一种压气机前轴颈盲装结构及安装方法与流程

1.本发明涉及涡桨型航空发动机压气机轴颈连接技术领域，更具体地，涉及一种压气机前轴颈盲装结构及弹性轴安装方法。


背景技术：

2.某型发动机传动的弹性轴后端需与压气机转子的前轴颈连接，弹性轴是一空心薄壁管状零件，用以将发动机转子的扭转力矩传给减速器及各附件。当发动机负荷突然改变时(如起动、顺桨等情况)，它还具有缓冲作用，借此保护齿轮。另外，它还可以吸收减速器和螺旋桨传来的部分扭转振动。在压气机的转子前轴颈设置的轴承支撑在外侧的承力机匣过程中，该处轴承以螺接在前轴颈上的压紧螺母进行压紧固定，在对压紧螺母进行拧紧时，由于伸入拧紧装置行程较长，容易对压气机部件造成损伤，cn202211737375.7发动机压气机转子前轴颈轴承压紧螺母拧紧装置及方法公开采用一种装置，包括反扭筒，一端侧壁具有多个条形孔，各个条形孔沿反扭筒周向分布，在一个条形孔中对应铰接有卡爪，在反扭筒中设置顶杆，侧壁具有条形槽，两端具有顶头且分布位于各个卡爪的两端；在反扭筒上连接限位销，顶端伸入到条形槽中；连杆的一端伸入到反扭筒中，该端与顶杆间螺纹配合连接，转动时，能够带动顶杆沿反扭筒轴向运动，使顶杆两端的顶头能够与各个卡爪的对应端接触，从而使各个卡爪从对应的条形孔伸出或缩回。该专利通过利用该装置对压紧螺母的进行拧紧，避免了对压气机部件的损坏。而在弹性轴安装至压气机转至过程中，由于弹性轴轴长通常达近600mm，但内径却仅40mm左右，弹性轴的长径比非常大，在固定弹性轴内的锁紧螺母时，弹性轴和前轴颈连接过程中辅助连接的工具无法顺利开展工作，难以保证连接精准稳定。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是针对现有发动机的弹性轴因其长径比大，与压气机转子的前轴颈的连接难以保证精准稳定性的不足，提供一种压气机前轴颈盲装结构。
4.本发明解决的另一技术问题是提供一种压气机前轴颈盲装结构的安装方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
6.一种压气机前轴颈盲装结构，包括前连接锁壳体、弹簧导杆、弹簧、阶梯锁销、锁紧螺母、限动衬套和调整垫圈一；
7.所述前连接锁壳体置于压气机的第一级轮盘前轴颈内，且一端与前轴颈固定连接，所述前连接锁壳体内为空腔，空腔内设有弹簧导杆，与弹簧导杆相对的前连接锁壳体上设有与空腔连接的内腔，内腔设有阶梯锁销；
8.所述前连接锁壳体外壁与第一级轮盘前轴颈内壁之间设有用于弹性轴套入的间隙，弹性轴和前连接锁壳体之间设有限动衬套，前连接锁壳体端部的内腔开口处设有锁紧螺母，所述弹簧套入导杆并且将阶梯锁销顶入锁紧螺母的的中心孔内，所述锁紧螺母和前连接锁壳体端部表面之间设有调整垫圈一。
9.进一步地，所述锁紧螺母的中心孔为方形孔，顶入锁紧螺母的阶梯锁销部分为与方形孔匹配的方形头部。
10.进一步地，所述前连接锁壳体和弹性轴之间设有用于调整弹性轴轴向位置的调整垫圈二。
11.根据上述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，步骤包括：
12.s1.在压气机的第一级轮盘前轴颈内压入内腔设有弹簧导杆的前连接锁壳体，并用止动销铆固；
13.s2.在弹簧导杆上套入弹簧，再将阶梯锁销插入前连接锁壳体内腔；
14.s3.将调整垫圈二和内壁设有限动衬套的弹性轴依次套入前连接锁壳体与第一级轮盘前轴颈之间的间隙内，再将套有调整垫圈一的锁紧螺母拧入前连接锁壳体端部，并使阶梯锁销在弹簧的作用下嵌入锁紧螺母内部进行锁紧。
15.进一步地，s3中所述具体流程还包括：
16.s31.先装调整垫圈一，不装调整垫圈二，将锁紧螺母拧到底，测量弹性轴组件向后推时相对目标面的轴向尺寸l1，根据l1尺寸，计算出调整垫圈二的厚度a＝(l1-3)
±
0.25，以保证后续安装调整垫圈二后弹性轴相对目标面的轴向位置尺寸为3
±
0.25；
17.s32.测量弹性轴组件向前推时相对目标面的轴向尺寸l2，根据l1、l2及此时调整垫圈一的厚度b，计算出后续需选择的调整垫圈一的厚度b＝b-(l1-l2-a)+0.3
±
0.1，以保证后续安装调整垫圈一后弹性轴轴向活动量为0.2～0.4；
18.s33.确定调整垫片一和调整垫片二的厚度，用轴连接扳手压住阶梯锁销，拧紧锁紧螺母，检查弹性轴轴向位置尺寸及轴向活动量，完成安装。
19.进一步地，所述轴连接扳手包括扳子、把手、手柄和顶杆，扳子外壁固定有把手，所述扳子为内部设有贯通通道的管子结构，扳子的一端设有用于锁紧螺母拧紧和旋松的旋接头，扳子的贯通通道设有顶杆，顶杆的一端设有手柄，另一端设有顶住阶梯锁销的塞子。
20.进一步地，所述扳子的外壁上还设有定位衬套。
21.进一步地，所述扳子和顶杆的一端设有保持塞子顶出的限位机构。
22.进一步地，所述限位机构包括手柄端的销子和扳子上与销子对应的控制槽。
23.进一步地，s33中轴连接扳手拧紧锁紧螺母的具体步骤包括：
24.将轴连接扳手穿过弹性轴推入至前连接锁壳体端部，旋接头与锁紧螺母连接，从手柄端推入将顶杆另一端的塞子顶出，塞子伸入锁紧螺母的中心孔内，使阶梯锁销移动退出锁紧螺母的中心孔，完成锁紧螺母的解锁，并通过限位机构保持塞子的顶出状态；然后通过把手旋转扳子拧紧锁紧螺母至要求力矩后，松开限位机构，阶梯锁销和顶杆在弹簧作用下回退，阶梯锁销嵌入锁紧螺母完成锁紧，顶杆退出，完成弹性轴的安装。
25.与现有技术相比，有益效果是：
26.本发明提供了一种用于弹性轴和压气机转子前轴颈盲装的连接结构，通过弹簧、阶梯锁销、锁紧螺母和调整垫圈之间的配合，有效的控制弹性轴轴向位置尺寸及轴向活动量，保持弹性轴与压气机转子前轴颈间连接结构的精准性和稳定性。本发明还通过了使用轴连接扳手实现了非可视化情况下弹性轴与压气机转子前轴颈的盲装连接。本发明已在涡桨型系列发动机上实施且锁紧防松效果优良。
附图说明
27.图1为实施例1中压气机前轴颈盲装结构结构图；
28.图2为实施例1中压气机前轴颈盲装结构结构放大图；
29.图3为实施例4中轴连接扳手结构图。
30.其中，1调整垫圈二；2前连接锁壳体；3弹簧导杆；4弹簧；5阶梯锁销；6调整垫圈一；7锁紧螺母；8弹性轴；9第一级轮盘；10止动销；11限动衬套；12旋接头，13塞子；14扳子；15销子；16把手；17手柄；18顶杆；19定位衬套。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.实施例1
35.本实施例提供一种压气机前轴颈盲装结构，包括前连接锁壳体2、弹簧导杆3、弹簧4、阶梯锁销5、锁紧螺母7、限动衬套11和调整垫圈一6。
36.如图1-2所示，所述前连接锁壳体2置于压气机的第一级轮盘9前轴颈内，且一端与第一级轮盘9用止动销10固定连接，所述前连接锁壳体内为空腔，空腔内设有弹簧导杆3，与弹簧导杆3相对的前连接锁壳体2上设有与空腔连接的六方形内腔，六方形内腔设有阶梯锁销5。前连接锁壳体端部的内腔开口处设有锁紧螺母7，锁紧螺母7的中心孔为六方形孔，锁紧螺母7和前连接锁壳体的端部之间套有调节垫圈一，弹簧4套入弹簧导杆3，阶梯锁销5的六方形头部在弹簧4作用下，将阶梯锁销5顶入锁紧螺母7中心的六方形孔内，防止螺母松动。
37.所述前连接锁壳体2外壁与第一级轮盘9前轴颈内壁之间设有用于弹性轴8套入的间隙，前连接锁壳体2与弹性轴8之间设有调节垫圈二，用来调整弹性轴8的轴向位置。所述弹性轴8的内壁设有限动衬套11，通过拧紧锁紧螺母7压紧限动衬套11限位，从而保证了弹性轴8与压气机前轴颈的连接。
38.实施例2
39.本实施例根据实施例1提供一种压气机前轴颈盲装结构的安装方法，步骤包括：
40.s1.在压气机的第一级轮盘9前轴颈内压入内腔设有弹簧导杆3的前连接锁壳体2，并用止动销10铆固；
41.s2.在弹簧导杆3上套入弹簧4，再将阶梯锁销5插入前连接锁壳体2内腔；
42.s3.将调整垫圈二1和内壁设有限动衬套11的弹性轴8依次套入前连接锁壳体2与第一级轮盘9前轴颈之间的间隙内，再将套有调整垫圈一6的锁紧螺母7拧入前连接锁壳体2端部，并使阶梯锁销5在弹簧4的作用下嵌入锁紧螺母7内部进行锁紧。
43.实施例3
44.本实施例根据实施例1提供一种压气机前轴颈盲装结构的安装方法，步骤包括：
45.s1.在压气机的第一级轮盘9前轴颈内压入内腔设有弹簧导杆3的前连接锁壳体2，并用止动销10铆固。
46.s2.在弹簧导杆3上套入弹簧4，再将阶梯锁销5插入前连接锁壳体2内腔。
47.s3.先装调整垫圈一6，不装调整垫圈二1，将锁紧螺母7拧到底，测量弹性轴8组件向后推时相对目标面的轴向尺寸l1，根据l1尺寸，计算出调整垫圈二1的厚度a＝(l1-3)
±
0.25，以保证后续安装调整垫圈二1后弹性轴8相对目标面的轴向位置尺寸为3
±
0.25。
48.s4.测量弹性轴8组件向前推时相对目标面的轴向尺寸l2，根据l1、l2及此时调整垫圈一6的厚度b，计算出后续需选择的调整垫圈一6的厚度b＝b-(l1-l2-a)+0.3
±
0.1，以保证后续安装调整垫圈一6后弹性轴8轴向活动量为0.2～0.4。
49.s5.确定调整垫片一和调整垫片二的厚度，将调整垫圈二1和内壁设有限动衬套11的弹性轴8依次套入前连接锁壳体2与第一级轮盘9前轴颈之间的间隙内，再将套有调整垫圈一6的锁紧螺母7拧入前连接锁壳体2端部，用轴连接扳手压住阶梯锁销5，拧紧锁紧螺母7，并使阶梯锁销5在弹簧4的作用下嵌入锁紧螺母7内部进行锁紧，检查弹性轴8轴向位置尺寸及轴向活动量，完成安装。
50.实施例4
51.本实施例提供一种用于压气机前轴颈盲装结构安装的工装，如图3，一种轴连接扳手包括扳子14、把手16、支撑结构、手柄17和顶杆18，整体长约800mm，扳子14直径约30mm，把手16长约100mm，所述扳子14外壁通过焊接固定有把手16和定位衬套19，定位衬套19定位在机匣上用于支撑扳子14，以保证扳手不会发生严重偏斜，可正常旋转拧紧螺母。扳子14的一端设有用于锁紧螺母7拧紧和旋松的旋接头12，扳子14为内部设有贯通通道的管子结构，扳子14的贯通通道设有顶杆18，顶杆18的长度大于扳子14的长度，顶杆18的一端设有手柄17，另一端设有顶住阶梯锁销5的塞子13。在手柄17端的顶杆18上设有一个凸出的销子15，在该销子15位置的扳子14上设有一直角控制槽内，用于控制顶杆18的轴向位置，当销子15卡入控制槽后，可以稳定顶杆18的伸出状态。
52.实施例5
53.本实施例根据实施例1的压气机前轴颈盲装结构和实施例4的工装提供安装方法，步骤包括：
54.在压气机的第一级轮盘9前轴颈内压入内腔设有弹簧导杆3的前连接锁壳体2，并用止动销10铆固。在弹簧导杆3上套入弹簧4，再将阶梯锁销5插入前连接锁壳体2内腔。将调整垫圈二1和内壁设有限动衬套11的弹性轴8依次套入前连接锁壳体2与第一级轮盘9前轴
颈之间的间隙内，再将套有调整垫圈一6的锁紧螺母7拧入前连接锁壳体2端部。
55.将轴连接扳手穿过弹性轴8推入至前连接锁壳体2端部，旋接头12与锁紧螺母7连接，从手柄17端推入将顶杆18另一端的塞子13顶出，塞子13伸入锁紧螺母7的中心孔内，使阶梯锁销5移动退出锁紧螺母7的中心孔，完成锁紧螺母7的解锁，并通过限位机构保持塞子13的顶出状态；然后通过把手16旋转扳子14拧紧锁紧螺母7至要求力矩后，松开限位机构，阶梯锁销5和顶杆18在弹簧4作用下回退，阶梯锁销5嵌入锁紧螺母7完成锁紧，顶杆18退出，完成弹性轴8的安装。
56.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种压气机前轴颈盲装结构，其特征在于，包括前连接锁壳体、弹簧导杆、弹簧、阶梯锁销、锁紧螺母、限动衬套和调整垫圈一；所述前连接锁壳体置于压气机的第一级轮盘前轴颈内，且一端与前轴颈固定连接，所述前连接锁壳体内为空腔，空腔内设有弹簧导杆，与弹簧导杆相对的前连接锁壳体上设有与空腔连接的内腔，内腔设有阶梯锁销；所述前连接锁壳体外壁与第一级轮盘前轴颈内壁之间设有用于弹性轴套入的间隙，弹性轴和前连接锁壳体之间设有限动衬套，前连接锁壳体端部的内腔开口处设有锁紧螺母，所述弹簧套入导杆并且将阶梯锁销顶入锁紧螺母的中心孔内，所述锁紧螺母和前连接锁壳体端部表面之间设有调整垫圈一。2.根据权利要求1所述压气机前轴颈盲装结构，其特征在于，所述锁紧螺母的中心孔为方形孔，顶入锁紧螺母的阶梯锁销部分为与方形孔匹配的方形头部。3.根据权利要求1所述压气机前轴颈盲装结构，其特征在于，所述前连接锁壳体和弹性轴之间设有用于调整弹性轴轴向位置的调整垫圈二。4.根据权利要求1-3任一所述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，其特征在于，步骤包括：s1.在压气机的第一级轮盘前轴颈内压入内腔设有弹簧导杆的前连接锁壳体，并用止动销铆固；s2.在弹簧导杆上套入弹簧，再将阶梯锁销插入前连接锁壳体内腔；s3.将调整垫圈二和内壁设有限动衬套的弹性轴依次套入前连接锁壳体与第一级轮盘前轴颈之间的间隙内，再将套有调整垫圈一的锁紧螺母拧入前连接锁壳体端部，并使阶梯锁销在弹簧的作用下嵌入锁紧螺母内部进行锁紧。5.根据权利要求4所述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，其特征在于，s3中所述步骤中还包括：s31.先装调整垫圈一，不装调整垫圈二，将锁紧螺母拧到底，测量弹性轴组件向后推时相对目标面的轴向尺寸l1，根据l1尺寸，计算出调整垫圈二的厚度a＝(l1-3)
±
0.25，保证后续安装调整垫圈二后弹性轴相对目标面的轴向位置尺寸为3
±
0.25；s32.测量弹性轴组件向前推时相对目标面的轴向尺寸l2，根据l1、l2及此时调整垫圈一的厚度b，计算出后续需选择的调整垫圈一的厚度b＝b-(l1-l2-a)+0.3
±
0.1，保证后续安装调整垫圈一后弹性轴轴向活动量为0.2～0.4；s33.确定调整垫片一和调整垫片二的厚度，用轴连接扳手压住阶梯锁销，拧紧锁紧螺母，检查弹性轴轴向位置尺寸及轴向活动量，完成安装。6.根据权利要求5所述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，其特征在于，所述轴连接扳手包括扳子、把手、手柄和顶杆，扳子外壁固定有把手，所述扳子为内部设有贯通通道的管子结构，扳子的一端设有用于锁紧螺母拧紧和旋松的旋接头，扳子的贯通通道设有顶杆，顶杆的一端设有手柄，另一端设有顶住阶梯锁销的塞子。7.根据权利要求6所述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，其特征在于，所述扳子的外壁上还设有定位衬套。8.根据权利要求6所述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，其特征在于，所述扳子和顶杆的一端设有保持塞子顶出的限位机构。
9.根据权利要求8所述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，其特征在于，所述限位机构包括手柄端的销子和扳子上与销子对应的控制槽。10.根据权利要求6所述压气机前轴颈盲装结构的安装方法，其特征在于，s33中轴连接扳手拧紧锁紧螺母的具体步骤包括：将轴连接扳手穿过弹性轴推入至前连接锁壳体端部，旋接头与锁紧螺母连接，从手柄端推入将顶杆另一端的塞子顶出，塞子伸入锁紧螺母的中心孔内，使阶梯锁销移动退出锁紧螺母的中心孔，完成锁紧螺母的解锁，并通过限位机构保持塞子的顶出状态；然后通过把手旋转扳子拧紧锁紧螺母至要求力矩后，松开限位机构，阶梯锁销和顶杆在弹簧作用下回退，阶梯锁销嵌入锁紧螺母完成锁紧，顶杆退出，完成弹性轴的安装。

技术总结
本发明公开了一种用于弹性轴和压气机转子前轴颈盲装的连接结构，通过弹簧、阶梯锁销、锁紧螺母和调整垫圈之间的配合，有效的控制弹性轴轴向位置尺寸及轴向活动量，保持弹性轴与压气机转子前轴颈间连接结构的精准性和稳定性。本发明还通过了使用轴连接扳手实现了非可视化情况下弹性轴与压气机转子前轴颈的盲装连接，避免了现有发动机的弹性轴因其长径比大，而难以保证弹性轴与压气机转子的前轴颈连接精准稳定性的问题。接精准稳定性的问题。接精准稳定性的问题。


技术研发人员：周芬平 严红 王酉名 刘恢先
受保护的技术使用者：中国航发南方工业有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/11