固定组件4的径向和涡轮机匣1的径向方向相同。各级导叶11的长度尺寸不同，且涡轮机匣1沿轴向方向的半径也不同，导致同一级导叶11形成的内环的半径也不同，延伸杆51长度大于导叶11形成的内环最大半径，通过在延伸杆51的不同径向位置设置挂钩52以满足各级导叶11的内侧固定。
72.挂钩组件5还包括连接件53和挂钩52，挂钩52通过连接件53连接于延伸杆51远离于固定组件4的一端。挂钩52的顶端固定连接于连接件53。连接件53一端连接于挂钩52，连接件53的另一端缠绕连接于延伸杆51。在本实施例中，连接件53为软绳，在其他实施例中，连接件53也可以为钢丝绳或棉绳等其他柔性材料制成的绳。
73.挂钩52包括卡接部521和连接部522，连接部522的两侧分别固定设有卡接部521，挂钩52固定连接于导叶11内侧时，两个卡接部521分别固定连接于导叶11内侧的上部和下部。挂钩52的截面成侧“u”形，两个卡接部521之间的距离和导叶11端部的宽度相匹配，从而两个卡接部521能够卡紧于导叶11的端部。
74.支撑组件3包括横板32和两块纵板33，两块纵板33固定连接于横板32的两端，两块纵板33分别自横板32的两端竖直向下延伸。支撑组件3呈倒“u”形。纵板33远离于横板32的一端设有卡接槽31。卡接槽31和涡轮机匣1的上边缘相匹配。两个卡接槽31之间的距离和涡轮机匣1的直径相同，支撑组件3通过卡接槽31与涡轮机匣1顶部的边缘定位安装，保证支撑组件3可快速放置在涡轮机匣1顶部的边缘上，并且卡接槽31确保位于支撑组件3中心的固定组件4位于涡轮机匣1的中心轴处。
75.如图4所示，按照如下步骤，在涡轮机匣1上完成导叶11的固定：
76.s1、将多个带有不同数量均布安装孔41的固定盘42串装到枢接轴43上；
77.s2、将枢接轴43安装到支撑组件3的中心孔内，通过锁紧件固定，锁紧件暂不拧紧，固定盘42可以绕轴线旋转；
78.s3、将支撑组件3安装到涡轮机匣1上边沿；
79.s4、如图2所示，将导叶11安装涡轮机匣1上，导叶11的前卡槽卡住前级外坏和机匣安装槽；
80.s5、根据导叶11安装位置，选择对应的固定盘42并转动，使得某一周向安装孔41的轴线与该导叶11的中截面对齐；
81.s6、拧紧锁紧件，使得固定盘42被压紧不可转动；
82.s7、将延伸杆51拧到固定盘42对应的安装孔41内；
83.s8、将带软绳的挂钩组件5勾住导叶11内侧后，将软绳缠绕在延伸杆51上，实现导叶11的内侧悬挂式固定；
84.s9、重复s4、s7与s8，完成该级所有导叶11的安装；
85.s10、重复s1-s9直至完成该级所有导叶11的安装。
86.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。