具有順應(yīng)結(jié)構(gòu)的高壓轉(zhuǎn)子立式智能化裝配裝備的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的裝置，具體是一種具有順應(yīng)結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子智能化裝配裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前我國(guó)大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子裝配過程中，仍大量采用手工借助吊車完成轉(zhuǎn)子的調(diào)姿和定位，很容易造成磕碰和卡滯，效率低，工人的操作經(jīng)驗(yàn)是影響裝配質(zhì)量的關(guān)鍵因素。而隨著高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，聯(lián)接配合的精度要求越來越高，手工裝配已滿足不了要求，針對(duì)這一重大問題，研制一套智能化裝配裝備來完成發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子的裝配任務(wù)，在提高裝配質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
[0003]經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN103899367 A公開日2014-07-02，公開了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堆疊裝配方法與裝置，其測(cè)量方法與裝置是基于氣浮回轉(zhuǎn)軸系確定回轉(zhuǎn)基準(zhǔn)；依據(jù)光電編碼器確定轉(zhuǎn)臺(tái)的角度定位；基于四測(cè)頭測(cè)量裝置，提取轉(zhuǎn)子徑向裝配面的徑向誤差和軸向裝配面的傾斜誤差，得到該轉(zhuǎn)子對(duì)裝配后轉(zhuǎn)子同軸度的影響權(quán)值；分別測(cè)量裝配所需的全部轉(zhuǎn)子，得到各轉(zhuǎn)子對(duì)裝配后轉(zhuǎn)子同軸度的影響權(quán)值；將各轉(zhuǎn)子的權(quán)值進(jìn)行矢量?jī)?yōu)化，得到各轉(zhuǎn)子的裝配角度。但是此種裝配方法需要測(cè)量的參數(shù)眾多，過程繁雜，裝配效率相對(duì)較低，不適合大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高效生產(chǎn)。
[0004]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN103291493，公開日2013-09-11，公開了一種運(yùn)動(dòng)解耦的軸對(duì)稱矢量噴管調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括:以機(jī)匣作為靜平臺(tái)F，以調(diào)節(jié)環(huán)作為動(dòng)平臺(tái)M0以及兩端分別與調(diào)節(jié)環(huán)和機(jī)匣相連的第一、二、三被動(dòng)支路和第四、五、六主動(dòng)支路；第一、二被動(dòng)支路包括:依次串聯(lián)的萬向副、下轉(zhuǎn)動(dòng)副、上轉(zhuǎn)動(dòng)副。第三被動(dòng)支路包括:依次串聯(lián)的上、下轉(zhuǎn)動(dòng)副以及萬向副；第四、五、六主動(dòng)支路包括:依次串聯(lián)的下球鉸畐O、移動(dòng)副以及上球鉸副。但該現(xiàn)有技術(shù)與本申請(qǐng)相比，其不足之處在于該機(jī)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn)一移動(dòng)兩轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)，不能滿足大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子立式裝配五個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的需求，不能應(yīng)用于高壓轉(zhuǎn)子立式智能化裝配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種具有順應(yīng)結(jié)構(gòu)的高壓轉(zhuǎn)子立式智能化裝配裝備，用于完成各級(jí)轉(zhuǎn)子的裝配，裝置結(jié)構(gòu)布置緊湊、控制方式簡(jiǎn)單、操作精度高、裝配效率高，能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)效率及裝配質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括:用于調(diào)整轉(zhuǎn)子沿空間Z軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的三自由度龍門式主動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)子夾具，其中:五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)與三自由度龍門式主動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接，轉(zhuǎn)子夾具與五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)固定連接，五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)通過平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)使得轉(zhuǎn)子受到的力或力矩降至裝配工藝允許值以內(nèi)。
[0007]所述的三自由度龍門式主動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:由下而上依次設(shè)置的X軸移動(dòng)基座、豎直支撐架、中部運(yùn)動(dòng)橫梁和頂部橫梁，其中:豎直支撐架與X軸移動(dòng)基座滑動(dòng)連接，中部運(yùn)動(dòng)橫梁與豎直支撐架滑動(dòng)連接，頂部橫梁與豎直支撐架固定連接，中部運(yùn)動(dòng)橫梁與五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)的吊梁滑動(dòng)連接。
[0008]所述的滑動(dòng)連接通過移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)，該移動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件包括:分別設(shè)置于一個(gè)滑動(dòng)對(duì)象兩端的一對(duì)導(dǎo)軌組及一對(duì)螺母滑塊、分別設(shè)置于一對(duì)導(dǎo)軌組上的滾珠絲杠及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其中:滾珠絲杠的運(yùn)動(dòng)部分和固定部分分別與兩個(gè)滑動(dòng)對(duì)象相連。
[0009]
[0010]所述的五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)包括:吊梁、外部環(huán)繞式靜平臺(tái)、內(nèi)部上端動(dòng)平臺(tái)、三根豎直彈性體支鏈、三根斜置彈性體支鏈和內(nèi)部下端動(dòng)平臺(tái)，其中:設(shè)置于外圍的三根豎直彈性體支鏈的兩端分別與外部環(huán)繞式靜平臺(tái)、內(nèi)部上端動(dòng)平臺(tái)固定連接，且三根豎直彈性體支鏈圓周向呈120°均勻設(shè)置；三根斜置彈性體支鏈的兩端分別與內(nèi)部上端動(dòng)平臺(tái)、內(nèi)部下端動(dòng)平臺(tái)固定連接，圓周向呈120°均勻設(shè)置，且單個(gè)斜置彈性體支鏈與兩端的內(nèi)部上端動(dòng)平臺(tái)、內(nèi)部下端動(dòng)平臺(tái)的夾角為75°。
[0011]所述的內(nèi)部上端動(dòng)平臺(tái)位于外部環(huán)繞式靜平臺(tái)的頂面下方，內(nèi)部下端動(dòng)平臺(tái)與外部環(huán)繞式靜平臺(tái)的底部端面相平行，內(nèi)部上端動(dòng)平臺(tái)的外形直徑大于內(nèi)部下端動(dòng)平臺(tái)的外形直徑。
[0012]所述的豎直彈性體支鏈的結(jié)構(gòu)具體為:在距離支鏈兩端五分之一處各設(shè)置左右對(duì)稱的長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)缺口，缺口的結(jié)構(gòu)為直徑為支鏈直徑三分之一的半圓柱體。
[0013]所述的斜置彈性體支鏈的結(jié)構(gòu)具體為:在距離支鏈兩端五分之一處各設(shè)置左右對(duì)稱的長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)缺口，缺口的結(jié)構(gòu)為直徑為支鏈直徑三分之一的半圓柱體。
[0014]所述的轉(zhuǎn)子夾具包括:整體三爪卡盤式夾具，該整體三爪卡盤式夾具固定設(shè)置于五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部下端動(dòng)平臺(tái)上，且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的裝夾，使得轉(zhuǎn)子安裝軸沿著空間Z軸負(fù)向。
技術(shù)效果
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將快速精確移動(dòng)技術(shù)和遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，通過兩者的統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，使得轉(zhuǎn)子安裝軸能夠快速、準(zhǔn)確安裝進(jìn)安裝孔中，不僅提高了裝配的效率，使轉(zhuǎn)子受到的外力更小，減小了變形，提高了裝配精度，延長(zhǎng)了使用壽命，同時(shí)，設(shè)備的控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，控制難度較低。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明立體示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明正視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明左視圖；
[0019]圖4為本發(fā)明俯視圖；
[0020]圖5為五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)的受力平動(dòng)示意圖；
[0022]圖7為五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)的受力矩轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖；
[0023]圖8為驅(qū)動(dòng)組件示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1
[0025]如圖1至圖4所示，本實(shí)施例包括:三自由度龍門式主動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)a、五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)b、轉(zhuǎn)子夾具C，其中:五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)b滑動(dòng)設(shè)置于三自由度龍門式主動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)a中部運(yùn)動(dòng)橫梁4上，轉(zhuǎn)子夾具c固定設(shè)置于五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)b的內(nèi)部下端動(dòng)平臺(tái)上。
[0026]所述的三自由度龍門式主動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)a包括:X軸移動(dòng)基座1、豎直支撐架2、頂部橫梁3、中部運(yùn)動(dòng)橫梁4。其中:豎直支撐架2與X軸移動(dòng)基座I滑動(dòng)連接，中部運(yùn)動(dòng)橫梁4與豎直支撐架2滑動(dòng)連接，頂部橫梁3與豎直支撐架2固定連接。
[0027]如圖1至圖3及圖5所示，五自由度遠(yuǎn)中心順應(yīng)機(jī)構(gòu)b包括:設(shè)置于中部運(yùn)動(dòng)橫梁4上的吊梁10、設(shè)置于吊梁10上的外部環(huán)繞式靜平臺(tái)11、三根豎直彈性體支鏈12、三根斜