專利名稱：一種壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種動平衡試驗夾具，特別是關于壓氣機一透平轉子組件檢驗動平衡試驗用 的夾具。
技術背景壓氣機-透平轉子組件檢驗其動平衡是生產中一道關鍵工序，現(xiàn)有技術是使用一種長體假 軸夾具，套裝在壓氣機前軸頸支點處，套裝在透平轉子后軸頸支點處，同在一臺高速動平衡 機上運轉，檢驗壓氣機-透平轉子組件動平衡，試驗中發(fā)現(xiàn)，長體假軸夾具內孔同心度難以保 證，使試驗產生跳動，所得試驗數(shù)據(jù)真實性、可靠性、穩(wěn)定性，可制造性受到質疑，嚴重影 響壓氣機-透平轉子組件可信度和投入實踐中使用。 發(fā)明內容針對現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的是要提供一種加工制作方便，動平衡試驗不發(fā) 生跳動，尤其適用于低速平衡機上使用，與被試件連接方便，與動平衡試驗機裝卸容易，自 身平衡度高，通用性強的壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具。本發(fā)明解決其技術問題所釆用的技術方案是采用分解式結構包括套裝在壓氣機前軸頸上的轉子組件動平衡前支點夾具，套裝在透平機后軸頸上的轉子組件動平衡后支點夾具和 糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構。其中套裝在壓氣機前軸頸上的轉子組件動平衡前支點夾 具是由驅動盤、連接軸、定位軸、依次機械連接組成。驅動盤上設有與低速動平衡試驗機相 連的工藝孔，連接軸一端為法蘭環(huán)，法蘭環(huán)上設有螺釘孔，螺釘孔內螺釘與壓氣機前軸頸軸 向定位連接，定位軸為一管形，其內壁中部設有花鍵槽與壓氣機前軸花鍵嚙合；套裝在透平 后軸頸上的轉子組件動平衡后支點夾具為一管形的工藝后軸套，其內壁中部設有環(huán)形內法蘭， 環(huán)形內法蘭上，從圓心沿半徑方向在法蘭平面上依次設有花瓣槽，與透平篦齒管筒相連的小 孔，與透平后軸頸相連的大孔，該夾具有一端為一圓環(huán)形法蘭式平面，在該平面上等距設有 安裝孔；糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構，包括一支平衡芯軸，該芯軸外表面上設有限位 凸環(huán)和螺紋，在凸環(huán)和螺絲段之間安裝有定位盤和固定定位盤用的鎖定螺母，定位盤在一側 有一凸起圓環(huán)，凸起圓環(huán)環(huán)形面與被糾偏的壓氣機級盤相接，凸起圓環(huán)側平面等弧矩交替設 有燕尾導向槽和壓勾固定孔，其中燕尾導向槽內從上至下依次設有頂塊和斜塊，兩塊相鄰處 為斜面，該面與水平線組成頂塊上滑角，上滑角度^10°，對應頂塊處在定位盤上設有蓋板， 壓鉤固定孔旁設有鎖位銷釘孔，在定位盤上對應斜塊處設有光孔，在定位盤上對應頂塊處設 有定位梯形孔，光孔內雙頭螺栓一端與斜塊通過螺釘連接，另一露出定位盤面端與螺母相連， 螺母鎖緊力推動斜塊沿垂直定位盤工作方向移動，產生向上分力，推動頂塊上移，頂塊和定 位盤相通的定位梯形孔內設有銷釘用來限制頂塊移動量，定位盤上的壓鉤固定孔內設有壓鉤， 在定位盤上壓鉤鉤頭的旁側設有限位銷，并與壓鉤鉤頭相鄰。壓氣機一透平轉子組件動平衡夾具使用方法是首先取糾正轉子組件動平衡徑向偏心機 構，裝設在壓氣機1-3級盤或4-17級盤或5-10級盤或11 17級盤空間內，使定位盤工作面與 級盤殼面相接，并用壓鉤將兩者緊緊固定，調節(jié)雙頭螺栓上的螺母，使斜塊推動頂塊移動， 改變級盤殼之偏心量，直至達到技術要求后停止螺母轉動。級盤動平衡調整合格后，撤除糾 正轉子組件動平衡徑向偏心機構，再對組裝后的壓氣機一透平機轉子組件作整機動平衡。取定位軸套入壓氣機前軸頸支點處，定位軸花鍵槽與壓氣機前軸頸上的花鍵嚙合連接， 取連接軸插入定位軸內，用螺釘將其緊固在壓氣機前軸頸端面上，連接軸與定位軸機械連接， 取驅動盤插入連接軸上，用螺栓將其固定在連接軸上，待試驗時與低速平衡實驗機連接。取轉子組件動平衡后支點夾具，套入透平后軸頸上，螺釘穿過大孔將轉子組件動平衡后 支點夾具與透平后軸頸相連緊固，螺釘穿過小孔將透平篦齒管筒與轉子組件動平衡后支點夾 具相連緊固。試驗時轉子組件動平衡后支點夾具座在低速動平衡試驗機支座上。糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構合計質量為被測試壓氣機一透平轉子組件合計質量的 二分之一，且正負差為1—1.5%。本發(fā)明的積極效果是動平衡試驗不發(fā)生跳動，夾具自身平衡度高，加工制作方便，試 驗后裝夾拆卸方便，適用于超大形壓氣機一透平轉子組件動平衡試驗，所得數(shù)據(jù)具有真實可 靠性，為發(fā)展超大型壓氣機一透平轉子組件產品，提供了試驗性保證。


圖1是轉子組件前支點夾具結構及安裝示意圖圖2是圖1中定位軸與壓氣機前軸頸花鍵齒連接示意圖；圖3是圖1中連接軸結構示意圖；圖4是轉子組件后支點夾具結構及安裝示意圖；圖5是圖4左視結構示意圖；圖6是糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構及安裝示意圖； 圖7是圖6左視結構示意圖8是圖6至7中定位盤結構斷面示意圖； 圖9是圖8左視結構示意圖；圖10是圖6中頂塊剖視圖； 圖11是圖10右視圖；圖中l(wèi)驅動盤，2螺栓，3連接軸，4螺釘，5定位軸，6壓氣機前軸頸，7透平后軸頸， 8工藝后軸套，9螺釘，IO螺栓，ll安裝孔，12透平篦齒管筒，13花瓣槽，14平衡芯 軸，15斜塊，16銷釘，17頂塊，18壓氣機級盤，19螺紋銷，20定位盤，21雙頭螺栓， 22螺母，23鎖定螺母，24限位銷，25壓鉤，26蓋板，27銷孔，28光孔，29限位銷孔， 30壓鉤安裝孔，31蓋板安裝孔，32螺紋孔。
具體實施方式
由圖1—9可知，本發(fā)明其技術方案采用的夾具結構是分解式結構，它包括套裝在壓氣 機前軸頸6上的轉子組件動平衡前支點夾具，套裝在透平機后軸頸7上的轉子組件動平衡后 支點夾具和糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構。其中套裝在壓氣機前軸頸6上的轉子組件動 平衡前支點夾具是由驅動盤l、連接軸3、定位軸5、依次機械連接組成。驅動盤l上設有與 低速動平衡試驗機相連的工藝孔，連接軸一端為法蘭環(huán)，法蘭環(huán)上設有螺釘孔，螺釘孔內螺 釘4與壓氣機前軸頸6軸向定位連接，定位軸5為一管形，其內壁中部設有花鍵槽與壓氣機 前軸花鍵嚙合；套裝在透平后軸頸7上的轉子組件動平衡后支點夾具為一管形的工藝后軸套 8，其內壁中部設有環(huán)形內法蘭，環(huán)形內法蘭上，從圓心沿半徑方向在法蘭平面上依次設有花 瓣槽13，與透平篦齒管筒12相連的小孔，與透平后軸頸7相連的大孔，該夾具有一端為一 圓環(huán)形法蘭式平面，在該平面上等距設有與低速動平衡試驗機相連的安裝孔ll;糾正轉子組 件動平衡徑向偏心機構，包括一支平衡芯軸14，該芯軸外表面上設有限位凸環(huán)和螺紋，在凸 環(huán)和螺絲段之間安裝有定位盤20和固定定位盤用的鎖定螺母23，定位盤20向一側有一凸起 圓環(huán)，凸起圓環(huán)環(huán)形面與被糾偏的壓氣機級盤18相接，凸起圓環(huán)側平面等弧矩交替設有燕尾 導向槽和壓勾安裝孔30，其中燕尾導向槽內從上至下依次設有頂塊17和斜塊15，兩塊相鄰 處為斜面，該面與水平線組成頂塊上滑角，上滑角度2 10。，對應頂塊17處在定位盤20上設 有蓋板26，壓鉤安裝孔30旁設有限位銷孔29,在定位盤20上對應斜塊15處設有光孔28， 在定位盤20上對應頂塊17處設有銷孔27，光孔28內雙頭螺栓21 —端與斜塊15通過銷釘 16連接，另一露出定位盤面端與螺母22相連，螺母22鎖緊力推動斜塊15沿垂直定位盤20 工作方向移動，產生向上分力，推動頂塊17上移，頂塊17和定位盤20相通的銷孔27內設
有螺紋銷19用來限制頂塊17移動量，定位盤20上的壓鉤安裝孔30內設有壓鉤25，在定位 盤20上壓鉤25鉤頭的旁側設有限位銷24。并與壓鉤25鉤頭相鄰。壓氣機一透平轉子組件動平衡夾具使用方法是整機試驗時取定位軸5套入壓氣機前軸 頸6支點處，定位軸5花鍵槽與壓氣機前軸頸6上的花鍵嚙合連接，取連接軸3插入定位軸 5內，用螺釘將其緊固在壓氣機前軸頸6端面上，連接軸3與定位軸5機械連接，取驅動盤1 插入連接軸3上，用螺栓2將其固定在連接軸3上，待試驗時與低速平衡實驗機連接。取轉子組件動平衡后支點夾具，套入透平后軸頸7上螺釘9穿過大孔，將轉子組件動平 衡后支點夾具與透平后軸頸7相連緊固，螺釘10穿過小孔將透平篦齒管簡12與轉子組件動 平衡后支點夾具相連緊固。試驗時轉子組件動平衡后支點夾具上的圓環(huán)形法蘭與低速動平衡 試驗機通過安裝孔11中的螺栓連接。各級級盤動平衡試驗時取糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構，裝設在壓氣機1-3級盤 或4-7級盤或5-10級盤或11~17級盤空間內，使定位盤20工作面與級盤殼面相接，并用壓 鉤25將兩者緊緊固定，調節(jié)雙頭螺栓21上的螺母22，使斜塊15推動頂塊17移動，改變級 盤殼之偏心量，直至達到技術要求后停止螺母22轉動。糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構合計質量為被測試壓氣機一透平轉子組件合計質量的 二分之一，且正負差為1一1.5%。
權利要求
1、一種壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具，其特征是利用分解式結構，包括套裝在壓氣機前軸頸上的轉子組件動平衡前支點夾具套裝在透平后軸頸上的轉子組件動平衡后支點夾具和糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構組成。
2、 根據(jù)權利要求1敘述的一種壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具，其特征在于所說的轉 子組件動平衡前支點夾具轉子組件動平衡前支點夾具是由驅動盤、連接軸、定位軸、依次機 械連接組成，驅動盤上設有與低速動平衡試驗機相連的工藝孔，連接軸一端為法蘭環(huán)，法蘭 環(huán)上設有螺釘孔，螺釘孔內螺釘與壓氣機前軸頸軸向定位連接，定位軸為一管形，其內壁中 部設有花鍵槽與壓氣機前軸花鍵嚙合，定位軸與壓氣機前軸件有兩段過盈連接。
3、根據(jù)權利要求1敘述的一種壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具，其特征在于所說的轉子 組件動平衡后支點夾具為一管形的工藝后軸套，其內壁中部設有環(huán)形內法蘭，環(huán)形內法蘭上， 從圓心沿半徑方向在法蘭平面上依次設有花瓣槽，與透平篦齒管筒相連的小孔，與透平后軸 頸相連的大孔，該夾具有一端為一圓環(huán)形法蘭式平面，在該平面上等距設有與低速動平衡試 驗機相連的安裝孔；
4、 根據(jù)權利要求1敘述的一種壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具，其特征在于所說的糾 正轉子組件動平衡徑向偏心機構，包括一支平衡芯軸，該芯軸外表面上設有限位凸環(huán)和螺紋， 在凸環(huán)和螺絲段之間安裝有定位盤和固定定位盤用的鎖定螺母，定位盤在一側有一凸起圓環(huán)， 凸起圓環(huán)環(huán)形面與被糾偏的壓氣機級盤配合，凸起圓環(huán)側平面等弧矩交替設有燕尾導向槽和 壓鉤安裝孔，其中燕尾導向槽內從上至下依次設有頂塊和斜塊，兩處貼合面為斜面，該面與 水平線組成頂塊上滑角，上滑角度2 10。，對應頂塊處在定位盤上設有蓋板，壓鉤安裝孔旁設 有限位銷孔，在定位盤上對應斜塊處設有光孔，在定位盤上對應頂塊處設有銷孔，光孔內雙 頭螺栓一端與斜塊通過銷釘連接，另一露出定位盤面端與螺母相連，定位盤上的壓鉤安裝孔 內設有壓鉤，在定位盤上壓鉤鉤頭的旁側設有限位銷，并與壓鉤鉤頭相鄰。
5、 根據(jù)權利要求1敘述的一種壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具，其特征在于所說的糾 正轉子組件動平衡徑向偏心機構合計質量為被測試壓氣機一透平轉子組件合計質量的二分之 一，且正負差為1一1.5L
全文摘要
一種壓氣機-透平轉子組件動平衡夾具，涉及一種夾具技術，它針對現(xiàn)有夾具在試驗中產生跳動的弊病，公開一種分解式結構夾具，它包括套裝在壓氣機前軸頸上的轉子組件動平衡前支點夾具，套裝在透平后軸頸上的轉子組件動平衡后支點夾具和糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構組成。其中轉子組件動平衡前支點夾具是由驅動盤、連接軸、定位軸、依次機械連接組成。轉子組件動平衡后支點夾具為一管形的工藝后軸套，其內壁中部設有用于連接的環(huán)形內法蘭。糾正轉子組件動平衡徑向偏心機構，包括一支平衡芯軸，芯軸上設有定位盤。盤上設有調偏心的頂塊和斜塊。該夾具總質量是被試物體質量的二分之一。本夾具在試驗工程中不產生跳動，裝卸方便成本低。
文檔編號G01M1/02GK101126669SQ20071015723
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權日2007年9月30日
發(fā)明者劉建偉, 娟 張, 彭會文, 敏 羅, 趙運航 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司