[發(fā)明專(zhuān)利]一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子盲腔螺母自動(dòng)擰緊裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011458586.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112589408B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小強(qiáng);韓玉杰;張永生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23P19/00
• 分類(lèi)號(hào): B23P19/00;B23P19/06
• 代理公司: 北京航智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子盲腔螺母自動(dòng)擰緊方法，所述方法利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子盲腔螺母自動(dòng)擰緊裝置，該裝置包括L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）、升降機(jī)構(gòu)（200）、展開(kāi)/收縮機(jī)構(gòu)（300）、周向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（400）、支撐機(jī)構(gòu)（500）以及螺母供給機(jī)構(gòu)（600）；

所述L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）包括擰緊臂（110）和扭矩傳遞軸（120），所述擰緊臂（110）平行布置于待連接轉(zhuǎn)子盤(pán)上方，所述扭矩傳遞軸（120）垂直于所述擰緊臂（110）布置且延伸穿出壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子；所述擰緊臂（110）一端與所述扭矩傳遞軸（120）固連，另一端設(shè)置有擰緊套筒（130）；

所述升降機(jī)構(gòu)（200）包括第一聯(lián)動(dòng)組件和凸輪傳動(dòng)組件，所述第一聯(lián)動(dòng)組件與所述L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）連接，所述凸輪傳動(dòng)組件與所述第一聯(lián)動(dòng)組件連接，配置成能夠控制所述L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）沿所述扭矩傳遞軸（120）的軸線方向升降；

所述展開(kāi)/收縮機(jī)構(gòu)（300）包括第二聯(lián)動(dòng)組件及展開(kāi)/收縮蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件，所述第二聯(lián)動(dòng)組件與所述L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）連接，所述展開(kāi)/收縮蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件與所述第二聯(lián)動(dòng)組件連接，配置成能夠控制所述擰緊臂（110）繞所述扭矩傳遞軸（120）的軸線偏轉(zhuǎn)至展開(kāi)位置或收縮位置；當(dāng)所述擰緊臂（110）處于展開(kāi)位置時(shí)，所述擰緊套筒（130）位于待連接轉(zhuǎn)子盤(pán)的待擰緊螺栓尾端正上方；當(dāng)所述擰緊臂（110）處于收縮位置時(shí)，所述擰緊套筒（130）位于所述螺母供給機(jī)構(gòu)（600）的螺母供給位置正上方；

所述周向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（400）包括周向轉(zhuǎn)動(dòng)座（440）和用于驅(qū)動(dòng)所述周向轉(zhuǎn)動(dòng)座（440）周向轉(zhuǎn)動(dòng)的周向轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件；所述L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）、所述升降機(jī)構(gòu)（200）和所述展開(kāi)/收縮機(jī)構(gòu)（300）均與所述周向轉(zhuǎn)動(dòng)座（440）固連；

所述支撐機(jī)構(gòu)（500）用于將所述L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）、升降機(jī)構(gòu)（200）、展開(kāi)/收縮機(jī)構(gòu)（300）、周向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（400）以及螺母供給機(jī)構(gòu)（600）安裝于壓氣機(jī)（800）上；

所述螺母供給機(jī)構(gòu)（600）包括轉(zhuǎn)盤(pán)（610）、轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)組件和螺母供給組件；所述轉(zhuǎn)盤(pán)（610）布置于所述L型擰緊機(jī)構(gòu)（100）下方且周向上均勻設(shè)置有多個(gè)軸向通孔，各軸向通孔內(nèi)設(shè)置有用于放置待擰緊螺母的凹槽（611）；所述轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)組件布置于所述轉(zhuǎn)盤(pán)（610）下方且配置成能夠控制所述轉(zhuǎn)盤(pán)（610）繞其軸線旋轉(zhuǎn)，使所述轉(zhuǎn)盤(pán)（610）內(nèi)的待擰緊螺母置于螺母供給位置；所述螺母供給組件布置于所述轉(zhuǎn)盤(pán)（610）下方且位于螺母供給位置正下方，其配置成將所述轉(zhuǎn)盤(pán)（610）上處于螺母供給位置的待擰緊螺母供給至位于螺母供給位置正上方的擰緊套筒（130）中；

其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1：將航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子盲腔螺母自動(dòng)擰緊裝置安裝在壓氣機(jī)（800）上，此時(shí)所述擰緊臂（110）處于收縮位置，所述擰緊套筒（130）位于螺母供給位置正上方；

S2：利用所述螺母供給組件，將處于螺母供給位置的待擰緊螺母供給至所述擰緊套筒（130）內(nèi)，然后復(fù)位所述螺母供給組件；

S3：利用所述展開(kāi)/收縮蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件，控制所述擰緊臂（110）偏轉(zhuǎn)第一角度，然后利用所述凸輪傳動(dòng)組件，控制所述擰緊臂（110）從初始高度上升至最高高度，使得所述擰緊套筒（130）底端高于待擰緊螺栓尾端，最后利用展開(kāi)/收縮蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件，控制所述擰緊臂（110）偏轉(zhuǎn)第二角度至展開(kāi)位置，使得所述擰緊套筒（130）處于待擰緊螺栓分布圓圓周上方，所述第一角度和所述第二角度之和介于160°~200°之間；

S4：視覺(jué)識(shí)別待擰緊螺栓的位置，利用所述周向轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件，將所述擰緊套筒（130）調(diào)整到第一個(gè)待擰緊螺栓尾端正上方；

S5：將擰緊槍?zhuān)?40）連接到所述扭矩傳遞軸（120）的頂端，擰緊槍?zhuān)?40）輸出扭矩傳遞至所述擰緊套筒（130），所述擰緊套筒（130）帶動(dòng)待擰緊螺母旋擰，同時(shí)利用所述凸輪傳動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)所述擰緊套筒（130）以與待擰緊螺母旋擰下降速度相同的速度下降，直至待擰緊螺母旋擰至與擰緊面貼合；

S6：利用所述凸輪傳動(dòng)組件，控制所述擰緊套筒（130）上升復(fù)位至最高高度；之后利用所述展開(kāi)/收縮蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件偏轉(zhuǎn)所述擰緊臂（110）所述第二角度，然后利用所述凸輪傳動(dòng)組件控制所述擰緊臂（110）下降至初始高度，再利用所述展開(kāi)/收縮蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件控制所述擰緊臂（110）偏轉(zhuǎn)所述第一角度至收縮位置，使得所述擰緊套筒（130）處于螺母供給位置的正上方；

S7：利用所述轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)組件，將下一個(gè)待擰緊螺母轉(zhuǎn)動(dòng)至螺母供給位置，再次利用所述螺母供給組件將所述下一個(gè)待擰緊螺母供給至所述擰緊套筒（130）內(nèi)，然后復(fù)位所述螺母供給組件；

S8：利用所述周向轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)組件，轉(zhuǎn)動(dòng)所述擰緊套筒（130）至下一待擰緊螺栓尾端正上方；

S8：重復(fù)步驟S3和步驟S5-S7，完成所有螺母的旋擰貼合；

S9：完成所有螺母的預(yù)緊力加載；

S10：將所述裝置從壓氣機(jī)（800）上拆除。