航空发动机双转子试验台中介轴承外圈装卸方法

1.一种航空发动机双转子试验台中介轴承外圈装卸方法，其特征是，该方法采用一套特制的装卸装置进行轴承外圈的装卸，通过装卸装置将电能转化为机械能将中介轴承外圈压入或推出与轴承外圈配合的过渡轴套；整个装卸过程在与地面固定的装卸装置上进行；
装卸方法具体步骤如下：
步骤1：搭建特制的装卸装置时，首先将带螺纹的四根支撑柱(3)的一端旋入预先开有4个螺纹孔的水平试验台(1)中，并用尺寸相同的双防松螺母(2)将每根支撑柱(3)与试验台(1)固定；下、上承重板(6、7)上加工出的光孔(6a、7a)分别穿过四根支撑柱(3)，调整好后，采用尺寸相同的双防松螺母(2)将下、上承重板(6、7)与四根支撑柱(3)固定；将长方体空心套(8)穿过下、上承重板(6、7)中部加工出的正方形孔，调整长方体空心套(8)的高度与位置，将长方体空心套(8)与下、上承重板(6、7)焊接在一起；下、上承重板(6、7)与长方体空心套(8)焊接处在不同方向上分别焊接加强肋(5)；将齿轮(12)安装并固定在低速轴(11)上，低速轴(11)的两端分别安装在左、右轴承座(28、27)中，左、右轴承座(28、27)分别通过轴承座螺栓(9)固定在上承重板(7)上；将电机(16)通过固定电机螺栓(17)固定在水平试验台(1)上；将大皮带轮(10)通过皮带(13)与高速轴(14)上的小皮带轮(15)相连；在长方体空心套(8)加工有长方形孔，在长方体空心套(8)中插入长方体可移动导轨(4)，使齿条(4a)与齿轮(12)啮合，将两排导轨控制磨板(23)安装在齿条(4a)的两侧，导轨控制磨板(23)由多个沉头螺钉(24)固定；整个装卸装置搭建完成；
步骤2：安装中介轴承外圈时，将过渡轴套(21)大端通过定位螺栓(18)固定在水平试验台(1)上，过渡轴套(21)小端朝上，保证其轴线与长方体空心固定导轨(8)轴线重合；圆柱体压块(19)通过螺栓(22)固定在长方体可移动导轨(4)下端；将中介轴承外圈(20)水平放在过渡轴套(21)相应位置上，保证两者轴线重合；开启电机(16)，小皮带轮(15)通过带连接带动大皮带轮(10)转动，同时带动同轴齿轮(12)转动，通过与齿条(4a)啮合带动圆柱体压块(19)向下移动，将中介轴承外圈(20)压入过渡轴套(21)中；当圆柱体压块(19)下端面与过渡轴套(21)小端端面接触时，关闭电机(16)，完成整个安装过程；
步骤3：在需要更换中介轴承外圈(20)的情况时，进行中介轴承外圈的拆卸；当电机(16)停止转动时，用手上推长方体可移动导轨(4)，使移动导轨(4)远离过渡轴套(21)后，将过渡轴套(21)大端端面与水平试验台(1)定位螺栓(18)卸下，取出已经压入中介轴承外圈(20)的过渡轴套(21)，重新安装过渡轴套(21)；将过渡轴套(21)大端通过定位螺栓(26)固定在水平试验台(1)上，小端朝下；选择比过渡轴套(21)内表面定位凸台直径小的圆柱体压块(25)，并通过螺栓(22)固定在长方体可移动导轨(4)下端；开启电机(16)，齿轮(12)带动齿条(4a)移动，使长方体可移动导轨(4)带动圆柱体压块(25)向下移动，将中介轴承外圈(20)完全压出过渡轴套(21)时，关闭电机(16)；当电机(16)停止转动时，用手上推长方体可移动导轨(4)之后，将过渡轴套(21)大端端面与水平试验台(1)的定位螺栓(26)卸下，取出已经压出中介轴承外圈(20)的过渡轴套(21)，完成整个拆卸过程。

航空发动机双转子试验台中介轴承外圈装卸方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于机械加工及工具领域，涉及一种航空发动机双转子试验台中介轴承外圈装卸方法。\n背景技术\n[0002] 中介轴承在航空发动机中属于重要零件。航空发动机双转子试验台搭建的目的之一，即模拟实际工况条件下中介轴承的运行情况，对其进行故障诊断与寿命预测。中介轴承能够实现同向或反向相对转动，内圈内径与航空发动机低压轴过盈连接，并随低压轴同步旋转；外圈外径与过渡空心轴内环过盈连接，并通过空心轴与高压轴固定连接实现同步旋转。在试验模拟过程中，中介轴承需要经常安装与拆卸。中介轴承外圈与内圈可分离，内圈容易装卸，而外圈的装卸比较繁琐。目前常采用的方法有敲击法：安装轴承时，将轴承放入需要配合的部件上之后，用榔头或铁锤等进行敲打，通过敲打产生的冲击力，使轴承与其它部件相对位置达到预先设定要求。拆卸轴承时，同样使用敲击的方法，向安装轴承的反方向敲打轴承内圈或外圈，直到轴承与配合部件彻底分离。这种方法的缺陷在于，敲打轴承内圈或外圈时，容易造成受力不均，很难保证安装好的轴承轴线与其它部件中心线重合，其次采用敲击的方法会对轴承外圈或内圈造成机械损伤，影响试验模拟效果。还有内外圈整体装卸法，在装卸时，装卸工具可以直接与外圈或内圈接触。由于中介轴承的特殊性，内圈与外圈需要分开装卸，因此滚动体会直接暴露在外，为避免中介轴承滚动体受到装卸工具的挤压产生变形或磨损以及保证装卸过程的稳定性，不能采用这种方法进行装卸。周国良等人的专利“一种方便使用的轴承拆卸装置”，专利号ZL 201620227352.5专利中，采用手动装卸方法费时费力，不适合装卸结构与尺寸较大的轴承。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷，针对航空发动机双转子试验台中介轴承外圈装卸问题，发明了一种航空发动机双转子试验台中介轴承外圈装卸方法，该方法采用一套特制的装卸装置保证在安装中介轴承外圈过程中，轴承轴线与其配合过渡轴轴线重合，不会破坏中介轴承以及与其配合过渡轴的形状、机械性能与精度。而且安装与拆卸过程均在同一套装置上完成，自动化程度高，适用于同类型多种尺寸中介轴承的拆卸工作。\n[0004] 本发明采用的技术方案是一种航空发动机双转子试验台中介轴承外圈装卸方法，其特征是，该方法采用一套特制的装卸装置进行轴承外圈的装卸，通过装卸装置将电能转化为机械能将中介轴承外圈压入或推出与轴承外圈配合的过渡轴套；整个装卸过程在与地面固定的装卸装置上进行；装卸方法具体步骤如下：\n[0005] 步骤1：搭建特制的装卸装置\n[0006] 搭建装卸装置时，首先将带螺纹的四根支撑柱3的一端旋入预先开有4个螺纹孔的水平试验台1中，并用尺寸相同的双防松螺母2将每根支撑柱3与试验台1固定；下、上承重板\n6、7上加工出的光孔6a、7a分别穿过四根支撑柱3，调整好后，采用尺寸相同的双防松螺母2将下、上承重板6、7与四根支撑柱3固定；将长方体空心套8穿过下、上承重板6、7中部加工出的正方形孔，调整长方体空心套8的高度与位置，将长方体空心套8与下、上承重板6、7焊接在一起；下、上承重板6、7与长方体空心套8焊接处在不同方向上分别焊接加强肋5；将齿轮\n12安装并固定在低速轴11上，低速轴11的两端分别安装在左、右轴承座28、27中，左、右轴承座28、27分别通过轴承座螺栓9固定在上承重板7上；将电机16通过固定电机螺栓17固定在水平试验台1上；将大皮带轮10通过皮带13与高速轴14上的小皮带轮15相连；在长方体空心套8加工有长方形孔，在长方体空心套8中插入长方体可移动导轨4，使齿条4a与齿轮12啮合，将两排导轨控制磨板23安装在齿条4a的两侧，导轨控制磨板23由多个沉头螺钉24固定；\n整个装卸装置搭建完成；\n[0007] 步骤2：安装中介轴承外圈时，将过渡轴套21大端通过安装过程定位螺栓18固定在水平试验台1上，过渡轴套21小端朝上，保证其轴线与长方体空心套8轴线重合；选择比中介轴承外圈20直径大的安装过程圆柱体压块19，通过螺栓22固定在长方体可移动导轨4下端；\n将中介轴承外圈20水平放在过渡轴套21相应位置上，保证两者轴线重合；开启电机16，小皮带轮15通过带连接带动大皮带轮10转动，同时带动同轴齿轮12转动，通过与齿条4a啮合带动圆柱体压块19向下移动，将中介轴承外圈20压入过渡轴套21中；当安装过程圆柱体压块\n19下端面与过渡轴套21小端端面接触时，关闭电机16，完成整个安装过程；\n[0008] 步骤3：在需要更换中介轴承外圈20时，进行中介轴承外圈的拆卸。当电机16停止转动时，用手上推长方体可移动导轨4，使移动导轨4远离过渡轴套21后，将过渡轴套21大端端面与水平试验台1上的安装过程定位螺栓18卸下，取出已经压入中介轴承外圈20的过渡轴套21，重新安装过渡轴套21。将过渡轴套21大端通过拆卸过程定位螺栓26固定在水平试验台1上，小端朝下。选择比过渡轴套21内表面定位凸台直径小的拆卸过程圆柱体压块25，并通过螺栓22固定在长方体可移动导轨4下端。开启电机16，齿轮12带动齿条4a移动，使长方体可移动导轨4带动拆卸过程圆柱体压块25向下移动，当将中介轴承外圈20完全压出过渡轴套21时，关闭电机16。当电机16停止转动时，用手上推长方体可移动导轨4之后，将过渡轴套21大端端面与水平试验台1的定位螺栓26卸下，取出已经压出中介轴承外圈20的过渡轴套21，完成整个拆卸过程。\n[0009] 本发明的有益效果是考虑到中介轴承的结构特点，在不破坏中介轴承本身结构与性能的同时，采用同一台装置完成中介轴承外圈的安装与拆卸，避免了繁琐的更换装置的步骤，同时采用电机驱动，相比于手工操作，提高了安装的精准性，节省了人力。\n附图说明\n[0010] 图1为安装中介轴承外圈装置的主视图，图2为拆卸中介轴承外圈装置的主视图，图3为图2装置的俯视图，图4为图3的P-P局部视图。其中：1-试验台，1a-凹形槽，2-防松螺母，3-支撑柱，4-长方体可移动导轨，4a-齿条，5-加强肋，6、7-下、上承重板，6a、7a-下、上承重板上的光孔，8-长方体空心套，9-轴承座螺栓，10-大皮带轮，11-低速轴，12-齿轮，13-皮带，14-高速轴，15-小皮带轮，16-伺服电机，17-固定电机螺栓，18-安装过程定位螺栓，19-安装过程圆柱体压块，20-中介轴承外圈，21-过渡轴套，22-螺栓，23-导轨控制磨板，24-沉头螺钉，25-拆卸过程圆柱体压块，26-拆卸过程定位螺栓，27、28-右、左轴承座。\n具体实施方式\n[0011] 下面结合说明书附图和技术方案对本发明做进一步详细阐述。\n[0012] 图1为中介轴承外圈安装主视图，图2为中介轴承外圈拆卸主视图与俯视图。图3为图2的俯视图。根据实验要求，在实验时，选择电机型号ZWBPD028028-384，中介轴承型号SKF NU 1013ML。装卸方法具体实施步骤如下：\n[0013] 步骤1：在进行中介轴承外圈安装与拆卸前，首先进行装卸装置的搭建。\n[0014] 下、上承重板6、7与带螺纹的四根支撑柱3构成装卸装置的主要结构框架。在下、上承重板6、7四角加工出四个直径比支撑柱3直径大2mm的下、上承重板上的光孔6a与7a。搭建装卸装置时，先各将带螺纹的四根支撑柱3的一端旋入预先开有螺纹孔的水平试验台1中，并采用双防松螺母2防松。在下、上承重板6、7中部加工出尺寸相同的正方形孔并与长方体空心套8焊接在一起，同时分别在下承重板6与长方体空心套8连接处焊接四个加强肋5，在上承重板7与长方体空心套8连接处焊接三个加强肋5之后，将下、上承重板6、7分别穿过四根支撑柱3四角预先加工出的四个直径比支撑柱3直径大2mm的下、上承重板上的光孔6a与\n7a。调整到合适位置后，分别在承重板6、7与四根支撑柱3接触的上、下表面采用尺寸相同的双防松螺母2防松，保证下、上承重板6、7保持水平。在长方体空心套8中插入长方体可移动导轨4，保证两者各边最大间隙不超过2mm。将长方体可移动导轨4上的齿条4a一面安装导轨控制磨板23，由多个沉头螺钉24固定。长方体空心套8在适当位置加工出长方形孔，使齿条\n4a能够露出，见图4。将齿轮12与长方体可移动导轨4带齿一面啮合，并通过右、左轴承座27、\n28对齿轮12定位。低速轴11一端连接大皮带轮10，通过皮带13连接与电机16相连的小皮带轮15实现减速；电机16通过固定电机螺栓17固定在水平试验台1上。\n[0015] 步骤2：完成整个装卸装置搭建之后，进行中介轴承外圈的安装。\n[0016] 将过渡轴套21大端通过安装过程定位螺栓18固定在水平试验台1上，小端朝上。选择比中介轴承外圈20直径大5mm的安装过程圆柱体压块19并通过螺栓22固定在长方体可移动导轨4下端。之后将中介轴承外圈20水平放在过渡轴套21相应位置上。开启电机16，执行部件长方体可移动导轨4带动安装过程圆柱体压块19向下移动，将中介轴承外圈20压入过渡轴套21中，当安装过程圆柱体压块19端面与过渡轴套21小端端面接触时，关闭电机16。\n[0017] 步骤3：在需要更换中介轴承外圈20的情况时，进行中介轴承外圈的拆卸。\n[0018] 当电机16停止转动时，上推长方体可移动导轨4，将过渡轴套21大端端面与水平试验台1安装过程定位螺栓18卸下，取出已经压入中介轴承外圈20的过渡轴套21，重新安装过渡轴套21。将过渡轴套21大端通过拆卸过程定位螺栓26固定在水平试验台1上，小端朝下。\n选择比过渡轴套21内表面定位凸台直径小2mm的拆卸过程圆柱体压块25，并通过螺栓22固定在长方体可移动导轨4下端。开启电机16，长方体可移动导轨4带动拆卸过程圆柱体压块\n25向下移动，将中介轴承外圈20完全压出过渡轴套21时，关闭电机16。当电机16停止转动时，上推长方体可移动导轨4，之后，将过渡轴套21大端端面与水平试验台1的拆卸过程定位螺栓26卸下，取出已经压出中介轴承外圈20的过渡轴套21。\n[0019] 通过此方法对航空发动机双转子试验台中介轴承外圈的装卸，提高了操作效率以及安装准确性，同时也是在不破坏滚动体和保持架的前提下完成，保证了结构与机械性能。