用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法

摘要

本发明提供了一种用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法，所述工具包括调节螺杆、上驱动块、挤出块和下驱动块，所述上驱动块、所述挤出块和所述下驱动块依次穿设在所述调节螺杆上；当拧动所述调节螺杆时，所述上驱动块引导所述调节螺杆转动，向下挤压所述挤出块，所述下驱动块引导所述调节螺杆转动，向上挤压所述挤出块，使得所述挤出块向外凸出。所述方法采用如上所述的用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具，本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法可以有效地消除高压涡轮工作叶片与涡轮盘的连接间隙，从而实现准确获取高压涡轮叶尖直径。本发明原理简单，工具结构简单，制造和维护成本较低。

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机装配制造领域，特别涉及一种用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法。

背景技术

高压涡轮转子单元体是航空发动机的主要做功部件，一般由鼓筒、封严盘、涡轮盘、转子叶片、后挡板、后轴等组成。涡轮转静子间的间隙(叶尖间隙)直接影响着涡轮的做功特性，从而影响发动机的整体性能。

现有技术中，过大的叶尖间隙会降低涡轮效率，从而导致单位推力耗油率的增加和燃气温度的升高。过小的叶尖间隙会导致涡轮叶片与机匣内壁互相刮蹭，引起振动。为了控制叶片与机匣间隙，保证性能和安全性，需要控制冷态叶尖间隙来保证工作状态下的最佳间隙值，而冷态下叶尖间隙需要通过测量高压涡轮转子叶尖直径和机匣内径计算后获取，叶尖直径的测量值必须精确。

高压涡轮工作叶片通过枞树形榫头插入涡轮盘的枞树形槽内，榫头和榫槽之间存在一定的间隙。为准确测量高压涡轮叶尖直径，测量前需向外排除叶片与盘之间的连接间隙。传统向外排除叶片连接间隙的做法是通过人手捏住叶片的叶盆和叶背，向外施力，叶片连接间隙在外拽力的作用下减小。或者将解刀插入榫槽并抵住叶片根部，通过解刀与涡轮盘之间的外撬力减小叶片连接间隙。整个过程中人为因素影响较大，施力大小及方向因人而异，叶片连接间隙很难被消除，导致叶尖直径的测量值极不稳定，无法获取叶尖直径的准确值。高压涡轮转子叶尖直径的测量一般在发动机装配或分解时进行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中高压涡轮转子叶片间的间隙会降低涡轮效率等缺陷，提供一种用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具，其特点在于，所述工具包括调节螺杆、上驱动块、挤出块和下驱动块，所述上驱动块、所述挤出块和所述下驱动块依次穿设在所述调节螺杆上；

当拧动所述调节螺杆时，所述上驱动块引导所述调节螺杆转动，向下挤压所述挤出块，所述下驱动块引导所述调节螺杆转动，向上挤压所述挤出块，使得所述挤出块向外凸出。

较佳地，所述挤出块与所述上驱动块及所述下驱动块接触面均为斜面，所述斜面的倾角为30°-60°。

较佳地，所述挤出块呈楔形或梯形。

较佳地，所述挤出块中间开设有一滑动槽，所述调节螺杆穿设在所述滑动槽内，使得所述挤出块能够沿所述调节螺杆左右移动。

本发明还提供了一种用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的方法，其特点在于，所述方法采用如上所述的用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具，所述方法包括以下步骤：

S₁、组装所述用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具；

S₂、将所述用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具垂直放入涡轮盘的转子叶片的末端榫槽缝内；

S₃、调整所述用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具的姿态，以消除所述涡轮盘的转子叶片之间的连接间隙。

较佳地，所述步骤S₁中还包括以下步骤：

S₁₁、将上驱动块、挤出块和下驱动块依次穿设在调节螺杆上；

S₁₂、拧松所述调节螺杆，使得所述挤出块处于收缩状态；

较佳地，所述步骤S₃还包括以下步骤：

S₃₁、调整所述用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具，使得所述上驱动块、所述挤出块和所述下驱动块的内端面与所述涡轮盘榫槽内端面贴合；

S₃₂、拧紧所述调节螺杆，使得所述挤出块沿对应的斜面涨出，抵紧所述涡轮盘的转子叶片的叶根内表面；

S₃₃、继续拧紧所述调节螺杆，向外涨紧所述涡轮盘的转子叶片，消除所述涡轮盘的转子叶片的连接间隙。

本发明的积极进步效果在于：

本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法可以有效地消除高压涡轮工作叶片与涡轮盘的连接间隙，从而实现准确获取高压涡轮叶尖直径。本发明原理简单，工具结构简单，制造和维护成本较低。

附图说明

本发明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的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具处于收缩状态下的结构示意图。

图2为本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具处于涨开状态下的结构示意图。

图3为本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具的安装示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图1为本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具处于收缩状态下的结构示意图。图2为本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具处于涨开状态下的结构示意图。图3为本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具的安装示意图。

如图1至图3所示，本发明公开了一种用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具10，其包括调节螺杆11、上驱动块12、挤出块13和下驱动块14，将上驱动块12、挤出块13和下驱动块14依次穿设在调节螺杆11上。当拧动调节螺杆11时，上驱动块12引导调节螺杆11转动，向下挤压挤出块13，下驱动块14引导调节螺杆11转动，向上挤压挤出块13，使得挤出块13向外凸出。

优选地，将挤出块13与上驱动块12之间的接触面设置成斜面，挤出块13与下驱动块14之间的接触面也设置为斜面，此处斜面的倾角优选为30°-60°。特别地，例如挤出块13优选为呈楔形或梯形。在挤出块上设置八字形双斜面，斜度相等，用于传递螺杆的旋紧力，作用在挤出块13上的合力为水平方向，驱动挤出块13的涨出与收缩。

同时，在挤出块13的中间开设有一滑动槽15，将调节螺杆11穿设在滑动槽15内，使得挤出块13能够沿调节螺杆11左右移动。例如，在挤出块13上设置条形孔，使得挤出块13可以在条形孔内涨出与收缩。

根据上述结构，本发明还提供了一种用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的方法，其采用如上所述的用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具10，所述方法包括以下步骤：

步骤S₁、组装用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具10。

具体地说，所述步骤S₁中还包括以下步骤：

首先，将上驱动块12、挤出块13和下驱动块14依次穿设在调节螺杆11上；

其次，拧松调节螺杆11，使得挤出块13处于收缩状态。

步骤S₂、将用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具10垂直放入涡轮盘20的转子叶片21的末端榫槽缝内。

步骤S₃、调整用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具10的姿态，以消除涡轮盘20的转子叶片21之间的连接间隙。

具体地说，所述步骤S₃还包括以下步骤：

首先，调整用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具10，使得上驱动块12、挤出块13和下驱动块14的内端面与涡轮盘20榫槽内端面贴合；

其次，拧紧调节螺杆11，使得挤出块13沿对应的斜面涨出，抵紧涡轮盘20的转子叶片21的叶根内表面；

然后，继续拧紧调节螺杆11，向外涨紧涡轮盘20的转子叶片21，消除涡轮盘20的转子叶片21的连接间隙。

本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法通过内置涨形工具产生挤压力来消除涡轮工作叶片的连接间隙。具体地说，其通过螺杆的拧紧控制挤出块的涨出，通过螺杆的拧松控制挤出块的收缩。

综上所述，本发明用于消除高压涡轮转子叶片连接间隙的工具及方法可以有效地消除高压涡轮工作叶片与涡轮盘的连接间隙，从而实现准确获取高压涡轮叶尖直径。本发明原理简单，工具结构简单，制造和维护成本较低。

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，这些仅是举例说明，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作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。