CN108080902A - 一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法 - Google Patents

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贾爽
应腾芳
姜绍西
吴宏春
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Abstract

一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，其特征在于：所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，是基于一种专门的夹具结构，通过装配方法何步骤来实现一种航空发动机静子叶片扇形段装配方法；包括以下内容：叶形板内环焊接组合件的装配方法；静子叶片扇形段装配夹具结构；静子叶片扇形段装配调整方法。本发明的优点：本发明所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，与传统单工步加工工艺相比，航空发动机静子叶片扇形段提高生产效率30％，一次装配合格率提高25％。如大批量生产，创造的经济效益将更为可观。

Description

一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法
技术领域
本发明涉及燃气轮机叶片机械加工领域，特别涉及了一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法。
背景技术
随着航空发动机设计技术的发展。为减少压气机静子叶片部件装配难度，并保证相邻叶片的之间的装配精度，并且减小整机装配后静子叶片的振动。压气机静子叶片一般设计成静子叶片扇形段的结构。
静子叶片扇形段结构一般由T型板、叶片、叶形板、大弯边板、小弯边板通过装配及真空钎焊而成。在装配过程中需要进行大量修配工作以保证配合间隙及定位间隙的合格，因此对装配位置及修配量提出较高要求；叶片调整装配的水平直接影响静子叶片扇形段的整体质量。对此，发明一套准确判断叶片和T型板、叶形板的配合关系及修配的方法，快速调整叶片装配关系并最终满足图纸要求，对提高静子叶片扇形段装配效率及装配质量具有重要的意义。
以往采取的装配静子叶片扇形段的夹具及工艺方法过程复杂、操作困难，装配效率较低，不易调整，T型板与叶形流道板之间通道尺寸精度超出设计要求。不能适应零件大批量生产的需求。
发明内容
本发明的目的是，为了保证T型板与叶形流道板之间通道尺寸精度满足要求；保证T型板与叶形流道板轴向方向的台阶尺寸精度；保证T型板形孔中心线与流道叶形板叶形中心线一致；保证叶形流道板、大弯边板、小弯边板形成的装配槽能够装配精度，保证后续的装配；保证装配后的各零件之间满足焊接间隙；特提供了一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法。
本发明提供了一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，其特征在于：所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，是基于一种专门的夹具结构，通过装配方法何步骤来实现一种航空发动机静子叶片扇形段装配方法。
包括以下内容：
1)叶形板内环焊接组合件的装配方法；
2)静子叶片扇形段装配夹具结构；
3)静子叶片扇形段装配调整方法。
所述的叶形板内环焊接组合件的装配调整判断方法为：
步骤1：首先将流道叶形板与大弯边板进行装配，要求型孔中心对齐不得张开，用多个叶片小头型面定位型孔，并保证尺寸a(见附图3)，采用储能点焊机点焊牢固，定位焊好。
步骤2：将小弯边板用储能点焊机定位焊大弯边板上，保证尺寸 b(见附图3)，并采用卡尺测量。宽度方向点焊一排，长度方向以间距10-12mm定位点焊。
所述的叶片的试装与修配判断方法：
步骤1：使叶片能插入T型板与叶形板内环焊接组合件的型孔中，检查叶片型面与T型板型孔的间隙不大于0.1mm，叶片与流道板的型孔的间隙不大于0.1mm。
步骤2：对叶片与T型板与叶形板内环焊接组合件的型孔干涉的叶片用打磨器修磨叶片两端，保证叶片型面与T型板型孔的间隙不大于0.1mm，叶片与流道板的型孔的间隙不大于0.1mm要求。将修配后的叶片记录编号。
所述的静子叶片扇形段装配调整判断方法：
步骤1:首先将试装好的叶片并编好序号的叶片上安装头、下安装头分别安装到T型叶型板对应型孔内和叶形板内环焊接组合件型孔内，保证所有叶片上、下安装头均安装到T型板、叶形板内环焊接组合件对应型孔内。用手压紧T型板、叶形板内环焊接组合件防止叶片安装头脱落出相应型孔。
步骤2：静子叶片扇形段定位块在夹具中固定方法
将步骤1安装好的静子叶片扇形段两端分别插入左定位块、左顶压板对应定位孔内，并同时放入中间定位块。首先将静子叶片扇形段与左定位块固定到左支承座上。并通过支承座左压板、支承左压紧螺钉进行竖向压紧。通过左顶压板、左压紧螺钉进行纵向压紧。同时将右定位块固定到右支承座上。并通过支承右压紧螺钉、支承座右压板进行竖向压紧。通过右压紧螺钉、右顶压板进行纵向压紧。
步骤3：T型板的定位调整方法。
调整静子叶片扇形段，使T型板内圆基准D与夹具左定位块、中间定位块、右定位块径向基准进行贴合定位，用塞尺检查0.03不通过。使T型板平面定位基准G与夹具左定位块、中间定位块、右定位块轴向基准贴合定位，用塞尺检查0.03不通过。使T型板端面定位基准J与夹具下定位块贴合定位，用塞尺检查0.03不通过。
步骤4：叶形板内环焊接组合件的定位调整；
调整静子叶片扇形段，同时将叶形板内环焊接组合件平面基准B 与夹具左定位块、中间定位块、右定位块轴向定位基准贴合，用塞尺检查0.03不通过。将叶形板内环焊接组合件流道基准L与夹具左定位块、中间定位块、右定位块流道定位基准贴合，用塞尺检查0.03不通过。并保证叶形板内环焊接组合件端面K与夹具定位贴合。
步骤5：静子叶片扇形段在夹具中进行压紧调整；
旋转左上螺钉带动左大滑动压板径向压紧T型板。旋转右上螺钉带动右大滑动压板径向压紧T型板。
旋转左下螺钉带动左小滑动压板径向压紧叶形板内环焊接组合件。旋转右下螺钉带动右小滑动压板径向压紧叶形板内环焊接组合件。
步骤6：静子叶片在扇形段中进行定位；
叶片径向定位，移动叶片使叶片端面与叶形板内环焊接组合件定位贴合。
步骤7：检查叶片活动量，防止装配变形；
轻轻晃动叶片，要求叶片与T型板与叶形板内环焊接组合件有活动量。如没有间隙重新按步骤11进行后，重新进行。
步骤8：用储能点焊机将叶片定位点焊到T型板与内环内，每个型孔位置定位点焊4～6个点。
步骤9：从夹具上拆卸静子叶片扇形段
通过反向旋转支承座左压板带动支承左压紧螺钉放松纵向压紧。通过反向旋转左顶压板带动左压紧螺钉放松竖向压紧。将左定位块连同左上螺钉、左下螺钉从左支承座上松开。
通过反向旋转支承右压紧螺钉带动支承座右压板放松纵向压紧。通过方向旋转右压紧螺钉带动右顶压板放松竖向压紧。将右定位块连同右上螺钉、右下螺钉从右支承座上松开。
旋转左上螺钉带动左大滑动压板径向松开T型板。
旋转右上螺钉带动右大滑动压板径向松开T型板。旋转左下螺钉带动左小滑动压板径向松开叶形板内环焊接组合件。
旋转右下螺钉带动右小滑动压板径向松开叶形板内环焊接组合件。从夹具上拆下扇形段。
步骤10：测具上检查，台阶尺寸G、通道尺寸A、B、C、D符合要求。
本发明的优点：
本发明与传统单工步加工工艺相比，航空发动机静子叶片扇形段提高生产效率30％，一次装配合格率提高25％。如大批量生产，创造的经济效益将更为可观。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是叶片结构示意图；
图2是A向视图；
图3是B向视图；
图4是夹具俯视图；
图5是图4的A向视图；
图6是图4的B向视图；
图7是图4的F-F剖向视图；
图8是静子叶片扇形段主视图；
图9是图8的C-C剖视图；
图10是叶片结构简图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，其特征在于：所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，是基于一种专门的夹具结构，通过装配方法何步骤来实现一种航空发动机静子叶片扇形段装配方法。
包括以下内容：
1)叶形板内环焊接组合件的装配方法；
2)静子叶片扇形段装配夹具结构；
3)静子叶片扇形段装配调整方法。
所述的叶形板内环焊接组合件的装配调整判断方法为：
步骤1：首先将流道叶形板与大弯边板进行装配，要求型孔中心对齐不得张开，用多个叶片小头型面定位型孔，并保证尺寸a(见附图3)，采用储能点焊机点焊牢固，定位焊好。
步骤2：将小弯边板用储能点焊机定位焊大弯边板上，保证尺寸b(见附图3)，并采用卡尺测量。宽度方向点焊一排，长度方向以间距10-12mm定位点焊。
所述的叶片的试装与修配判断方法：
步骤1：使叶片能插入T型板与叶形板内环焊接组合件的型孔中，检查叶片型面与T型板型孔的间隙不大于0.1mm，叶片与流道板的型孔的间隙不大于0.1mm。
步骤2：对叶片与T型板与叶形板内环焊接组合件的型孔干涉的叶片用打磨器修磨叶片两端，保证叶片型面与T型板型孔的间隙不大于0.1mm，叶片与流道板的型孔的间隙不大于0.1mm要求。将修配后的叶片记录编号。
所述的静子叶片扇形段装配调整判断方法：
步骤1:首先将试装好的叶片并编好序号的叶片上安装头、下安装头分别安装到T型叶型板对应型孔内和叶形板内环焊接组合件型孔内，保证所有叶片上、下安装头均安装到T型板、叶形板内环焊接组合件对应型孔内。用手压紧T型板、叶形板内环焊接组合件防止叶片安装头脱落出相应型孔。
步骤2：静子叶片扇形段定位块在夹具中固定方法
将步骤1安装好的静子叶片扇形段两端分别插入左定位块、左顶压板对应定位孔内，并同时放入中间定位块。首先将静子叶片扇形段与左定位块固定到左支承座上。并通过支承座左压板、支承左压紧螺钉进行竖向压紧。通过左顶压板、左压紧螺钉进行纵向压紧。同时将右定位块固定到右支承座上。并通过支承右压紧螺钉、支承座右压板进行竖向压紧。通过右压紧螺钉、右顶压板进行纵向压紧。
步骤3：T型板的定位调整方法。
调整静子叶片扇形段，使T型板内圆基准D与夹具左定位块、中间定位块、右定位块径向基准进行贴合定位，用塞尺检查0.03不通过。使T型板平面定位基准G与夹具左定位块、中间定位块、右定位块轴向基准贴合定位，用塞尺检查0.03不通过。使T型板端面定位基准J与夹具下定位块贴合定位，用塞尺检查0.03不通过。
步骤4：叶形板内环焊接组合件的定位调整；
调整静子叶片扇形段，同时将叶形板内环焊接组合件平面基准B 与夹具左定位块、中间定位块、右定位块轴向定位基准贴合，用塞尺检查0.03不通过。将叶形板内环焊接组合件流道基准L与夹具左定位块、中间定位块、右定位块流道定位基准贴合，用塞尺检查0.03不通过。并保证叶形板内环焊接组合件端面K与夹具定位贴合。
步骤5：静子叶片扇形段在夹具中进行压紧调整；
旋转左上螺钉带动左大滑动压板径向压紧T型板。旋转右上螺钉带动右大滑动压板径向压紧T型板。
旋转左下螺钉带动左小滑动压板径向压紧叶形板内环焊接组合件。旋转右下螺钉带动右小滑动压板径向压紧叶形板内环焊接组合件。
步骤6：静子叶片在扇形段中进行定位；
叶片径向定位，移动叶片使叶片端面与叶形板内环焊接组合件定位贴合。
步骤7：检查叶片活动量，防止装配变形；
轻轻晃动叶片，要求叶片与T型板与叶形板内环焊接组合件有活动量。如没有间隙重新按步骤11进行后，重新进行。
步骤8：用储能点焊机将叶片定位点焊到T型板与内环内，每个型孔位置定位点焊4～6个点。
步骤9：从夹具上拆卸静子叶片扇形段
通过反向旋转支承座左压板带动支承左压紧螺钉放松纵向压紧。通过反向旋转左顶压板带动左压紧螺钉放松竖向压紧。将左定位块连同左上螺钉、左下螺钉从左支承座上松开。
通过反向旋转支承右压紧螺钉带动支承座右压板放松纵向压紧。通过方向旋转右压紧螺钉带动右顶压板放松竖向压紧。将右定位块连同右上螺钉、右下螺钉从右支承座上松开。
旋转左上螺钉带动左大滑动压板径向松开T型板。
旋转右上螺钉带动右大滑动压板径向松开T型板。旋转左下螺钉带动左小滑动压板径向松开叶形板内环焊接组合件。
旋转右下螺钉带动右小滑动压板径向松开叶形板内环焊接组合件。从夹具上拆下扇形段。
步骤10：测具上检查，台阶尺寸G、通道尺寸A、B、C、D符合要求。

Claims (4)

1.一种航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，其特征在于：所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，是基于一种专门的夹具结构，通过装配方法何步骤来实现一种航空发动机静子叶片扇形段装配方法；包括以下内容：1)叶形板内环焊接组合件的装配方法；2)静子叶片扇形段装配夹具结构；3)静子叶片扇形段装配调整方法。
2.按照权利要求1所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，其特征在于：所述的叶形板内环焊接组合件的装配调整判断方法为：
步骤1：首先将流道叶形板与大弯边板进行装配，要求型孔中心对齐不得张开，用多个叶片小头型面定位型孔，采用储能点焊机点焊牢固，定位焊好；
步骤2：将小弯边板用储能点焊机定位焊大弯边板上，并采用卡尺测量；宽度方向点焊一排，长度方向以间距10-12mm定位点焊。
3.按照权利要求1所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，其特征在于：所述的叶片的试装与修配判断方法：
步骤1：使叶片能插入T型板与叶形板内环焊接组合件的型孔中，检查叶片型面与T型板型孔的间隙不大于0.1mm，叶片与流道板的型孔的间隙不大于0.1mm；
步骤2：对叶片与T型板与叶形板内环焊接组合件的型孔干涉的叶片用打磨器修磨叶片两端，保证叶片型面与T型板型孔的间隙不大于0.1mm，叶片与流道板的型孔的间隙不大于0.1mm要求，将修配后的叶片记录编号。
4.按照权利要求1所述的航空发动机静子叶片扇形段装配调整方法，其特征在于：所述的静子叶片扇形段装配调整判断方法：
步骤1:首先将试装好的叶片并编好序号的叶片上安装头、下安装头分别安装到T型叶型板对应型孔内和叶形板内环焊接组合件型孔内，保证所有叶片上、下安装头均安装到T型板、叶形板内环焊接组合件对应型孔内；用手压紧T型板、叶形板内环焊接组合件防止叶片安装头脱落出相应型孔；
步骤2：静子叶片扇形段定位块在夹具中固定方法
将步骤1安装好的静子叶片扇形段两端分别插入左定位块、左顶压板对应定位孔内，并同时放入中间定位块；首先将静子叶片扇形段与左定位块固定到左支承座上；并通过支承座左压板、支承左压紧螺钉进行竖向压紧；通过左顶压板、左压紧螺钉进行纵向压紧；同时将右定位块固定到右支承座上；并通过支承右压紧螺钉、支承座右压板进行竖向压紧；通过右压紧螺钉、右顶压板进行纵向压紧；
步骤3：T型板的定位调整方法；
调整静子叶片扇形段，使T型板内圆基准D与夹具左定位块、中间定位块、右定位块径向基准进行贴合定位，用塞尺检查0.03不通过；使T型板平面定位基准G与夹具左定位块、中间定位块、右定位块轴向基准贴合定位，用塞尺检查0.03不通过；使T型板端面定位基准J与夹具下定位块贴合定位，用塞尺检查0.03不通过；
步骤4：叶形板内环焊接组合件的定位调整；
调整静子叶片扇形段，同时将叶形板内环焊接组合件平面基准B与夹具左定位块、中间定位块、右定位块轴向定位基准贴合，用塞尺检查0.03不通过；将叶形板内环焊接组合件流道基准L与夹具左定位块、中间定位块、右定位块流道定位基准贴合，用塞尺检查0.03不通过；并保证叶形板内环焊接组合件端面K与夹具定位贴合；
步骤5：静子叶片扇形段在夹具中进行压紧调整；
旋转左上螺钉带动左大滑动压板径向压紧T型板；旋转右上螺钉带动右大滑动压板径向压紧T型板；
旋转左下螺钉带动左小滑动压板径向压紧叶形板内环焊接组合件；旋转右下螺钉带动右小滑动压板径向压紧叶形板内环焊接组合件；
步骤6：静子叶片在扇形段中进行定位；
叶片径向定位，移动叶片使叶片端面与叶形板内环焊接组合件定位贴合；
步骤7：检查叶片活动量，防止装配变形；
轻轻晃动叶片，要求叶片与T型板与叶形板内环焊接组合件有活动量；如没有间隙重新按步骤11进行后，重新进行；
步骤8：用储能点焊机将叶片定位点焊到T型板与内环内，每个型孔位置定位点焊4～6个点；
步骤9：从夹具上拆卸静子叶片扇形段
通过反向旋转支承座左压板带动支承左压紧螺钉放松纵向压紧；通过反向旋转左顶压板带动左压紧螺钉放松竖向压紧；将左定位块连同左上螺钉、左下螺钉从左支承座上松开；
通过反向旋转支承右压紧螺钉带动支承座右压板放松纵向压紧；通过方向旋转右压紧螺钉带动右顶压板放松竖向压紧；将右定位块连同右上螺钉、右下螺钉从右支承座上松开；
旋转左上螺钉带动左大滑动压板径向松开T型板；
旋转右上螺钉带动右大滑动压板径向松开T型板；旋转左下螺钉带动左小滑动压板径向松开叶形板内环焊接组合件；
旋转右下螺钉带动右小滑动压板径向松开叶形板内环焊接组合件；从夹具上拆下扇形段；
步骤10：测具上检查，台阶尺寸G、通道尺寸A、B、C、D符合要求。
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