Корпус ротора, способ сборки корпусаротора и устройство для егоосуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

1817348, (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 280477 (21) 2480467/25-27 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

F 16 С 29/04

Государственный комитет

ССС P но делам, изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано З00зя1. бюллетень ттх 12 (53) 621 82 (088 ° 8) Дата опубликования описания 300331 (72) Авторы изобретения

В.И. Зиняев (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) КОРПУС РОТОРА, СПОСОБ СБОРКИ КОРПУСА РОТОРА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В способе сборки корпуса ротора, включакщем операции последовательной вертикальной установки корпусных кольцевых деталей на стапеле, контроля положения осей опор ротора и компенсации отклонений осей опор, установку первой детали, имеющей опору ротора, осуществляют, совмещая ось первой опоры с осью шпинделя стапеля и фиксируя ее положение.

Последующие детали, ссдержащие опоры ротора, вместе с введенным в них ротором прижимают баэовыми поверхностями шпинделя стапеля. При этом контроль и компенсацию отклонений эсей опор ротора осуществляют после

Изобретение относится к машиностроению и мбжет быть использовано при изготовлении и сборке корпусов многоопорных роторов

Известен корпус ротора, содержащий последовательно соединенные кор пусные кольцевые детали, часть иэ которым содержит опоры ротора (1).

ИзВестен способ сборки корпуса ротора, заключающийся в последовательной вертикальной установке корпусных кольцевых деталей на стапеле, контроле положения осей опор ротора и компенсации отклонений осей опор, т.е. переборке корпуса ротора . Для осуществления известного способа применяют устройство (стапель), содержащее установленную на станине колонну с горизонтальной траверсой (2), K недостаткам известных устройств 20 и способа следует отнести низкую точность установки осей опор, нарушение установленного положения осей опор при переборке корпуса ротора, необходимость изготовления деталей с мапыни допусками и большую трудоемкость сборки, Цель изобретения - повышение точности относительной установки осей опор. 30. указанная цель достигается тем, что в корпусе ротора, содержащем последовательно соединенные корпусные кольцевые детали, часть иэ которых содержит опоры ротора, на опорах со стороны установки последующей детали выполнены базовые поверхности.

Одна из базовых поверхностей плоская и перпендикулярна к оси опоры ротора. Другая базовая поверхность коническая и соосна цилиндрической поверхности опоры ротора. угол конуса на всех опорах одинаков °

817348 деля.

На станине. смонтирован горизонтальный суппорт 20, обеспечивающий перемещение установленного на нем стола 21 в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Стол снабжен устройством, позволяющим наклонять

20 его под углом к горизонту в любом ством для плавных перемещений и фик2 саций их в любом положении.

Оптический прибор 22, например торого параллельна оси шпинделя,, установлен на столе с помощью устройства, позволяющего плавно регулировать положение его оси по отношению к столу и фиксировать эти положения.

На траверсе закреплен другой оптический прибор 23, например коллиматор, имеющий шкалы для измерения линейных и угловых смещений осей.

Оси оптических приборов 22 и 23 находятся на одинаковом расстоянии от оси шпинделя, т.е. приборы образуют параллельную оси шпинделя оптичес"

40 кую систему, Траверса снабжена прижимным механизмом 24, который служит для равномерного прижатия корпусных кольцевых деталей с опорами к базовым поверхностям 17 и 19 шпинделя.

Прижимной механизм 24 выполнен, например, в виде трех шарнирных захватов, штоки которых установлены в гидравлических цилиндрах одинакового диаметра.

Сборку корпуса ротора осуществля-ют следующим образом, На столе 21 стапеля устанавливают и закрепляют корпусную кольцевую деталь 1, имеющую опоры, Базовые поверхности 8 и 10 ее должны быть направлены в сторону шпинделя. Ось опоры принимают за базовую. С помощью оправки 25, центрируя ее по базовым поверхностям опоры, в последнюю устанавливают вертикально измеритель60 ный оптический прибор 26, например зрительную трубу коллиматора. Для обеспечения прилегания базовых поверхностей оправки 25 и опоры l регулируют положение резьбовой втулки

$5 27 оправки. Во внутреннем отверстии

При этом обязательно должны выполустановки каждой корпусной детали, содержащей опору ротора.

Устройство для осуществления способа снабжено столом, который смонтирован на станине и имеет возможность регулируемого пространственного перемещения. На траверсе размещен конический шпиндель. с навернутой на него втулкой и прижимным механизмом. Угол наружного конуса шпинделя равен углу конуса базовой конусной поверхности корпусных кольцевых деталей. Нижний торец втулки, навернутой на шпиндель, перпендикулярен оси конуса шпинделя. На столе и на траверсе стапеля установлены на одинаковом расстоянии от верти.кальной оси шпинделя оптические измерительные приборы.

На фиг. 1 изображен корпус с размещенным, в нем ротором, разрезу фиг. 2 — корпусная кольцевая деталь, содержащая опоры ротора, разрез; фиг. 3 — устройство (стапель) для осуществления способа сборки корпуса ротора, общий вид; фиг. 4 — первая корпусная кольцевая деталь, содержа" щая опору ротора, на стапеле, разрез; фиг. 5 — схема сборки корпуса ротора, Корпус ротора содержит корпусные кольцевые детали. Часть из них (1-4) имеет опоры ротора, другие (5-6) являются промежуточными между корпусными деталями с опорами. В опорах установлен ротор 7.

На опорах корпусных кольцевых де-, талей 1-4 со стороны установки пос" ледующих деталей выполнены базовые поверхности, а именно плоская 8 и, например, на закрепленной в центральной части опоры втулке 9 коническая

10. Плоская базовая поверхность 8 перпендикулярна к оси опоры, Коническая базовая поверхность 10, соосна внутренней цилиндрической поверхности ll опоры. Угол конуса К базовых поверхностей на всех опорах одинаков.

Базовые поверхности могут совпадать с другими функциональными поверхностями опоры, т. е. не быть явно выраженными. няться требования по точности обработки и контактной прочности. Кроме тогО, базовые поверхности не должны быть, закрыты другими частями корпуса от соответствующих им поверхностей шпинделя стапеля.

Сборку корпуса ротора осуществляют с помощью устройства, для его сборки — стапеля. Стапель состоит из горизонтальной станины 12, на которой установлена вертикальная колонна 13.

На колонне установлена траверса 14, которая может перемещаться относительно колонны в осевом и угловом направлениях и снабжена устройством цля фиксации ее положений относитель но колонны, В траверсе закреплен по-, лый вертикальный шпиндель 15, внутренняя поверхность которого выполнена конической (поверхность 16) под оптический измерительный прибор. На ружная поверхность шпинделя выполнена конической (поверхность 17) с ,углом, равным углу базовых конических поверхностей 10 опор.

Конические поверхности 16 и 17 концентричны друг другу. На шпиндель навернута втулка 18. Нижняя торцовая поверхность, 19 втулки перпендикулярна оси конуса, Поверхности 17 и 19 являются базовыми поверхностями шпиннаправлении относительно центра, расположенного на продолжении оси шпинделя. Суппорт и стол снабжены устройзрительная труба коллиматора, ось ко817348 шпинделя 15 устанавливают другой оп. тический прибор 28, например коллиматор. Его центрируют по внутренней конической поверхности 16 шпинделя с помощью оправки 29. Приборы 26 и

28 образуют основную оптическую систему стапеля. По конструкции они

5 аналогичны приборам 22 и 23 ° Путем изменения пространственного положения стола 21 и траверсы 14 обеспечивают совпадение оси базовой опоры с осью шпинделя, Это положение фиксируют приборами 22 и 23. Затем вынимают оправки 25 и 29 вместе с приборами.

Смещают траверсу 14 и стол 21 относительно друг друга так, чтобы обе- 15 спечить установку следующей корпусной кольцевой детали 5 на первую, установку ротора 7 в первую опору, а также второй корпусной детали 2, имеющей опору. Корпусную кольцевую де- 20 таль 2 с опорой на детали 5 не закрепляют. Траверсу 14 и стол 21 возвращают в исходное положение, контролируя последнее при помощи параллельной оптической системы, то есть с помощью 25 приборов 22 и 23. Подводят шпиндель

15 к корпусной кольцевой детали 2 со второй опорой и прижимают. деталь 2 с помощью прижимного механизма 24 к шпинделю таким образом, чтобы базовые ЗО поверхности шпинделя и опоры совме- . стились. Этим принудительно обеспе-. чивается относительное положение осей опор корпусных кольцезых деталей 1 и

2. Все погрешности изготовления корпусных деталей 1, 2 и 3,влияющие на положение осей первой и второй опор, отражаются на ориентации незакрепленной относительно детали 5 корпусной кольцевой детали 2.

Компенсируют погрешности ориентацииО поверхностей соприкосновения деталей 3 и 2. Осевое смещение компенсируют. опусканием детали 2 за счет вертикального перемещения траверсы 14, угловое несовпадение P — компенсаторами 30, например клиновыми шайбами, а радиальное смещение — за счет необходимых радиальных зазоров 31 по фиксирующим буртам. Затем закрепляют корпусную кольцевую деталь 2 со второй опорой относительно корпусной кольцевой детали 5, после чего поднимают траверсу 14 и с помощью основной оптической системы уточняют положение оси базовой опоры, установленной ранее, по отношению к оси конуса шпинделя °

В случае необходимости делают поправки. Аналогичным образом устанавливают заданное относительное положение осей других опор ротора.

По сравнению с иэвестным в предла- Я) гаемом способе повышается точность установки и одновременно сокращается трудоемкость сборки машины, увеличи-. вается ресурс работы подшипников.

Формула изобретения

1. Корпус ротора, например, газо- турбинного двигателя, содержащий последовательно соединенные кольцевые детали, часть иэ которых имеет опоры ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности относительной установки осей опор, на опорах со стороны установки последующей детали выполнены базовые поверхности, одна иэ которых плоская и перпендикулярна к оси опоры ротора, а другая коническая, соосная цилиндрической поверхности опоры ротора, при этом угол конуса на всех опорах одинаков, 2. Способ сборки корпуса ротора, заключающийся в последовательной вертикальной установке корпусных кольцевых деталей на стапеле, контроле положения осей опор ротора и компенсации отклонений осей, отличающийся тем, что установку первой детали, имеющей опору ротора, осуществляют, совмещая ось первой опоры с осью шпинделя стапеля, фиксируют ее положение, последующие детали с опорами с введенным в них ротором прижимают базовыми поверхностями к соответствующим базовым поверхностям,.шпинделя стапеля, а контроль и компенсацию отклонений производят после установки каждой корпусной детали с опорой.

3, Устройство для осуществления способа по п, 2, содержащее установленную на станине колонну, с горизонтальной траверсой, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено смонтированным на станине с возможностью регулируемого пространственного перемещения столом, размещенным на траверсе коническим шпинделем с навернутой на него втулкой и прижимным механизмом, а также оптическими измерительными при" борами, укрепленными на столе и траверсе на равном расстоянии от вертикальной оси шпинделя, при этом угол наружного конуса шпинделя равен углу конуса базовой конусной поверхности корпусных кольцевых деталей, а нижний торец втулки перпендикулярен оси конуса шпинделя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орлов П.И. Основы конструирования, кн.2. М., "Машиностроение", 1972, с.6,7, 2. Беликов В.Н. и др, Сборка авиационных двигателей. М., Машиностроение, 1971, с. 44, 185.

817348

Составитель В. Афонин

Техред A.Ñàâêà Корректор E. Рококо

Редактор В. Петраш

Заказ 1286/47

Тираж 860 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений.и открытий

113035, Москна, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4