抽出套筒技术领域
本发明领域涉及抽出套筒(extraction sleeves)，其用于拆卸采用过盈配合固定
的两个部件。
本发明的一个特别有益的应用是航空领域，特别是用于热压配合的圆筒形连接部
件的抽出，例如，用于抽出涡轮机的密封板和喷射管(ejection tube)支承之间的接合部位
的采用热压配合的圆筒形连接部件。
背景技术
涡轮机或涡轮喷气发动机在涡轮机“静子”部分和“转子”部分内设置了许多螺栓
连接的部件。在这些螺栓连接的部件中，其中一些还附有热压配合的圆筒形连接部件。
这些连接部件有时必须断开，特别是在维护保养期间。拆开两个彼此热压配合的
凸缘的通常做法是使用抽出装置，诸如螺杆套筒，以避免拆开期间对凸缘造成损伤。这些抽
出套筒固定到其中一个接合凸缘上并用来将热压配合连接的两个凸缘分开。
人们知道，抽出套筒可以焊接，以防止抽出套筒过盈配合期间掉落，或确保抽出螺
杆所引起的扭矩会被抽出套筒和对其支撑的凸缘之间的连接部件所抵抗。
然而，焊接到凸缘上的抽出套筒会带来一些困难。套筒的焊接会使焊缝附近区域
的凸缘变形，特别是当凸缘很薄时，例如，大约几毫米，一般大约3到4毫米。
解决上述问题的一个方案是只对位于为此目的而提供的凸缘孔口处的抽出套筒
进行热压配合。然而，采用这种过盈配合方案时，如果该过盈配合尺寸不合适，则存在套筒
在凸缘内滑脱的风险，这会导致抽出套筒无法使用，因为在抽出螺杆在套筒螺纹内摩擦作
用下，在抽出操作期间抽出套筒会在其壳体内转动。另一个问题是，如果过盈配合太紧，则
会损伤套筒。
发明内容
为此，本发明提出了一个针对上述问题的解决方案，旨在公开一种抽出套筒，其保
证了拆卸两个热压配合部件的可行性，并且无需焊接，从而确保两个热压配合部件的接触
界面保持平坦。
为实现此目的，本发明涉及一种抽出套筒，其用于抽出采用过盈配合装配在一起
的两个旋转部件，所述抽出套筒的特征在于，其包括：
-带有锥形部分的头部；
-圆筒形本体，该圆筒形本体内部带有螺纹，用于旋入抽出螺杆；
抽出套筒头部的所述锥形部分形成摩擦装置，用于与其中一个旋转部件相接触，
所述摩擦装置的尺寸根据极限滑动扭矩(limiting slip torque)设置，极限滑动扭矩高于
抽出螺杆在抽出套筒的螺纹处拧紧时产生的摩擦扭矩。
为此，本发明的抽出套筒无需将抽出套筒焊接到凸缘上，避免了凸缘的变形，特别
是在凸缘较薄时(一般为大约几毫米)。
采用本发明的抽出套筒时，随着抽出力的增加，抽出套筒头部的锥形部分会产生
越来越高的扭矩。为此，本发明的抽出套筒可以抽出需要强大抽出力的热压配合部件。
本发明的抽出套筒还具有一个或几个如下特征，不论是采用个别形式还是以任何
技术上可能的结合形式：
-头部的锥形部分带有与套筒纵轴形成的倾斜角α；
-倾斜角α在10°至60°之间；
-倾斜角α等于45°。
本发明的另一个目的是提供一种涡轮机拆卸抽出系统，包括如下部分：
-带有连接凸缘的第一旋转部件和带有连接凸缘的第二旋转部件，所述两个旋转
部件在其连接凸缘处采用过盈配合而装配在一起；
-根据上述其中一个权利要求所述的多个抽出套筒；
-第一旋转部件的所述连接凸缘带有多个孔口，分布在所述凸缘周围，用于安装所
述抽出套筒；
-本发明的抽出套筒适用于从涡轮机上抽出采用过盈配合装配在一起的两个旋转
部件。
优选地，该系统包括带有螺纹的多个抽出螺杆，这些螺杆适用于与所述多个抽出
套筒配合使用。
通过阅读如下描述，可以更好地理解本发明。
附图说明
通过参照附图及阅读如下说明，本发明的其它特征和优点会显现出来，附图如下：
图1为本发明的抽出套筒的第一种实施例的透视图，示出了采用过盈配合的圆筒
形连接部分的局部，所示部分位于涡轮机两个旋转部件之间；
图2为图1所示连接部分的剖面图；
图3示出了本发明的抽出套筒的第二种实施例。
具体实施方式
图1为透视图，示出了采用过盈配合的圆筒形连接部分的局部，所示部分位于涡轮
机两个旋转部件之间。这种热压配合连接形式是螺栓连接(图中未示)部分的补充，例如，涡
轮机密封板和喷射管支承之间的连接。
涡轮机的两个旋转部件采用连接凸缘装配在一起。图1具体示出了待装配的两个
旋转部件的两个连接凸缘110和120。图2为这种装配形式的剖面图。
如上所述，除了用来在涡轮机上装配两个旋转部件时使用的螺栓式连接装置外，
人们还知道在这两个部件之间可采用热压配合以提供另外一种配合方式。
在螺栓式连接部件已经拆除时，本发明的抽出套筒10可以施加适当机械应力来将
所述两个热压配合部件拆开。
抽出套筒10设在两个连接凸缘(110,120)的其中一个上。在图1和图2示出的示例
性实施方式中，抽出套筒10位于凸缘110(附图上仅示出了一个凸缘)上，以便抽出凸缘120。
为了实现此目的，凸缘110带有多个孔口111，分布在凸缘110周围，以便可以安装本发明的
抽出套筒10。为此，抽出套筒在凸缘110周缘的分布有助于将抽出力分布在所有套筒10上。
本发明的抽出套筒10带有：
-形成套筒10头部的第一部分11；该第一部分11基本上呈锥形；
-形成套筒10本体的第二部分12；该第二部分12基本上呈圆筒形。
优选地，套筒10本体部分12在其第二端处带有倒角部分13；即在套筒10头部11的
相对一端，这样，缩小了套筒10本体的外径。该倒角部分13方便了套筒10安装期间在第一凸
缘110孔口111内的定位。
套筒10还带有螺纹通孔14，用于安装抽出螺杆(图中未示)。优选地，该抽出套筒10
采用细螺距螺纹以便适于传统的抽出螺杆。
抽出套筒10的头部11呈大体锥形。头部11锥体倾斜角用α表示，代表相对于套筒10
纵轴的锥体的倾斜角。
孔口111为铣削而成，用来安装套筒10被铣过的头部11(锥形)，以便套筒装入凸缘
110内。孔口111的铣削是在位于两个配合的凸缘110,120的结合处的凸缘110的表面上进行
的。显然，铣削的倾斜角对应于套筒10头部11锥体的倾斜角α。
该套筒10沿其圆筒形部分优选地采用压入配合(force fitting)(或冷态过盈配
合)装入孔口111内，以防止其在凸缘操纵作业期间或装配/拆卸期间从孔口111处掉落。然
而，套筒10的压入配合的装配力并不能抵抗抽出操作时抽出螺杆在套筒螺纹处产生的摩擦
扭矩。
为此，在抽出螺杆(图中未示)被旋入套筒10内时，螺杆的自由端停止与第二凸缘
120接触，套筒10的锥体部分被压紧在孔口111的铣削部分，这两个接触的锥形表面产生摩
擦扭矩，两个凸缘趋于分开从而被抽出。只要未达到极限滑动扭矩，两个锥形表面相对于彼
此而不会滑动。该极限滑动扭矩取决于：
-倾斜角α；
-套筒10的接触力，其等于为抽出两个热压配合的凸缘110,120所必需的抽出力；
-两凸缘110和120的两种材料之间的摩擦系数；
-套筒10的几何形状。
套筒两个锥形部分和凸缘之间的极限滑动扭矩或套筒不移动时所传输的力矩通
过下式给出：
式中：
-f是套筒锥形部分和凸缘之间的摩擦系数；
-N是旋入抽出螺杆时在套筒上产生的轴向力；
-R是锥体距套筒转轴在其最宽部分处的半径；
-r是锥体距套筒转轴在其最窄部分处的半径；
-α是锥体的倾斜角。
为此，锥体的倾斜角α的设定可使两个锥体部分之间的极限滑动扭矩高于抽出螺
杆旋入套筒10时抽出螺杆所引起的摩擦扭矩。
优选地，锥体的倾斜角α在10°至60°之间。根据本发明一个特别优选的实施例，所
选择的倾斜角接近45°。
然而，应该注意的是，锥体倾斜角α的选择应考虑其在涡轮机上集成时的限制条
件。因此，必须考虑对尺寸的一些限定条件，特别是，如图2中的b标出的孔口111的铣削部分
相对于凸缘110的周缘端部的最小距离，以及如图2中的a所示的孔口111的直部能够抵抗来
自套筒的力的材料的最小厚度。
例如，孔口111与凸缘110端部的最小距离一般为大约2到5毫米，最小值为1毫米，
以及孔口111直部处的凸缘厚度等于至少1毫米，优选大于2毫米。
图3示出了本发明抽出套筒210的另一种变型实施例。在这个示例性实施方式中，
通过套筒头部211的蘑菇形状来获得接触表面，该蘑菇形状具有大致垂直于套筒的纵向轴
线的一部分，该蘑菇形状的端部为圆形凸肩，稍低的部分形成倾斜角为α的倒角，从而形成
如上面第一种实施方式所述的摩擦锥体。
显然，凸缘110的铣削用于形成与套筒210套筒头部211形状所互补的形状。