CN102589912B - 一种飞机热交换器修理检验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机热交换器修理检验系统及方法，该系统包括热交换器修理设备和热交换器压力测试装置，所述的热交换器修理设备包括维修机架以及安装在维修机架上的定位装置和大修焊接检验装置，所述的定位装置将热交换器定位在维修机架上，所述的大修焊接检验装置能够实现热交换器的大修焊接以及焊接后的检验，所述的热交换器压力测试装置能够控制施加和释放压力，以控制热交换器冷热路腔室的压力，用以模拟热交换器的压力环境。本发明可以实现B737机热交换器的修理，包括实现耐压，渗漏、流量测试、大修焊接定位和检验等功能，且该修理设备操作方便，易维护，易升级改装。本发明同时公开了该飞机热交换器修理检验方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞机维修系统及方法，具体是指一种飞机热交换器修理检验系统及方法。
背景技术
空调热交换器是控制压缩空气的压力、流量、温度、湿度、流动方向的重要元件，它在现代飞机上主要应用于环境控制系统和气源系统中。目前飞机上的空调热交换器主要是板翅式热交换器。
多数的热交换器隔板和翅片都由很薄的铝板制成，隔板厚度一般为1-2mm，最薄为0.36mm；翅片的厚度一般在0.3-2mm。含有腐蚀颗粒的流体容易对铝有腐蚀，容易造成内漏超标。冷热交换产生的应力和机械应力容易造成结构损坏，造成外漏超标，严重时会使整个热交换器遭到损坏。在运行一段时间后的热交换器，常常需要进行大修以保证飞机系统的正常工作。
目前，国外原厂设备生产厂家对于该大修技术进行了技术封锁，部件维修手册上都没有任何关于该大修工艺和装置的信息。因此，需要进行大修的热交换器都是只能送到有国外原厂设备生产背景的厂家进行大修，并且周期长、价格高。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种飞机热交换器修理检验系统，突破国外原厂设备生产厂家对于该热交换器大修的技术封锁，实现修理B737热交换器，实现耐压，渗漏、流量测试、大修焊接定位和检验等功能。
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种飞机热交换器修理检验系统，该系统包括热交换器修理设备和热交换器压力测试装置，所述的热交换器修理设备包括维修机架以及安装在维修机架上的定位装置和大修焊接检验装置，所述的定位装置将热交换器定位在维修机架上，所述的大修焊接检验装置能够实现热交换器的大修焊接以及焊接后的检验，所述的热交换器压力测试装置能够控制施加和释放压力，以控制热交换器冷热路腔室的压力，用以模拟热交换器的压力环境。
所述维修机架为方形的框架结构，维修机架底部水平设有底板，所述的定位装置包括一对热路定位器、一对冷路定位器和平台支架，所述维修机架前、后边框上对称设置有冷路定位器安装架，所述的一对冷路定位器分别呈前、后对称状安装在对应的冷路定位器安装架上，该对冷路定位器用于安装定位待焊接在热交换器芯体上的两路冷路管，所述维修机架的左、右边框上均安装有边座、，所述的一对热路定位器均安装在左边框的边座上，该对热路定位器用于安装定位待焊接在热交换器芯体上的两路热路管；所述的大修焊接检验装置包括竖向丝杠顶杆、一对横向丝杠顶杆、焊接定位销子和焊接检验销子A，所述的竖向丝杠顶杆以螺纹连接方式垂直安装在所述底板上，所述平台支架水平固定设置在竖向丝杠顶杆的顶端，竖向丝杠顶杆能够上下调节，从而带动与之相连的平台支架上下移动，平台支架用于承托热交换器芯体；所述的一对横向丝杠顶杆沿丝杆长度方向横向安装在维修机架左、右边框上的边座上、，横向丝杠顶杆靠近平台支架的内端头固定设置有用于抵压热交换器芯体的压盖，该对横向丝杠顶杆能够左右横向调节，所述维修机架前、后边框上还对称设置有销子固定板，所述的焊接定位销子和焊接检验销子A以可拆卸的方式安装在销子固定板上，在热交换器焊接定位和焊接检验时以选取对应的销子，销子的设置方式与热交换器上开设的销孔相对应。
所述维修机架的左边框上还安装有扶手，所述维修机架下方在四个边角处对应装配有四个轮子，其中在扶手下方的两个轮子为万向轮，可以实现热交换器修理设备的整体移动和锁定。
本发明中，所述的热交换器压力测试装置包括压力源、安全水槽以及设置在压力源和安全水槽之间依次用管道连接的气源关断阀、气源压力表、第一压力调节器、第一压力表、第一控制阀、第二压力调节器、第二压力表和第二止回阀，第二止回阀的管道与浸入安全水槽内的热交换器中带有压力接头的进气堵盖连通，压力源能够施加和释放压力，通过调节器和阀来控制热交换器冷热路腔室的压力，并通过压力表显示出来，以模拟热交换器的最大工作压力环境和正常工作压力环境。
所述热交换器压力测试装置的进气管，在接入气源关断阀前可有三种气源的接入：一接车间低压压缩空气源、二接车间的中高压压缩空气气源、三经氮气瓶体上的调压阀调节的压力，可以模拟热交换器在不同气体，不同测试压力环境。
本发明可以做如下改进：在所述第一压力调节器和第一压力表之间的管路上旁支连接有支路一，所述的支路一包括依次连接的第二控制阀、第三压力表和端帽。支路一在接入气源的情况下，通过关断第二控制阀，观察第三压力表的读数之差，可以实现第三压力表的渗漏检查；同时，可以拆下端帽，连接热交换器，实现增加热交换器耐压、渗漏和流量测试的回路。
本发明还可以做如下改进：在所述第一控制阀和第二压力调节器之间的管路上旁支连接有支路二，所述支路二上设有第一止回阀。支路二在接入气源的情况下，可以实现增加热交换器耐压、渗漏和流量测试的回路。
本发明飞机热交换器修理检验系统可以实现修理B737热交换器，实现耐压，渗漏、流量测试、大修焊接定位和检验等功能。
本发明的目的之二是提供一种飞机热交换器修理检验方法，该方法操作简单，能够实现B737热交换器耐压，渗漏、流量测试、大修焊接定位和检验等功能。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的：一种飞机热交换器修理检验方法，该方法包括如下步骤：
(1)锁定维修机架的万向轮，确保锁定定位装置；
(2)安装待焊接的热交换器芯体到平台支架；
(3)分别安装待焊接的热交换器的两路热路管和两路冷路管到热交换器修理设备中对应的热路定位器和冷路定位器；
(4)细微调整沿长度方向两端装配的一对横向丝杠顶杆和下方装配的竖向丝杠顶杆，在销子固定板上安装焊接定位销子，焊接定位销子与热交换器上的销孔相对应，确保精确定位好热交换器，将两路热路管和两路冷路管均焊接在热交换器芯体上，焊接成完整的热交换器；
(5)拆下焊接定位销子，在销子固定板上安装焊接检验销子，焊接检验销子如果与热交换器上的销孔也能够对应配合，则表明热交换器焊接合格；
(6)拆下检验合格的热交换器，进行压力测试检验；
(7)用带有压力接头的进气堵盖和出气堵盖分别堵住热交换器两路热路管的进口和出口；
(8)连接热交换器压力测试装置中的各元器件，将第二止回阀通过管道连接热路管的进气堵盖，将热交换器压力测试装置置于离热交换器尽可能近的地方，使得线性体积最小，将热交换器完全浸入安全水槽内；
(9)打开气源关断阀，接通压力源，调节第一压力调节器至压力1379kPa～1407kPa，显示在第一压力表上，打开第一控制阀；
(10)调节第二压力调节器压力到952～980kPa，显示在第二压力表上，保持压力至少2分钟，以模拟热交换器的最大工作压力环境；
(11)降低第二压力调节器压力到483～504kPa，显示在第二压力表上，以模拟热交换器的正常工作压力环境，检查热交换器外表有无渗漏，如果安全水槽有气泡溢出意味着有渗漏；
(12)保持压力483～504kPa，显示在第二压力表上，关断第一控制阀，将热路管、第二压力表与压力源隔离，通过第二压力表观察压力下降率，在开始1分钟内压力下降不得超过207kPa；
(13)打开第一控制阀，调节第一压力调节器至零压力，显示在第一压力表上，关闭气源关断阀，断开接通压力源；
(14)从安全水槽内中拆下热交换器，检查热交换器不得有永久变形；
(15)从热交换器上拆下进气堵盖和出气堵盖。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1A是本发明飞机热交换器修理检验系统中热交换器修理设备的整体结构俯视图；
图1B是图1A的左视图；
图1C是图1A翻转后的侧视图；
图2是本发明飞机热交换器修理检验系统中热交换器压力测试装置的整体结构示意图；
图3A是热交换器的整体结构图；
图3B是热交换器的截面图。
附图标记说明
1、横向丝杠顶杆；2、压盖；3、管嘴销子；4、热路定位器；5、扶手；6、底板；7、销子固定板；8、冷路定位器；9、焊接定位销子；9A、焊接检验销子；10、边座；11、平台支架；12、宽度定位座；13、立柱；14、销子；15、长度定位板；16、竖向丝杠顶杆；17、轮子；18、支腿；19、边座；101、压力源；102、气源关断阀；103、进气堵盖；104、出气堵盖；105、热交换器；106、安全水槽；107、芯体；108、热路管；109、冷路管；V1、第一控制阀；V2、第一止回阀；V3、第二止回阀；V4、第二控制阀；G、气源压力表；G1、第一压力表；G2、第二压力表；G3、第三压力表；R1、第一压力调节器；R2、第二压力调节器；
具体实施方式
如图1至图3B所示的一种飞机热交换器修理检验系统，该系统包括热交换器修理设备和热交换器压力测试装置，热交换器修理设备包括维修机架以及安装在维修机架上的定位装置和大修焊接检验装置，定位装置将热交换器定位在维修机架上，大修焊接检验装置能够实现热交换器的大修焊接以及焊接后的检验，热交换器压力测试装置能够控制施加和释放压力，以控制热交换器冷热路腔室的压力，用以模拟热交换器的压力环境。
维修机架为方形的框架结构，维修机架底部水平设有底板6，定位装置包括一对热路定位器4、一对冷路定位器8和平台支架11，维修机架前、后边框上对称设置有冷路定位器安装架，冷路定位器安装架包括立柱13、销子14以及与立柱13连接的连杆，一对冷路定位器8分别呈前、后对称状安装在对应的冷路定位器安装架的连杆上，该对冷路定位器8用于安装定位待焊接在热交换器芯体上的两路冷路管，维修机架的左、右边框上均安装有边座19、10，一对热路定位器4均安装在左边框的边座19上，该对热路定位器4用于安装定位待焊接在热交换器芯体上的两路热路管；大修焊接检验装置包括竖向丝杠顶杆16、一对横向丝杠顶杆1、焊接定位销子9和焊接检验销子9A，竖向丝杠顶杆16以螺纹连接方式垂直安装在底板6上，平台支架11水平固定设置在竖向丝杠顶杆16的顶端，竖向丝杠顶杆16能够上下调节，从而带动与之相连的平台支架11上下移动，平台支架11用于承托热交换器芯体；一对横向丝杠顶杆1沿丝杆长度方向横向安装在维修机架左、右边框上的边座上19、10，横向丝杠顶杆1靠近平台支架的内端头固定设置有用于抵压热交换器芯体的压盖2，该对横向丝杠顶杆1能够左右横向调节，维修机架前、后边框上还对称设置有销子固定板7，焊接定位销子9和焊接检验销子9A以可拆卸的方式安装在销子固定板7上，在热交换器焊接定位和焊接检验时以选取对应的销子，销子的设置方式与热交换器上开设的销孔相对应。维修机架的左边框上还安装有扶手5，维修机架下方在四个边角处对应装配有四个轮子17，其中在扶手5下方的两个轮子为万向轮，可以实现热交换器修理设备的整体移动和锁定。
热交换器压力测试装置包括压力源101、安全水槽106以及设置在压力源和安全水槽之间依次用管道连接的气源关断阀102、气源压力表G、第一压力调节器R1、第一压力表G1、第一控制阀V1、第二压力调节器R2、第二压力表G2和第二止回阀V3，第二止回阀V3的管道与浸入安全水槽106内的热交换器中带有压力接头的进气堵盖103连通，压力源101能够施加和释放压力，通过调节器和阀来控制热交换器冷热路腔室的压力，并通过压力表显示出来，以模拟热交换器的最大工作压力环境和正常工作压力环境。
在第一压力调节器R1和第一压力表G1之间的管路上旁支连接有支路一，支路一包括依次连接的第二控制阀V4、第三压力表G3和端帽；在第一控制阀V1和第二压力调节器R2之间的管路上旁支连接有支路二，支路二上设有第一止回阀V2。
上述飞机热交换器修理检验方法，该方法包括如下步骤：
(1)锁定维修机架的万向轮，确保锁定定位装置；
(2)安装待焊接的热交换器芯体107到平台支架11；
(3)分别安装待焊接的热交换器的两路热路管108和两路冷路管109到热交换器修理设备中对应的热路定位器4和冷路定位器8；
(4)细微调整沿长度方向两端装配的一对横向丝杠顶杆1和下方装配的竖向丝杠顶杆16，在销子固定板7上安装焊接定位销子9，焊接定位销子9与热交换器上的销孔相对应，确保精确定位好热交换器，将两路热路管108和两路冷路管109均焊接在热交换器芯体107上，焊接成完整的热交换器；
(5)拆下焊接定位销子9，在销子固定板7上安装焊接检验销子9A，焊接检验销子9A如果与热交换器上的销孔也能够对应配合，则表明热交换器焊接合格；
(6)拆下检验合格的热交换器，进行压力测试检验；
(7)用带有压力接头的进气堵盖103和出气堵盖104分别堵住热交换器两路热路管(108)的进口和出口；
(8)连接热交换器压力测试装置中的各元器件，将第二止回阀V3通过管道连接热路管的进气堵盖103，将热交换器压力测试装置置于离热交换器尽可能近的地方，使得线性体积最小，将热交换器完全浸入安全水槽106内；
(9)打开气源关断阀102，接通压力源101，调节第一压力调节器R1至压力1379kPa～1407kPa，显示在第一压力表G1上，打开第一控制阀V1；
(10)调节第二压力调节器R2压力到952～980kPa，显示在第二压力表G2上，保持压力至少2分钟，以模拟热交换器的最大工作压力环境；
(11)降低第二压力调节器R2压力到483～504kPa，显示在第二压力表G2上，以模拟热交换器的正常工作压力环境，检查热交换器外表有无渗漏，如果安全水槽106有气泡溢出意味着有渗漏；
(12)保持压力483～504kPa，显示在第二压力表G2上，关断第一控制阀V1，将热路管、第二压力表G2与压力源101隔离，通过第二压力表G2观察压力下降率，在开始1分钟内压力下降不得超过207kPa；
(13)打开第一控制阀V1，调节第一压力调节器R1至零压力，显示在第一压力表G1上，关闭气源关断阀102，断开接通压力源101；
(14)从安全水槽106内中拆下热交换器，检查热交换器不得有永久变形；
(15)从热交换器上拆下进气堵盖103和出气堵盖104。
Claims (6)
1.一种飞机热交换器修理检验系统，其特征在于：该系统包括热交换器修理设备和热交换器压力测试装置，所述的热交换器修理设备包括维修机架以及安装在维修机架上的定位装置和大修焊接检验装置，所述的定位装置将热交换器定位在维修机架上，所述的大修焊接检验装置能够实现热交换器的大修焊接以及焊接后的检验，所述的热交换器压力测试装置能够控制施加和释放压力，以控制热交换器冷热路腔室的压力，用以模拟热交换器的压力环境；所述维修机架为方形的框架结构，维修机架底部水平设有底板(6)，所述的定位装置包括一对热路定位器(4)、一对冷路定位器(8)和平台支架(11)，所述维修机架前、后边框上对称设置有冷路定位器安装架，所述的一对冷路定位器(8)分别呈前、后对称状安装在对应的冷路定位器安装架上，该对冷路定位器(8)用于安装定位待焊接在热交换器芯体上的两路冷路管，所述维修机架的左、右边框上均安装有边座(19、10)，所述的一对热路定位器(4)均安装在左边框的边座(19)上，该对热路定位器(4)用于安装定位待焊接在热交换器芯体上的两路热路管；所述的大修焊接检验装置包括竖向丝杠顶杆(16)、一对横向丝杠顶杆(1)、焊接定位销子(9)和焊接检验销子(9A)，所述的竖向丝杠顶杆(16)以螺纹连接方式垂直安装在所述底板(6)上，所述平台支架(11)水平固定设置在竖向丝杠顶杆(16)的顶端，竖向丝杠顶杆(16)能够上下调节，从而带动与之相连的平台支架(11)上下移动，平台支架(11)用于承托热交换器芯体；所述的一对横向丝杠顶杆(1)沿丝杆长度方向横向安装在维修机架左、右边框上的边座上(19、10)，横向丝杠顶杆(1)靠近平台支架的内端头固定设置有用于抵压热交换器芯体的压盖(2)，该对横向丝杠顶杆(1)能够左右横向调节，所述维修机架前、后边框上还对称设置有销子固定板(7)，所述的焊接定位销子(9)和焊接检验销子(9A)以可拆卸的方式安装在销子固定板(7)上，在热交换器焊接定位和焊接检验时以选取对应的销子，销子的设置方式与热交换器上开设的销孔相对应。
2.根据权利要求1所述的飞机热交换器修理检验系统，其特征在于：所述维修机架的左边框上还安装有扶手(5)，所述维修机架下方在四个边角处对应装配有四个轮子(17)，其中在扶手(5)下方的两个轮子为万向轮，可以实现热交换器修理设备的整体移动和锁定。
3.根据权利要求1至2任一项所述的飞机热交换器修理检验系统，其特征在于：所述的热交换器压力测试装置包括压力源(101)、安全水槽(106)以及设置在压力源和安全水槽之间依次用管道连接的气源关断阀(102)、气源压力表(G)、第一压力调节器(R1)、第一压力表(G1)、第一控制阀(V1)、第二压力调节器(R2)、第二压力表(G2)和第二止回阀(V3)，第二止回阀(V3)的管道与浸入安全水槽(106)内的热交换器中带有压力接头的进气堵盖(103)连通，压力源(101)能够施加和释放压力，通过调节器和阀来控制热交换器冷热路腔室的压力，并通过压力表显示出来，以模拟热交换器的最大工作压力环境和正常工作压力环境。
4.根据权利要求3所述的飞机热交换器修理检验系统，其特征在于：在所述第一压力调节器(R1)和第一压力表(G1)之间的管路上旁支连接有支路一，所述的支路一包括依次连接的第二控制阀(V4)、第三压力表(G3)和端帽。
5.根据权利要求3所述的飞机热交换器修理检验系统，其特征在于：在所述第一控制阀(V1)和第二压力调节器(R2)之间的管路上旁支连接有支路二，所述支路二上设有第一止回阀(V2)。
6.一种飞机热交换器修理检验方法，该方法包括如下步骤：
(1)锁定维修机架的万向轮，确保锁定定位装置；
(2)安装待焊接的热交换器芯体(107)到平台支架(11)；
(3)分别安装待焊接的热交换器的两路热路管(108)和两路冷路管(109)到热交换器修理设备中对应的热路定位器(4)和冷路定位器(8)；
(4)细微调整沿长度方向两端装配的一对横向丝杠顶杆(1)和下方装配的竖向丝杠顶杆(16)，在销子固定板(7)上安装焊接定位销子(9)，焊接定位销子(9)与热交换器上的销孔相对应，确保精确定位好热交换器，将两路热路管(108)和两路冷路管(109)均焊接在热交换器芯体(107)上，焊接成完整的热交换器；
(5)拆下焊接定位销子(9)，在销子固定板(7)上安装焊接检验销子(9A)，焊接检验销子(9A)如果与热交换器上的销孔也能够对应配合，则表明热交换器焊接合格；
(6)拆下检验合格的热交换器，进行压力测试检验；
(7)用带有压力接头的进气堵盖(103)和出气堵盖(104)分别堵住热交换器两路热路管(108)的进口和出口；
(8)连接热交换器压力测试装置中的各元器件，将第二止回阀(V3)通过管道连接热路管的进气堵盖(103)，将热交换器压力测试装置置于离热交换器尽可能近的地方，使得线性体积最小，将热交换器完全浸入安全水槽(106)内；
(9)打开气源关断阀(102)，接通压力源(101)，调节第一压力调节器(R1)至压力1379kPa～1407kPa，显示在第一压力表(G1)上，打开第一控制阀(V1)；
(10)调节第二压力调节器(R2)压力到952～980kPa，显示在第二压力表(G2)上，保持压力至少2分钟，以模拟热交换器的最大工作压力环境；
(11)降低第二压力调节器(R2)压力到483～504kPa，显示在第二压力表(G2)上，以模拟热交换器的正常工作压力环境，检查热交换器外表有无渗漏，如果安全水槽(106)有气泡溢出意味着有渗漏；
(12)保持压力483～504kPa，显示在第二压力表(G2)上，关断第一控制阀(V1)，将热路管、第二压力表(G2)与压力源(101)隔离，通过第二压力表(G2)观察压力下降率，在开始1分钟内压力下降不得超过207kPa；
(13)打开第一控制阀(V1)，调节第一压力调节器(R1)至零压力，显示在第一压力表(G1)上，关闭气源关断阀(102)，断开接通压力源(101)；
(14)从安全水槽(106)内中拆下热交换器，检查热交换器不得有永久变形；
(15)从热交换器上拆下进气堵盖(103)和出气堵盖(104)。
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Non-Patent Citations (2)
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|---|
| 陈闵叶,等.飞机空调热交换器运行分析.《上海工程技术大学学报》.2008,第22卷(第4期), |
| 飞机空调热交换器运行分析;陈闵叶,等;《上海工程技术大学学报》;20081231;第22卷(第4期);310-314 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102589912A (zh) | 2012-07-18 |
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