CN107414438A - 发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装及方法 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，两固定螺杆固定在主齿轮箱的表面的螺纹孔内，主齿轮箱表面上还开有中心孔；工装包括:铣扩孔导模，具有顶面和底面，底面中间设有凸环对应中心孔、两侧对应两个螺纹孔处开有垂直通孔，其中一固定用垂直通孔对应可让双头螺杆的上端穿出，另一铣孔用垂直通孔配合用于铣扩螺纹孔的铣刀的大小，铣孔用垂直通孔的侧面上开有出屑侧孔、顶面上则设有铣刀光杆刀柄导向管，导向管的内径滑动配合铣刀光杆刀柄；钻骑缝孔导模，具有顶面和底面，底面中间设有凸环、两侧开有垂直通孔，其中一垂直通孔的两侧，开有钻骑缝孔用导向孔；螺纹衬套。本发明还涉及使用所述工装现场进行固定螺杆更换的方法。

Description

发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装及方法

技术领域

本发明涉及一种航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装。本发明还涉及使用所述工装进行航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换的方法。

背景技术

随着我国航空公司的业务不断壮大，各航空公司飞机的数量日益增多。频繁的起飞降落和饱负荷飞行，严峻地考验着飞机上的每一零部件，尤其是飞机的心脏飞机发动机。当飞机在运行期间，飞机发动机需要做各种检查，如液压、电子及定期孔碳检查，发现问题就要及时现场排故。若航线技术无法满足，就需要维修厂家的AOG现场支援，AOG为英文AEROCRAFT ON GROUND的缩写，意思是飞机瘫痪在地上。从经济上考虑，飞机除了深夜停靠维护及平时上下客，都应在飞行运营的状态。飞机瘫痪在地上就需要紧急进行AOG排故。在AOG排故期间航空公司面临巨大压力-营运成本的增加、飞机航线延误、旅客出行时间直接影响，间接也影响到国家的形象。当飞机维修公司接到AOG任务时，就马上处于紧急模式，维修人员的资质技能、航材和工具的精准对接，尤其是需要工装的装备精良精准到位，否则就无法高质高效完成飞机在地面现场的AOG排故工作。

V2500飞机发动机需要定期进行孔碳检测(现场翼下维修)，检测时需要开启手动盖板手动转动主齿轮箱连接轴来观看孔探积炭量。V2500飞机发动机主齿轮箱上的手动盖板设有两个固定螺杆固定，其为下端5/16英寸、上端1/4英寸、中间直径9.5mm凸圆自锁环的双头螺杆(7.9375mm/6.35mm)，通过“种”在主齿轮箱上表面钻有的两个螺纹孔内固定。主齿轮箱表面的两个螺纹孔之间相距90mm，还有一个手动摇杆中心孔，三孔成一直线。

经常开启手动盖板会造成盖板固定螺杆的损坏，此时就需要将固定螺杆在地面现场进行更换。

更换时，首先需要拆下损坏的固定螺杆，其次将主齿轮箱上表面钻有的螺纹孔进行铣扩孔，然后再镶嵌衬套，最后在衬套上钻出原来大小的螺纹孔、种上新的固定螺杆。

由于螺杆位置距离主齿轮油箱非常接近，稍有不小心就会刺穿箱壁，造成漏油事故。2016年3月某飞机维修公司在沈阳机场执行AOG时，钻第一道底孔时钻头摆动使得孔的偏心摆动过大，造成主齿轮油箱漏油，直接损失达30万美元，飞机维修公司不得不暂停此业务的修理达一年多，这期间一直困扰飞机维修公司的工程技术团队，同时也请求空客IAE的技术支持也未果。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种使用上述工装进行航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换的方法。

采用本发明工装在现场更换航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆，可精确制导、精准控制扩孔的深度、孔的偏心摆动以及孔的垂直度，高水平、高质量、高效率且操作简单地完成固定螺杆现场更换任务。

解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，所述的手动盖板的固定螺杆有两根，固定在所述主齿轮箱的表面钻有的两个螺纹孔内，所述两个螺纹孔之间的主齿轮箱表面上还开有一个手动摇杆中心孔，三孔孔心成一直线；其特征是：所述的工装包括:

铣扩孔导模，具有顶面和底面，底面的中间设有凸环(中间开有直径20的孔便于避开手动摇杆外六角的连接器.更好地安装铣扩孔导模)对应于所述的手动摇杆中心孔、两侧对应于所述的两个螺纹孔处开有垂直通孔，其中一固定用垂直通孔对应可让所述双头螺杆的上端穿出，另一铣孔用垂直通孔的大小高度(11毫米*11毫米)配合用于铣扩螺纹孔的铣刀的大小，铣孔用垂直通孔的侧面上开有出屑侧孔、顶面上则设有铣刀光杆刀柄导向管，导向管的内径滑动配合铣刀光杆刀柄；

钻骑缝孔导模，具有顶面和底面，底面中间设有凸环(中间开有直径20的孔便于避开手动摇杆外六角的连接器.更好地安装铣扩孔导模)对应于所述的手动摇杆中心孔、两侧对应于所述的两个螺纹孔处开有垂直通孔，其中一垂直通孔的两侧，开有钻骑缝孔用导向孔；

螺纹衬套，其结构为：状为圆柱头螺栓，其上制备有航空发动机主齿轮箱表面手动盖板固定螺栓用螺纹孔。

优选地，所述的导模为长矩形阶梯板状，两长边的斜对位置内凹一段，以避开主齿轮箱的表面结构,铣刀光杆刀柄导向管设在厚端一侧。

优选地，所述的导模上设有的铣刀光杆刀柄导向管为镶嵌式：导模厚端所开的垂直通孔为方孔，铣刀光杆刀柄导向管的下端为配合所述方孔的方端，铣刀光杆刀柄导向管内孔的下端大小高度(11毫米*11毫米)配合用于铣扩螺纹孔的铣刀的大小，且侧面上开有出屑孔对应所述方孔所开的出屑侧孔。

优选地，所述的导模底面中间的凸环侧面上开有凹环，凹环内装有弹性胶圈。

优选地，所述的导模可让所述双头螺杆的上端穿出的垂直通孔为长形孔。

解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换方法，所述的手动盖板的固定螺杆有两根，为下端5/16英寸、上端1/4英寸、中间是直径9.5毫米凸圆自锁环的双头螺杆(7.9375毫米/6.35毫米)，固定在所述主齿轮箱的表面钻有的两个螺纹孔内，所述两个螺纹孔之间的主齿轮箱表面上还开有一个手动摇杆中心孔，三孔孔心成一直线；其特征是：所述的方法包括以下步骤：

S1，拆下需更换的两根固定螺杆的其中一根；

S2，装入铣扩孔用导模：将刀刃直径10.9mm、光杆刀柄直径可滑动配合铣刀光杆刀柄导向管内径的铣刀装入铣扩孔用导模，以中心手动摇杆中心孔为基准，以另一螺杆为固定，用螺母将铣扩孔用导模锁死；

S3，用电动工具夹住铣刀光杆柄的上端，进行铣扩孔，通过定位环限定扩孔深度为18.90毫米-19.10毫米、孔径10.798毫米-11.094毫米，并用0.500cunjc(0.5英寸＝12.7毫米)的丝锥攻牙,完后松开螺母取出铣扩孔用导模；

S4，取出刀刃直径10.9毫米的铣刀装入具有同样直径光杆刀柄但刀刃直径为15.05毫米的另一把铣刀，与前面一样装入铣扩孔用导模，用同样方法铣扩沉孔，孔深6.40毫米-6.60毫米,完后松开螺母取出铣扩孔用导模；

S5，转动拧入制备好的螺纹衬套，力矩25牛米，将具有同样直径光杆刀柄但刀刃直径为20毫米的另一把铣刀与前面一样装入铣扩孔用导模，用同样方法铣平高出工件表面的螺纹衬套头并与工件平头，完后再次松开螺母取出铣扩孔用导模；

S6，装入钻骑缝孔用导模，钻深4.9毫米-5.1毫米直径1.95毫米-2.00毫米的骑缝孔，与其过盈装配，拆下钻骑缝孔用导模，完后敲进骑缝销钉；

S7，装入铣扩孔用导模，再铣扩出直径9.525毫米-9.60毫米深度3.58毫米-4.30毫米的预装自锁环沉孔；

S8，用0.315cunjf-3b的丝锥攻牙，深度最小15.10毫米，装入下5/16上1/4英寸(7.9375毫米/6.35毫米)的螺杆并用自锁环镶紧；

S9，用同样方法对另一螺杆进行更换。

本发明以固定螺杆为基准，通过中心盖板的中心孔，找出另一端的准确位置，再以铣刀的后端光杆为导向和定位，达到精确定位精准切割，铣出第一道工序也是最为重要的底孔，并用0.5英寸的丝锥攻丝，再铣出衬套沉头，再镶入沉头螺纹衬套，并安装衬套和齿轮箱体的骑缝销钉，再装入下端5/16英寸上端1/4英寸的螺杆，并与自锁环镶嵌，以达到螺杆与本体的稳固结合。

有益效果：本工装设计精巧高质高效，方法操作简单，大大提高航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换的排故时间，实践中时间节约2倍以上，只要按照正确的操作方法，零风险，零事故，操作也非常的简单，同时也旅客节约宝贵的时间。

附图说明

图1为原始设备制造厂商手册里航空发动机主齿轮箱手动盖板的两固定螺杆的孔距要求示意图之一(主视图)；

图2为原始设备制造厂商手册里航空发动机主齿轮箱维修一螺杆为安装0.5英寸螺纹衬套钻孔直径要求示意图；

图3为原始设备制造厂商手册里安装0.5英寸螺纹衬套钻孔深度及衬套深度和直径要求示意图；

图4为原始设备制造厂商手册里衬套加工要求示意图，

图5为原始设备制造厂商手册里；衬套最上端加工的外六角，便于用套筒安装衬套示意图.

图6为原始设备制造厂商手册里安装好衬套后防止衬套松动的骑缝销的钻孔尺寸要求示意图；

图7为原始设备制造厂商手册里；防止衬套松动的骑缝销的加工尺寸要求示意图；

图8为原始设备制造厂商手册里衬套内孔的螺纹尺寸要求及为安装螺杆自锁环在衬套上端加工尺寸要求示意图；

图9为本发明的铣扩孔导模(实施例一)立体示意图；

图10为本发明的铣扩孔导模(实施例一)俯视示意图；

图11为本发明的铣扩孔导模(实施例一)剖视示意图；

图12为本发明的钻骑缝销钉孔用导模立体示意图；

图13为本发明的钻骑缝销钉孔用导模俯视示意图；

图14为本发明的钻骑缝销钉孔用导模剖视示意图；

图15为本发明的铣扩孔导模(实施例二)立体示意图；

图16为本发明的铣扩孔导模(实施例二)俯视示意图；

图17为本发明的铣扩孔导模(实施例二)剖视示意图；

图18为配合实施例二的铣扩孔导模的嵌入式铣刀光杆刀柄导向管立体示意图；

图19为配合实施例二的铣扩孔导模的嵌入式铣刀光杆刀柄导向管俯视示意图；

图20为配合实施例二的铣扩孔导模的嵌入式铣刀光杆刀柄导向管剖视示意图。

具体实施方式

图1至图8为原始设备制造厂商手册里V2500航空发动机主齿轮箱手动盖板的两固定螺杆在车间用镗床车床维修要求示意图。

从图上可以看到，V2500飞机发动机主齿轮箱上的手动盖板设有两个固定螺杆固定(图2的下面为未拆掉螺杆，上面为拆掉了螺杆扩好的孔的直径及需要攻螺纹尺寸要求示意图)，固定螺杆为下端5/16英寸、上端1/4英寸、中间直径9.5毫米凸圆环的双头螺杆(7.9375毫米/6.35毫米)，通过“种”在主齿轮箱上表面钻有的两个螺纹孔内固定。

参见图1，主齿轮箱表面的两个螺纹孔之间相距90毫米，还有一个手动摇杆中心孔，三孔成一直线。

拆掉了螺杆扩好的孔的要求是：深18.90毫米-19.10毫米，0.5英寸的螺牙(10.798毫米-11.094毫米)，沉孔直径15.05毫米-15.15毫米、深6.40毫米-6.60毫米。

图4为原始设备制造厂商手册里衬套加工要求。

本发明的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装实施例，参见图9到图14。

图9到图11为铣扩孔导模，其具有顶面和底面的长矩形阶梯板状，两长边的斜对位置内凹一段，以避开主齿轮箱的表面结构,底面中间设有凸环(中间开有直径20的孔便于避开手动摇杆外六角的连接器.更好地安装铣扩孔导模)对应于手动摇杆中心孔，凸环侧面上开有凹环，凹环内装有弹性胶圈，方便压进手动摇杆中心孔时定位；在对应于两个螺纹孔处开有垂直通孔，其中薄端的垂直通孔为长形孔对应可让双头螺杆的上端方便穿出，另一厚端的垂直通孔的大小高度(11毫米*11毫米)配合用于铣扩螺纹孔的铣刀的大小，厚端垂直通孔的侧面上开有出屑侧孔、顶面上则设有铣刀光杆刀柄导向管，其内径滑动配合铣刀光杆刀柄。

图12到图14为钻骑缝孔导模，其具有顶面和底面的长矩形阶梯板状，两长边的斜对位置内凹一段，以避开主齿轮箱的表面结构，底面中间设有凸环(中间开有直径20的孔便于避开手动摇杆外六角的连接器.更好地安装铣扩孔导模)对应于手动摇杆中心孔，凸环侧面上开有凹环，凹环内装有弹性胶圈，方便压进手动摇杆中心孔时定位；在对应于两个螺纹孔处开有垂直通孔，其中一垂直通孔的两侧，开有钻销钉导向孔，另一垂直通孔为长形孔。

衬套，其结构为：状为圆柱头螺栓，其上制备有航空发动机主齿轮箱表面手动盖板固定螺栓用螺纹孔；按图4加工即可。

参见图15到图20，为本发明的工装实施例二，与实施例一不同之处仅在于导模的不同。

实施例二的导模上设有的铣刀光杆刀柄导向管为镶嵌式：导模厚端所开的垂直通孔为方孔，铣刀光杆刀柄导向管的下端为配合所述方孔的方端，铣刀光杆刀柄导向管内孔的下端大小高度(11毫米*11毫米)配合用于铣扩螺纹孔的铣刀的大小，且侧面上开有出屑孔对应所述方孔所开的出屑侧孔。

本发明的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换方法实施例，包括以下步骤：

S1，拆下需更换的两根固定螺杆的其中一根；

S2，装入铣扩孔用导模：将刀刃直径10.9毫米、光杆刀柄直径可滑动配合铣刀光杆刀柄导向管内径的(本实施例为6毫米)铣刀装入铣扩孔用导模，以中心手动摇杆中心孔为基准，以另一螺杆为固定，用螺母将铣扩孔用导模锁死；

S3，用电动工具夹住铣刀光杆柄的上端，进行铣扩孔，通过定位环限定扩孔深度为18.90毫米-19.10毫米、孔径10.798毫米-11.094毫米，并用0.500cunjc(0.5英寸＝12.7毫米)的丝锥攻牙,完后松开螺母取出铣扩孔用导模；

S4，取出刀刃直径10.9毫米的铣刀装入具有同样直径光杆刀柄但刀刃直径为15.05毫米的另一把铣刀，与前面一样装入铣扩孔用导模，用同样方法铣扩衬套沉孔，孔深6.40毫米-6.60毫米,完后松开螺母取出铣扩孔用导模；

S5，转动拧入制备好的螺纹衬套，力矩25牛米，将具有同样直径光杆刀柄但刀刃直径为20毫米的另一把铣刀与前面一样装入铣扩孔用导模，用同样方法铣平高出工件表面的螺纹衬套头并与工件平头，完后再次松开螺母取出铣扩孔用导模；

S6，装入钻骑缝孔用导模，钻深4.9毫米-5.1毫米直径1.95毫米-2.00毫米的骑缝孔，与其过盈装配，拆下钻骑缝孔用导模，完后敲进骑缝螺销钉；

S7，装入铣扩孔用导模，再铣扩出直径9.525毫米-9.60毫米深度3.58毫米-4.30毫米的预装自锁环沉孔；

S8，用0.315cunjf-3b的丝锥攻牙，深度最小15.10毫米，装入下5/16英寸上1/4英寸(7.9375毫米/6.35毫米)的螺杆并用自锁止动环镶紧；

S9，用同样方法对另一螺杆进行更换。

Claims (8)

1.一种航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，所述的固定螺杆有两根，固定在所述主齿轮箱的表面钻有的两个螺纹孔内，所述两个螺纹孔之间还开有一个手动摇杆中心孔，三孔孔心成一直线；其特征是：所述的工装包括：

铣扩孔导模，具有顶面和底面，底面的中间设有凸环对应于所述的手动摇杆中心孔、两侧对应于所述的两个螺纹孔处开有垂直通孔，其中一固定用垂直通孔对应可让所述双头螺杆的上端穿出，另一铣孔用垂直通孔的大小高度配合用于铣扩螺纹孔的铣刀的大小，铣孔用垂直通孔的侧面上开有出屑侧孔、顶面上则设有铣刀光杆刀柄导向管，导向管的内径滑动配合铣刀光杆刀柄；

钻骑缝孔导模，具有顶面和底面，底面中间设有凸环对应于所述的手动摇杆中心孔、两侧对应于所述的两个螺纹孔处开有垂直通孔，其中一垂直通孔的两侧，开有钻骑缝孔用导向孔；

螺纹衬套，其结构为：状为圆柱头螺栓，其上制备有航空发动机主齿轮箱表面手动盖板固定螺栓用螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，其特征是：所述的铣扩孔导模和钻骑缝孔导模底面凸环的中间开有孔。

3.根据权利要求2所述的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，其特征是：所述的铣扩孔导模和钻骑缝孔导模为长矩形阶梯板状，两长边的斜对位置内凹一段，铣刀光杆刀柄导向管设在厚端一侧。

4.根据权利要求3所述的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，其特征是：所述的导模上设有的铣刀光杆刀柄导向管为镶嵌式：导模厚端所开的垂直通孔为方孔，铣刀光杆刀柄导向管的下端为配合所述方孔的方端，铣刀光杆刀柄导向管内孔的下端大小高度配合用于铣扩螺纹孔的铣刀的大小，且侧面上开有出屑孔对应所述方孔所开的出屑侧孔。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，其特征是：所述的导模底面中间的凸环侧面上开有凹环，凹环内装有弹性胶圈。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，其特征是：所述的导模可让所述双头螺杆的上端穿出的垂直通孔为长形孔。

7.根据权利要求5所述的航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换工装，其特征是：所述的导模可让所述双头螺杆的上端穿出的垂直通孔为长形孔。

8.一种使用如权利要求1-7任意一项所述的工装进行航空发动机主齿轮箱手动盖板固定螺杆现场更换的方法，其特征是包括以下步骤：

S1，拆下需更换的两根固定螺杆的其中一根；

S2，装入铣扩孔用导模：将光杆刀柄直径可滑动配合铣刀光杆刀柄导向管内径的铣刀装入铣扩孔用导模，以中心手动摇杆中心孔为基准，以另一螺杆为固定，用螺母将铣扩孔用导模锁死；

S3，用电动工具夹住铣刀光杆柄的上端，进行铣扩孔，通过定位环限定扩孔深度，并用丝锥攻牙,完后松开螺母取出铣扩孔用导模；

S4，取出铣刀装入具有同样直径光杆刀柄但具有不同刀刃直径的另一把铣刀，与前面一样装入铣扩孔用导模，用同样方法铣扩沉孔，完后松开螺母取出铣扩孔用导模；

S5，转动拧入制备好的螺纹衬套，将具有同样直径光杆刀柄但刀刃直径又不同的另一把铣刀与前面一样装入铣扩孔用导模，用同样方法铣平高出工件表面的螺纹衬套头并与工件平头，完后再次松开螺母取出铣扩孔用导模；

S6，装入钻骑缝孔用导模，钻骑缝孔，与其过盈装配，拆下钻骑缝孔用导模，完后敲进骑缝销钉；

S7，装入铣扩孔用导模，再铣扩预装自锁环沉孔；

S8，用丝锥攻牙，装入螺杆并用自锁环镶紧；

S9，用同样方法对另一螺杆进行更换。