[发明专利]低压涡轮单元体智能装配平台

说明书

本发明提供了一种低压涡轮单元体智能装配平台，用于航空发动机整机装配，其包括：底座、风扇核心机姿态调节系统和低压涡轮单元体位置调节系统；所述风扇核心机姿态调节系统固定在所述底座的一端，在所述风扇核心机姿态调节系统上安装有所述风扇核心机；所述低压涡轮单元体位置调节系统固定在所述底座的另一端，在所述低压涡轮单元体位置调节系统上安装有所述低压涡轮单元体；所述低压涡轮单元体与所述风扇核心机连接，所述低压涡轮单元体具有四个运动自由度，所述风扇核心机具有两个运动自由度。本发明能够提高装配精度、降低零件损伤、提高装配效率且降低装配劳动量。

技术领域

本发明涉及航空发动机装配领域，特别涉及一种低压涡轮单元体智能装配平台。

背景技术

民用涡扇航空发动机主要结构包括风扇单元体、核心机单元体和低压涡轮单元体，具有结构复杂、尺寸大、精度高、重量大等特点。其中，低压涡轮单元体包括低压涡轮轴、低压涡轮转子和低压涡轮机匣等，重量集中于后端，即低压涡轮转子/机匣端。民用涡扇航空发动机整机装配过程中低压涡轮单元体的安装属于深孔装配，装配难度大。

某新型民用涡扇航空发动机的低压涡轮轴长度1900mm，重量800kg，其前端与风扇轴采用花键连接，位于发动机内部，双短止口配合，止口间的配合分别为间隙0-0.067mm、间隙0-0.057mm；低压涡轮机匣与级间机匣连接，采用短止口定心，止口的配合要求为间隙0.005mm-过盈0.3mm，通过108个螺栓连接固定；低压涡轮轴后侧封严篦齿与NO.4支点后密封静止件封严间隙为0.2mm-0.276mm,低压涡轮转子前封严篦齿与级间机匣封严组件配合间隙为0.2mm-0.28mm。

该发动机整机装配中低压涡轮安装要求：首先，需要同时保证低压涡轮轴前端与风扇轴配合止口对正，低压涡轮机匣与级间机匣配合止口对正，低压涡轮轴、低压涡轮转子两处封严配合处对正，才能满足风扇核心机组合件与低压涡轮单元体的定心要求；其次，需对正低压涡轮机匣与级间机匣安装边螺纹连接孔位，低压涡轮轴与风扇轴花键角度，才能满足低压涡轮单元体安装周向定位要求。只有满足以上要求才可实现低压涡轮单元体的安装。

目前，整机装配中低压涡轮安装由操作人员使用吊车和专用工装完成，由于低压涡轮单元体与风扇核心机组合件的各处配合面位于发动机内部，无法观测。同时满足以上装配要求极其困难，通常依靠操作人员的直观感受和经验。此外，由于低压涡轮单元体轴向尺寸长，后端发生微小变化在低压涡轮轴前端都会被放大数倍，不仅影响配合止口的对正，也容易造成零件损伤。因此，这种装配方法难以满足低压涡轮高精度装配需求，装配效率低，人工劳动量大，且容易损伤零件。

如上所述，现有技术涡扇航空发动机的整机装配具有如下技术问题：

一、长距离小间隙精确对接：低压涡轮轴长度达到1900mm，其前端与风扇轴连接，位于发动机内部，双短止口配合，止口间的配合分别为间隙0-0.067mm、间隙0-0.057mm，低压涡轮单元体安装时需解决深度1900mm处两段配合止口高精度定心需求。

二、多处同时定心：低压涡轮单元体安装时需要同时保证低压涡轮轴前端与风扇轴配合止口对正，低压涡轮机匣与级间机匣配合止口对正，低压涡轮轴、低压涡轮转子两处封严配合处对正，才能满足风扇核心机组合件与低压涡轮单元体的定心要求。

三、套齿角向对正：低压涡轮轴前端与风扇轴采用花键连接，安装时需对正低压涡轮轴与风扇轴花键套齿角向位置。

四、静子角向对正：低压涡轮机匣与级间机匣连接，采用短止口定心，通过108个螺栓连接固定，安装时需对正低压涡轮机匣与级间机匣安装边螺纹连接孔位。

五、深孔盲装：低压涡轮单元体与风扇核心机组合件的各处配合面位于发动机内部，无法观测。

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涡扇航空发动机难以满足高精度装配要求且装配效率低等缺陷，提供一种低压涡轮单元体智能装配平台。