CN108020566A - 一种用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其构成包括矩形结构的底架，固定设置在底架两端的“人”字型支架，固定设置在“人”字型支架上端的轴承座，两端通过支承转轴和轴承座安装在“人”字型支架上端“”型结构的旋转臂，安装在一端“人”字型支架上的变速器，设置在旋转臂上用于安装待射线检测机匣的固定装置，变速器为手柄驱动自锁变速器，其输出轴通过联轴器与所述支承转轴联接，其输入轴与驱动手柄联接；位于两“人”字型支架上端支承座内支承转轴与“”型结构的旋转臂两端固定联接。安装在固定装置内的待射线检测机匣可绕其中心线自由转动。使用本发明进行射线检测，可提高检测效率和检测精度，降低检测人员劳动强度。

Description

一种用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备

技术领域

本发明涉及压气机静止机匣组装焊接技术，具体涉及一种X射线检测压气机静止机匣焊缝焊接质量使用的辅助工装设备。

背景技术

航空发动机中的压气机静止机匣由两个零件通过焊接组成，如图6所示，其焊缝对接方向与机匣中心线夹角为29°。压气机静止机匣组装焊接完成后，需要使用X射线对焊缝内部质量进行检测，以确保焊缝质量能够满足使用要求。使用X射线对焊缝内部质量进行检测，射线从焊缝一侧入射，在附着在焊缝另一侧的胶片成像，通过对射线在胶片上的成像进行鉴定，实现对焊缝内部质量的判别。对焊缝进行X射线检测时，射线入射方向与焊接对接方向的夹角为90°或接近90°，射线在胶片上的成像能够更准确地反映焊缝内部质量。

在现有技术中，X射线的方向大多是固定的，射线的方向垂直水平面。对焊接组装好的压气机静止机匣的焊缝进行检测，由于其焊缝对接方向与机匣中心线夹角为29°，需要将机匣倾斜使机匣端面与水平面夹角成61°，才能保证焊缝最高点的焊缝对接面法线与射线入射方向夹角为90°，对焊缝对接面法线与射线入射方向夹角接近90°的区段的焊缝进行射线检测，完成最高点附近一段区域焊缝射线检测后，将此区域记为“已检测区”。之后在保持零件端面与水平面夹角为61°，同时将机匣绕自身中心线旋转一角度，使紧邻“已检测区”的焊缝区域的焊缝对接面法线与射线入射角度接近90°，对该段紧邻区域的焊缝进行射线检测，检测完成后，同样将此段焊缝标记为“以检测区”。重复以上步骤完成焊缝圆周方向的检测。

现有技术对机匣焊缝射线检测，是通过人工将机匣倾斜放置某一角度，使射线入射方向与机匣最高点焊缝对接面法线的夹角满足接近90°，完成机匣整条焊缝检测需人工进行多次翻转。现有技术的机匣焊缝射线检测操作方式，难以保证焊缝最高点焊缝对接面法线与射线入射方向夹角成90°，存在检测人员劳动强度大，检测效率低，控制精度低等问题。

发明内容

针对现有技术的机匣焊缝射线检测操作方式存在的不足，本发明的目的旨在提供一种用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，以提高机匣焊接射线检测效率和控制精度，降低检测人员劳动强度。

本发明提供的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其构成包括矩形结构的底架，固定设置在底架两端的“人”字型支架，固定设置在“人”字型支架上端的轴承座，两端通过支承转轴和轴承座安装在“人”字型支架上端型结构的旋转臂，安装在一端“人”字型支架上的变速器，安装在旋转臂上用于安装待射线检测机匣的固定装置；所述变速器为手柄驱动自锁变速器，其输出轴通过联轴器与所述支承转轴联接，其输入轴与驱动手柄联接；位于两“人”字型支架上端支承座内的支承转轴与型结构的旋转臂两端固定联接；所述安装待射线检测机匣的固定装置，包括固定设置在旋转臂中部上的支撑管，可转动地安装在支撑管内且下端穿过旋转臂安装孔的轴套，可轴向滑动地安装在轴套内的拉杆轴，用于承托待检测机匣的托盘，用于压紧待加工机匣的的盖板，用于锁紧待检测机匣的手柄螺母，安装在轴套上端部外的第一止推轴承和安装在旋转臂下方轴套外的第二止推轴承；所述拉杆轴的顶端设计有轴向限位结构，下端设计有与手柄螺母构成螺纹副的外螺纹；所述轴套上端部设计有支撑环，且通过位于支撑管口端面与支撑环下环面之间的第一止推轴承可转动地安装在支撑管内；所述托盘设计有与轴套配合的安装孔，通过安装孔安装在轴套支撑环上；盖板设计有与拉杆轴配合的安装孔，通过安装孔可轴向滑动地套置在拉杆轴外；托盘和盖板分别设计有与待射线检测机匣装配定位面相匹配的定位结构；安装在旋转臂下方轴套外的第二止推轴承，其上环面与旋转臂相作用，下环面与位于下方的手柄螺母端面作用，使轴套可在支撑管内自由转动；安装在托盘和盖板之间的待射线检测机匣，通过旋紧手柄螺母，利用由拉杆轴顶端轴向限位结构组成的轴向限位组件压紧组成为一体，且机匣可绕其中心线自由转动。

在本发明的上述技术方案中，可优先考虑在所述支承转轴上安装分度盘，以便准确地将机匣倾斜至使机匣端面与水平面夹角为61°。

在本发明的上述技术方案中，所述旋转臂可优先采用由矩形断面管加工制作，以便将安装待射线检测机匣的固定装置设置在旋转臂上。

在本发明的上述技术方案中，为了提高固定装置稳定性，可优先考虑在所述旋转臂中部固定设置支撑管的部位上下壁面焊接加强板。进一步地，可在旋转臂上壁面上的加强板与支撑管下部之间焊接有2-4块筋板。

在本发明的上述技术方案中，所述拉杆轴顶端的限位结构可为颈端头，颈端头的端头直径小于盖板安装孔的直径，利用颈端头与外径大于盖板安装孔的直径、内径小于端头直径的卡环构成轴向限位组件。轴向限位组件采取这种结构设计，待检测的机匣安装与卸装，均只需旋紧和松动手柄螺母，取出拉杆轴颈端头与盖板之间的卡环，或将卡环安装在拉杆轴颈端头与盖板之间，即可实现待检测机匣的安装与卸装。

在本发明的上述技术方案中，所述托盘和盖板均优先设计为轮辐结构。

在本发明的上述技术方案中，为了便于拉杆轴的安装，可在拉杆轴的顶端设置用于起吊的吊环。

在本发明的上述技术方案中，为了便于工装设备移动，可在所述底架四角下方设置有带锁紧机构的滚轮装置；进一步地可在安装变速器一侧的“人”字型支架上设置有推手。

在本发明的上述技术方案中，所述自锁变速器为市购产品。

本发明提供的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，通过手柄驱动变速器驱动型结构的旋转臂转动，使设置在回转臂上安装待射线检测机匣的固定装置转动，而安装在固定装置中的待检测机匣可绕其中心线自由转动，因此可通过手驱动十分方便地调整机匣焊缝检测位置。使用本发明对机匣焊缝质量进行射线检测，能精确控制机匣翻转角度(通过安装电子角度仪可大幅提高控制精度)，使安装在固定装置中的待检测机匣其最高处的焊缝对接面法线位于水平方向，与检测射线垂直，提高了射线检查准确性；安装在固定装置中的待检测机匣可绕自身中心线旋转，大大提高了检测效率和检测的精度，且当待检测机匣的尺寸和焊缝对接面角度变化时，只需改变托盘和盖板的尺寸即可投入使用。

本发明所述的辅助工装设备，也可用于其他盘类焊接件焊缝质量的检测。

附图说明

图1是本发明所述辅助工装设备的主视结构示意图。

图2是图1所示辅助工装设备未安装待检测机匣时的俯视结构示意图。

图3是图1所示辅助工装设备未安装待检测机匣时的右视结构示意图。

图4是图1中安装待射线检测机匣的固定装置的结构示意图。

图5-1是安装有支撑管的型结构旋转臂的主视结构示意图。

图5-2是图5-1所示旋转臂的侧视结构示意图。

图5-3是图5-1所示旋转臂的俯视结构示意图。

图6是待射线检测的机匣结构示意图。

图7是采用本发明所述工装检测待射线机匣的示意图。

上述附图中各图示标号标识的对象分别为：1-底架，2-“人”字型支架，3-轴承座，4-支承转轴，5-旋转臂，6-支撑管，7-轴套，8-拉杆轴，9-托盘，10-盖板，11-第一止推轴承，12-第二止推轴承，13-支撑环，14-加强板，15-筋板，16-卡环，17-吊环，18-变速器，19-推手，20-分度盘，21-手柄螺母，22-限位端头。

具体实施方式

下面结合附图给出实施例，并通过实施例对本发明的技术方案进行进一步地说明。显然，实施例仅仅是本发明的一种实施方式，因此，基于本发明公开的内容，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其它实施方式，都应属于本发明所保护的范围。

实施例

本实施例提供的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，所检测的对象是航空发动机压气机静止机匣的组装焊缝，如图6所示，工装设备的结构如图1至图5-3所示，其构成包括矩形结构的底架1，固定设置在底架两端的“人”字型支架2，固定设置在“人”字型支架上端的轴承座3，两端通过支承转轴4和轴承座3安装在“人”字型支架上端型结构的旋转臂5，安装在一端“人”字型支架上的变速器，设置在旋转臂上用于安装待射线检测机匣的固定装置；所述矩形底架四角下方设置有带锁紧机构的滚轮装置；所述变速器为手柄驱动自锁变速器，其输出轴通过联轴器与所述支承转轴联接，其输入轴与驱动手柄联接；在安装变速器一侧的“人”字型支架上设置移动工装设备的推手19，在与变速器相对一侧的支承转轴4上安装有分度盘20；位于两“人”字型支架上端支承座内的支承转轴与型结构的旋转臂两端固定联接，所述旋转臂由矩形断面管加工制作；安装待射线检测机匣的所述固定装置，其构成包括固置在旋转臂中部上的支撑管6，可转动地安装在支撑管内且下端穿过旋转臂安装孔的轴套7，可轴向滑动地安装在轴套内的拉杆轴8，用于承托待检测机匣的托盘9，用于压紧待加工机匣的盖板10，用于锁紧待检测机匣的手柄螺母21，安装在轴套上端部上的第一止推轴承11和安装在旋转臂下方轴套上的第二止推轴承12；所述旋转臂在固置支撑管的位置，在旋转臂上下管体壁面上焊接有加强板14，所述支撑管焊接在加强板上，且在加强板与支撑管下部之间焊接有4块加强筋板15；所述轴套上端部设计有支撑环13，且通过位于支撑管口端面与支撑环下环面之间的第一止推轴承可转动地安装在支撑管内；所述托盘设计有与轴套配合的安装孔，通过安装孔安装在轴套支撑环上；盖板设计有与拉杆轴配合的安装孔，通过安装孔可轴向滑动地套置在拉杆轴外；所述拉杆轴的顶端设计有轴向限位颈端头，下端设计有与手柄螺母构成螺纹副的外螺纹，轴向限位颈端头上通过螺纹副设置有吊环17；所述轴向限位颈端头，其端头直径小于盖板安装孔的直径，轴向限位颈端头与外径大于盖板安装孔的直径、内径小于端头直径的卡环16构成轴向限位组件，通过将卡环卡置在拉杆轴的颈部与盖板之间，实现机匣的安装与拆装；托盘和盖板分别设计有与待射线检测机匣装配定位面相匹配的定位结构；安装在旋转臂下方轴套上的第二止推轴承，其上环面与旋转臂相作用，下环面与位于下方的手柄螺母端面作用，使轴套可在支撑管内自由转动；安装在托盘和盖板之间的待射线检测机匣，通过旋紧手柄螺母，利用由拉杆轴顶端的颈端头和卡环组成的轴向限位组件压紧组成为一体，且机匣可绕其中心线自由转动。

Claims (10)

1.一种用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特特征在于，包括矩形结构的底架(1)，固定设置在底架两端的“人”字型支架(2)，固定设置在“人”字型支架上端的轴承座(3)，两端通过支承转轴(4)和轴承座(3)安装在“人”字型支架上端型结构的旋转臂(5)，安装在一端“人”字型支架上的变速器，设置在旋转臂上用于安装待射线检测机匣的固定装置；所述变速器为手柄驱动自锁变速器，其输出轴通过联轴器与所述支承转轴联接，其输入轴与驱动手柄联接；位于两“人”字型支架上端支承座内支承转轴与型结构的旋转臂两端固定联接；所述安装待射线检测机匣的固定装置，包括固定设置在旋转臂中部上的支撑管(6)，可转动地安装在支撑管内且下端穿过旋转臂安装孔的轴套(7)，可轴向滑动地安装在轴套内的拉杆轴(8)，用于承托待检测机匣的托盘(9)，用于压紧待加工机匣的盖板(10)，用于锁紧待检测机匣的手柄螺母(21)，安装在轴套上端部上的第一止推轴承(11)和安装在旋转臂下方轴套上的第二止推轴承(12)；所述拉杆轴的顶端设计有轴向限位结构，下端设计有与手柄螺母构成螺纹副的外螺纹；所述轴套上端部设计有支撑环(13)，通过位于支撑管口端面与支撑环下环面之间的第一止推轴承可转动地安装在支撑管内；所述托盘设计有与轴套配合的安装孔，通过安装孔安装在轴套支撑环上；盖板设计有与拉杆轴配合的安装孔，通过安装孔可轴向滑动地套置在拉杆轴外；托盘和盖板分别设计有与待射线检测机匣装配定位面相匹配的定位结构；安装在旋转臂下方轴套上的第二止推轴承，其上环面与旋转臂相作用，下环面与位于下方的手柄螺母端面作用，使轴套可在支撑管内自由转动；安装在托盘和盖板之间的待射线检测机匣，通过旋紧手柄螺母，利用由拉杆轴顶端轴向限位结构组成的轴向限位组件压紧组成为一体，且机匣可绕其中心线自由转动。

2.根据权利要求1所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，所述支承转轴(4)上安装有分度盘(20)。

3.根据权利要求1所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，所述旋转臂由矩形断面管加工制作。

4.根据权利要求3所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，所述旋转臂中部固定设置支撑管的部位上下壁面上焊接有加强板(14)。

5.根据权利要求4所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，在旋转臂上壁面上的加强板与支撑管下部之间焊接有2-4块筋板(15)。

6.根据权利要求1至5之一所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，拉杆轴顶端的限位结构为颈端头(22)，颈端头的端头直径小于盖板安装孔的直径，颈端头与外径大于盖板安装孔的直径、内径小于端头直径的卡环(16)构成轴向限位组件。

7.根据权利要求1至5之一所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，所述托盘和盖板均为轮辐结构。

8.根据权利要求1至5之一所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，所述拉杆轴的顶端设置有用于起吊的吊环(17)。

9.根据权利要求1至5之一所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，所述底架四角下方设置有带锁紧机构的滚轮装置。

10.根据权利要求1至5之一所述的用于机匣焊接质量射线检测的辅助工装设备，其特征在于，安装变速器(18)一侧的“人”字型支架上设置有推手(19)。