导叶固定装置的制作方法

1.本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种导叶固定装置。

背景技术：

2.如图1所示，航空发动机低压涡轮静子由多级静子构成，每级静子又由多个导叶3’(扇形段)组成整环后固定在涡轮机匣1’上，导叶3’的固定方式如图2所示，每个导叶3’的靠近涡轮机匣1’前端的一侧设有卡槽，卡装在涡轮机匣1’和前级外环的末端缘板上，该级导叶3’形成整环后，通过挡环4’从涡轮机匣1’的后端方向压住导叶3’末端限制其沿涡轮机匣1’轴向窜动，再通过后级外环5’的卡槽将其卡在涡轮机匣1’上，限制导叶3’沿涡轮机匣1’径向窜动。导叶3’的装配模式为逐片装配，形成整环后再依次安装挡环4’和后级外环5’，方可实现该级导叶3’在涡轮机匣1’上的固定。由于导叶3’的固定结构类似悬臂梁，导叶3’拼装过程中，受重力影响，导叶3’的内侧向涡轮机匣1’的前端方向倾斜，使得导叶3’无法悬挂在机匣内壁上。常规装配工艺中，需在前级导叶3’上放置垫块2’，从内侧支撑后级导叶3’，由于导叶3’的型面为非规则平面，垫块2’无法水平放置，使得各个垫块2’高低不一，导致后级导叶3’相互错位，高低不一。相邻导叶3’的搭接面为倾斜搭接，导叶3’高低不一时将导致相邻导叶3’相互咬死，使得导叶3’无法移动，一旦出现导叶3’安装卡滞，则需更换垫块2’，调整各导叶3’放置高度，调试周期较长，使得导叶3’的安装效率不高。

技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中利用垫块支撑导叶容易产生导叶高低不一而导致相邻导叶相互咬死的缺陷，提供一种导叶固定装置。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种导叶固定装置，用于将航空发动机的导叶与涡轮机匣固定，所述导叶固定装置包括：
6.固定组件，所述固定组件用于连接至所述涡轮机匣；
7.挂钩组件，所述挂钩组件的一端连接于所述固定组件，所述挂钩组件的另一端向远离所述固定组件的方向延伸，所述挂钩组件用于自所述导叶的端部固定所述导叶；
8.调节组件，所述调节组件的一端连接于固定组件，所述调节组件的另一端活动连接于所述挂钩组件，所述调节组件能够沿所述涡轮机匣的径向方向调节所述挂钩组件自所述固定组件向外延伸的位置。
9.在本方案中，挂钩组件通过调节组件安装在固定组件上，通过挂钩组件固定导叶的端部，在将导叶安装至涡轮机匣的过程中，挂钩组件固定导叶远离涡轮机匣的一端，使导叶的两端保持水平，避免导叶两端高度不同导致导叶卡死的情况出现，提高导叶安装效率。
10.较佳地，所述调节组件包括活动部，所述活动部活动连接于所述固定组件，并且所述活动部抵靠于所述挂钩组件，所述活动部能够相对于所述固定组件移动，以改变所述挂钩组件相对于所述固定组件的位置。
11.在本方案中，通过设置活动部抵靠于挂钩组件，通过活动部相对于固定组件运动以调节挂钩组件沿涡轮机匣径向方向的位置，调节过程中仅需调节活动部的位置即可，减少调节过程中导叶固定装置所需移动的部件数量，简化导叶固定装置的结构。
12.较佳地，所述活动部的一端铰接于所述固定组件。
13.在本方案中，通过将活动部的一端铰接于固定组件，活动部在调节挂钩组件的位置时绕铰接点转动，活动部转动连接以调节挂钩组件沿涡轮机匣的径向位置，驱动部的直线运动经活动部的转动缩小后传递至挂钩组件沿涡轮机匣径向的运动，提高挂钩组件位置调整的精度。
14.较佳地，所述活动部的另一端枢接有滚轮，所述挂钩组件通过所述滚轮活动连接于所述活动部。
15.在本方案中，活动部连接于挂钩组件的一端设有滚轮，挂钩组件的连接件通过滚轮连接于活动部，在调节过程中，连接件通过绕滚轮滚动以减少磨损，延长连接件的使用寿命。
16.较佳地，所述调节组件还包括驱动部，所述驱动部连接于所述固定组件，所述驱动部连接于所述活动部并用于驱动所述活动部相对于所述固定组件移动。
17.在本方案中，通过设置驱动部驱动活动部，驱动部同时具有驱动以及定位的功能，当需要调节活动部的位置时，旋转驱动部即改变活动部的位置；当需要活动部固定位置时，无需旋转驱动部，驱动部即可实现自锁以锁定活动部的位置。
18.较佳地，所述调节组件还包括连接部，所述连接部的两端分别连接于所述驱动部和所述活动部。
19.在本方案中，通过设置刚性的连接部，连接部的两端分别连接驱动部和活动部，从而将驱动部的直线运动转变为活动部的旋转运动，本方案的连接部结构简单可靠，简化了调节组件的结构。
20.较佳地，所述挂钩组件包括连接件和挂钩，所述挂钩通过所述连接件连接于所述固定组件。
21.在本方案中，通过沿涡轮机匣径向设置调节组件，挂钩挂设于调节组件上，挂钩沿涡轮机匣的轴向竖直向下垂下，从而挂钩对导叶的拉力竖直向上，挂钩对导叶的拉力理论上完全沿导叶重力方向上，避免挂钩对导叶的拉力产生非导叶重力方向的分力，提高挂钩对导叶的拉紧的稳定性。
22.较佳地，所述导叶固定装置还包括单向锁定组件，所述单向锁定组件连接于所述固定组件，所述连接件卷设于所述单向锁定组件，所述单向锁定组件具有单向锁定状态和解锁状态，当所述单向锁定组件处于所述解锁状态时，所述单向锁定组件能够收紧或放出所述连接件；当所述单向锁定组件处于所述单向锁定状态时，所述连接件仅能够收紧所述连接件。
23.在本方案中，通过设定单向锁定组件，在解锁状态时能够放出挂钩组件，在锁定状态时能够拉紧挂钩组件，在导叶固定装置的使用过程中能够方便地调整挂钩组件沿涡轮机匣轴向方向的位置，确保挂钩组件拉紧导叶时能悬挂于对应导叶的内侧，避免拉紧力过大或过小。
24.较佳地，所述单向锁定组件包括棘轮和棘爪，所述连接件卷设于所述棘轮，当所述
棘爪抵靠于所述棘轮时，所述单向锁定组件处于所述单向锁定状态；当所述棘爪脱离于所述棘轮时，所述单向锁定组件处于所述解锁状态。
25.在本方案中，通过棘爪锁定棘轮，棘爪抵靠于棘轮时，棘轮仅能单向转动以收紧连接件；棘爪脱离于棘轮时，棘轮能够双向转动以收紧或放出连接件；棘轮和棘爪组成单向锁定组件，结构简单且占用空间小，简化单向锁定组件的结构。
26.较佳地，所述挂钩包括卡接部和中间部，所述中间部的两侧分别固定设有所述卡接部，所述挂钩的截面成侧“u”形，两个所述卡接部之间的距离和所述导叶端部的宽度相匹配。
27.在本方案中，挂钩的形状为侧“u”形，使用时挂钩卡紧于导叶的一端，挂钩与导叶的卡紧可靠，且拆卸方便，方便快速将挂钩卡紧于导叶，提高导叶的安装效率。
28.本发明的积极进步效果在于：
29.本发明的导叶固定装置，挂钩组件通过调节组件安装在固定组件上，通过挂钩组件固定导叶的端部，在将导叶安装至涡轮机匣的过程中，挂钩组件固定导叶远离涡轮机匣的一端，使导叶的两端保持水平，避免导叶两端高度不同导致导叶卡死的情况出现，提高导叶安装效率。
附图说明
30.图1为涡轮静子结构示意图。
31.图2为现有技术中静子导叶固定示意图。
32.图3为本发明的导叶固定装置固定导叶的示意图。
33.图4为本发明的导叶固定装置安装于涡轮机匣上的结构示意图。
34.图5为本发明的导叶固定装置的侧面结构示意图。
35.图6为本发明的导叶固定装置的结构示意图。
36.图7为本发明的导叶固定装置的单向锁定组件的结构示意图。附图标记说明：
37.现有技术中：
38.涡轮机匣1’39.垫块2’40.导叶3’41.挡环4’42.后级外环5’43.本发明中：
44.导叶固定装置100
45.固定组件1
46.挂钩组件2
47.连接件21
48.挂钩22
49.卡接部221
50.中间部222
51.调节组件3
52.活动部31
53.滚轮32
54.驱动部33
55.连接部34
56.导向部341
57.单向锁定组件4
58.棘轮41
59.棘爪42
60.涡轮机匣200
61.导叶300
具体实施方式
62.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
63.如图3所示，本发明提供一种导叶固定装置100，用于将航空发动机的导叶300与涡轮机匣200固定，导叶固定装置100包括固定组件1、挂钩组件2和调节组件3。
64.固定组件1用于连接至涡轮机匣200。在本实施例中，固定组件1上开设有两个通孔，在涡轮机匣200的顶部的壁上对应开设有通孔，螺栓自上而下分别穿过固定组件1和涡轮机匣200上的通孔后，用螺母锁紧螺栓，从而实现固定组件1和涡轮机匣200的固定连接。在其他实施例中，也可以在固定组件1的底部设置和涡轮机匣200顶部结构相匹配的卡接槽以将固定组件1安装至涡轮机匣200上。
65.挂钩组件2的一端连接于固定组件1，挂钩组件2的另一端向远离固定组件1的方向延伸，挂钩组件2用于自导叶300的端部固定导叶300。涡轮机匣200整体为圆柱形结构，沿涡轮机匣200的轴向安装有多级静子，每级静子包括沿涡轮机匣200的圆周方向的导叶300。导叶300的一端固定安装于涡轮机匣200壁上，导叶300的另一端沿涡轮机匣200的径向向涡轮机匣200的轴心方向延伸，挂钩组件2勾住导叶300靠近于涡轮机匣200轴心方向的一端。
66.调节组件3的一端连接于固定组件1，调节组件3安装在固定组件1上。调节组件3的另一端活动连接于挂钩组件2，调节组件3能够沿涡轮机匣200的径向方向调节挂钩组件2自固定组件1向外延伸的位置，调节组件3靠近涡轮机匣200轴线的一端抵靠于挂钩组件2的连接件21。调节组件3能够沿涡轮机匣200的径向方向移动，从而带动挂钩组件2的连接件21沿涡轮机匣200的径向方向移动，挂钩组件2的挂钩22自调节组件3上沿涡轮机匣200的轴向向下悬挂，通过改变调节组件3沿涡轮机匣200的径向方向位置，改变挂钩22沿涡轮机匣200径向方向的位置，使挂钩22能竖直向上拉紧导叶300的端部，确保挂钩22对导叶300的拉力方向沿涡轮机匣200的轴线方向竖直向上，尽量减少其他方向的分力，提高导叶固定装置100固定导叶300时的稳定性。
67.调节组件3包括活动部31，活动部31包括两块相对设置的板以及板之间的连接杆组成，两块板之间设有间隙。活动部31活动连接于固定组件1，活动部31的底端通过回转轴活动连接于固定组件1。并且活动部31抵靠于挂钩组件2，活动部31的顶端抵靠于挂钩组件2的连接件21。如图5所示，活动部31的一端铰接于固定组件1，活动部31能够相对于固定组件
1移动，活动部31通过回转轴铰接于固定组件1，活动部31通过绕回转轴旋转改变相对于固定组件1的位置。以活动部31底部的回转轴为轴心转动，活动部31的顶端沿涡轮机匣200径向方向运动，并且活动部31始终抵靠于连接件21，通过活动部31的移动改变挂钩组件2相对于固定组件1的位置。
68.活动部31的另一端枢接有滚轮32，滚轮32安装于活动部31相对安装两块板之间，滚轮32中心处开设有通孔，活动部31上相对开设有两个通孔，轴分别穿过两块板和滚轮32上的通孔后，将滚轮32和活动部31连接，并且滚轮32能够绕轴回转。滚轮32的外圈上开设有容置槽，挂钩组件2通过滚轮32活动连接于活动部31，挂钩组件2的连接件21嵌设于容置槽中，避免连接件21沿滚轮32的轴向运动脱离滚轮32。活动部31在相对于固定组件1运动时，活动部31通过顶部的滚轮32驱动挂钩组件2沿涡轮机匣200的径向运动。
69.调节组件3还包括驱动部33，在本实施例中，驱动部33包括带有外螺纹的螺纹杆，在固定组件1上开设有相应螺纹孔，驱动部33连接于固定组件1，驱动部33通过螺纹配合于固定组件1，驱动部33沿固定组件1的轴向和固定组件1配合连接。在使用过程中，通过将驱动部33绕其中心轴旋转，在螺纹作用下，驱动部33沿轴向运动。驱动部33的轴向沿涡轮机匣200的径向方向设置，驱动部33连接于活动部31并用于驱动活动部31相对于固定组件1移动，通过旋转驱动部33使驱动部33带动活动组件沿涡轮机匣200的径向移动。
70.如图6所示，调节组件3还包括连接部34，连接部34的两端分别连接于驱动部33和活动部31。连接部34包括长条板和导向部341，其中导向部341活动连接于驱动部33，驱动部33一端活动连接于导向部341，导向部341的中间开设有通孔，驱动部33穿过导向部341上的通孔后通过紧固件锁紧驱动部33和导向部341，从而驱动部33绕其轴线回转时不会带动导向部341回转，而驱动部33沿固定组件1的轴线方向运动时能够带动导向部341运动。导向部341的两端卡接于固定组件1的槽中，导向部341仅能沿固定组件1的槽沿涡轮机匣200的径向运动。导向部341上还设有两个安装座，两个安装座上相对开设有通孔，长条板的两端分别开设有通孔，其中长条板的一端卡接于导向部341上的两个安装座中，并且长条板上的通孔和安装座上的通孔相匹配。活动轴穿过安装座和长条板上的通孔后使长条板和导向部341活动连接。长条板的另一端设置于活动部31的两侧板之间，并且活动部31的两侧板上相对开设有两个通孔，回转轴穿过长条板和活动部31上的通孔后将长条板和活动部31活动连接。驱动部33通过连接部34连接活动部31，将驱动部33沿固定组件1的轴线方向运动转变为活动部31绕回转轴的转动，从而驱动挂钩22沿涡轮机匣200的径向移动。
71.挂钩组件2还包括连接件21和挂钩22，挂钩22通过连接件21连接于固定组件1。挂钩22的顶端固定连接于连接件21。连接件21一端连接于挂钩22，连接件21的另一端缠绕连接于单向锁定组件4的棘轮41。通过旋转棘轮41使连接件21放出或缠绕于棘轮41，从而调整挂钩22沿涡轮机匣200轴线方向垂下的位置，确保挂钩22拉紧导叶300时不会拉得过紧或过松。在本实施例中，连接件21为软绳，在其他实施例中，连接件21也可以为钢丝绳或棉绳等其他柔性材料制成的绳。
72.导叶固定装置100还包括单向锁定组件4，单向锁定组件4连接于固定组件1，连接件21卷设于单向锁定组件4，单向锁定组件4具有单向锁定状态和解锁状态，当单向锁定组件4处于解锁状态时，单向锁定组件4能够收紧或放出连接件21；当单向锁定组件4处于单向锁定状态时，连接件21仅能够收紧连接件21。在本实施例中，单向锁定组件4包括棘轮41和
棘爪42。在其他实施例中，单向锁定组件4也可以为涡轮和蜗杆组成的机构，挂钩组件2的连接件21卷设于涡轮，通过选择涡轮蜗杆之间合适的导程角以实现蜗轮蜗杆的自锁，从而实现连接件21的单向锁紧，避免连接件21在挂钩22的拉力下延伸。
73.如图7所示，单向锁定组件4包括棘轮41和棘爪42，连接件21卷设于棘轮41，连接件21的一端固定连接于棘轮41，连接件21的另一端固定连接于挂钩22。当棘轮41绕回转轴正向转动时，棘轮41将越来越多的连接件21卷绕于棘轮41，从而悬挂于外侧的连接件21逐渐减少，挂钩22在连接件21的拉动下沿涡轮机匣200的轴线方向向上移动。当棘爪42抵靠于棘轮41时，单向锁定组件4处于单向锁定状态，本实施例中，在固定组件1上还设有弹片，弹片的一端固定连接于固定组件1，弹片的另一端抵靠于棘爪42，在自然状态下，弹片抵靠于棘爪42使棘爪42顶靠于棘轮41，棘爪42顶靠于棘轮41时，棘轮41只能正向转动而无法反转。当棘爪42脱离于棘轮41时，即弹片脱离棘爪42，单向锁定组件4处于解锁状态，此时棘轮41既能够正转以收紧连接件21，也能够翻转放出连接件21。
74.挂钩22包括卡接部221和中间部222，中间部222的两侧分别固定设有卡接部221，挂钩22固定连接于导叶300内侧时，两个卡接部221分别固定连接于导叶300内侧的上部和下部。挂钩22的截面成侧“u”形，两个卡接部221之间的距离和导叶300端部的宽度相匹配，从而两个卡接部221能够卡紧于导叶300的端部。
75.如图4所示，完成导叶300的拉紧式固定：
76.s1、如图2所示，将导叶300安装涡轮机匣200上，导叶300的前卡槽卡住前级外坏和机匣安装槽；
77.s2、将导叶固定装置100放置到机匣后安装边上，对齐安装孔后通过螺栓螺母固定；
78.s3、通过旋转驱动驱动部33带动活动部31沿径向向内或向外运动，驱使连接部34拉动活动部31绕铰链轴线向内或向外旋转，从而调整拉紧器1的径向长度，使得软绳大致处于导叶300内侧的正上方；
79.s4、沿棘轮41旋转轴线方向推动棘爪42，使得棘爪42与棘轮41脱离；
80.s5、拉动挂钩22使得挂钩22钩住导叶300的内侧；
81.s6、沿棘轮41旋转轴线方向推动棘爪42，使得棘爪42与棘轮41接触；
82.s7、转动棘轮41使得软绳张紧，实现导叶300的内侧垂直式拉紧固定；
83.s8、重复s1-s7，直至完成该级所有导叶300的安装；
84.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做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种导叶固定装置，用于将航空发动机的导叶与涡轮机匣固定，其特征在于，所述导叶固定装置包括：固定组件，所述固定组件用于连接至所述涡轮机匣；挂钩组件，所述挂钩组件的一端连接于所述固定组件，所述挂钩组件的另一端向远离所述固定组件的方向延伸，所述挂钩组件用于自所述导叶的端部固定所述导叶；调节组件，所述调节组件的一端连接于固定组件，所述调节组件的另一端活动连接于所述挂钩组件，所述调节组件能够沿所述涡轮机匣的径向方向调节所述挂钩组件自所述固定组件向外延伸的位置。2.如权利要求1所述的导叶固定装置，其特征在于，所述调节组件包括活动部，所述活动部活动连接于所述固定组件，并且所述活动部抵靠于所述挂钩组件，所述活动部能够相对于所述固定组件移动，以改变所述挂钩组件相对于所述固定组件的位置。3.如权利要求2所述的导叶固定装置，其特征在于，所述活动部的一端铰接于所述固定组件。4.如权利要求3所述的导叶固定装置，其特征在于，所述活动部的另一端枢接有滚轮，所述挂钩组件通过所述滚轮活动连接于所述活动部。5.如权利要求2所述的导叶固定装置，其特征在于，所述调节组件还包括驱动部，所述驱动部连接于所述固定组件，所述驱动部连接于所述活动部并用于驱动所述活动部相对于所述固定组件移动。6.如权利要求5所述的导叶固定装置，其特征在于，所述调节组件还包括连接部，所述连接部的两端分别连接于所述驱动部和所述活动部。7.如权利要求1所述的导叶固定装置，其特征在于，所述挂钩组件包括连接件和挂钩，所述挂钩通过所述连接件连接于所述固定组件。8.如权利要求7所述的导叶固定装置，其特征在于，所述导叶固定装置还包括单向锁定组件，所述单向锁定组件连接于所述固定组件，所述连接件卷设于所述单向锁定组件，所述单向锁定组件具有单向锁定状态和解锁状态，当所述单向锁定组件处于所述解锁状态时，所述单向锁定组件能够收紧或放出所述连接件；当所述单向锁定组件处于所述单向锁定状态时，所述连接件仅能够收紧所述连接件。9.如权利要求8所述的导叶固定装置，其特征在于，所述单向锁定组件包括棘轮和棘爪，所述连接件卷设于所述棘轮，当所述棘爪抵靠于所述棘轮时，所述单向锁定组件处于所述单向锁定状态；当所述棘爪脱离于所述棘轮时，所述单向锁定组件处于所述解锁状态。10.如权利要求7所述的导叶固定装置，其特征在于，所述挂钩包括卡接部和中间部，所述中间部的两侧分别固定设有所述卡接部，所述挂钩的截面成侧“u”形，两个所述卡接部之间的距离和所述导叶端部的宽度相匹配。

技术总结

本发明公开了一种导叶固定装置，包括固定组件、挂钩组件和调节组件。固定组件用于连接至涡轮机匣；挂钩组件的一端连接于固定组件，挂钩组件的另一端向远离固定组件的方向延伸，挂钩组件用于自导叶的端部固定导叶；调节组件的一端连接于固定组件，调节组件的另一端活动连接于挂钩组件，调节组件能够沿涡轮机匣的径向方向调节挂钩组件自固定组件向外延伸的位置。本发明的导叶固定装置，挂钩组件通过调节组件安装在固定组件上，通过挂钩组件固定导叶的端部，在将导叶安装至涡轮机匣的过程中，挂钩组件固定导叶远离涡轮机匣的一端，使导叶的两端保持水平，避免导叶两端高度不同导致导叶卡死的情况出现，提高导叶安装效率。提高导叶安装效率。提高导叶安装效率。