CN108278956A - 一种航空发动机总装外廓检测方法和装置 - Google Patents

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陈燕青
李平
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Abstract

发动机外形轮廓检测装置，首先设计一种专用于本发动机轮廓外形的检测装置，检测装置主要由上轮廓样板、定位支架、定位插销、螺栓、下轮廓样板、滑块(安装在上轮廓样板上)、定位柱(安装在定位支架上)、导轨、保持架和滚珠组成。然后进行测量，第一步：安装定位支架，第二步：安装导轨，第三步：将保持架放在安装好的导轨上，保证滑动灵活，无滞涩现象；第四步：安装上轮廓样板和下轮廓样板，通过滑块，将上轮廓样板准确放在左右保持架上，左右均匀施力，保证上轮廓样板沿着导轨平稳移动，第五步：平稳移动轮廓样板，检测发动机外形是否控制在允许的最大轮廓范围内。

Description

一种航空发动机总装外廓检测方法和装置
技术领域
本发明属于航空发动机总装外廓检测技术，涉及发动机整体外形检测，保证发动机与飞机装配时能顺利通过装配通道。
背景技术
某型发动机总装完成后，必须检测以发动机轴线为中心，不同截面任意方向的最大外形轮廓，保证发动机与飞机装配时能顺利通过装配通道。按要求，发动机最大外形轮廓检测范围：从进气端开始，沿发动机轴线375～2830mm长度截面上360°全方位进行检测。现有的外形轮廓样板，采用两人手拿的方式，人为对比发动机外形与轮廓样板的贴合性，判定发动机外形是否超出规定的截面。这样的检测方法，存在的问题和缺点有：1、轮廓样板没有检测基准，人为控制沿发动机轴线方向，无法保证样板沿发动机轴线平行移动，测量过程(动作)不平稳，劳动强度大，检测结果不真实，造成人为测量误差；2、总装时，受装配车支点的限制，只能检测0～888.5发动机轴线长度上的外形轮廓，满足不了375～2830mm长度上任意方向的最大实体轮廓的检测要求；3、校正发动机附件设备、管线时，没有固定的中心基准，造成部件及管线超出规定的截面范围。
发明内容
1、发明目的：提供一种符合发动机外形轮廓最大实体检测要求的方法和装置，保证检测结果真实可靠，降低劳动强度，提高效率。同时，方便校正外围部件及管线。
2、发明技术解决方案
明确发动机总装的外形轮廓的检测要求，整合沿发动机轴线375～2830mm长度截面上任意方向的最大实体轮廓，经过测量技术方案论证，结合发动机在装配车上的定位、支撑，采用分段定位、装夹和测量。通过零部件机匣安装边，安装支架和导轨，保证测量时外廓样板沿着发动机轴线方向平行移动，消除人为因素，实现发动机外形轮廓最大实体截面的检测。
首先，设计一种专用于本发动机轮廓外形的检测装置，主要由上轮廓样板1、定位支架2、定位插销3、螺栓4、下轮廓样板5、滑块(通过圆柱销定位，螺钉链接安装在上轮廓样板上)6、定位柱(安装在定位支架上)7、导轨8、保持架9、钢球10组成。
所述上轮廓样板1和下轮廓样板5组合在一起时外形为多边形(不规则的几何截面图形)，中间是圆形空心，沿中心轴线上下对称地分成上轮廓样板1和下轮廓样板5，在上轮廓样板1和下轮廓样板5两端对接面上设有定位孔K1和连接孔K2，在上轮廓样板1和下轮廓样板5的外边侧边上设有连接孔K3(连接螺钉通过连接孔K3用螺钉将外侧边上的把手与上轮廓样板连接在一起),上轮廓样板1的两端连接端面内侧呈阶梯状；
定位支架2分为左定位支架(2个)和右定位支架(2个)，左右定位支架的底座均为平面，在此平面设有两个安装定位柱7的孔，底座上部是呈阶梯状的定位臂，定位臂上部设有两个连接孔(K4、K5)，中心的连接孔K4和尖端的连接孔K5的中心连线对称聚焦于定位支架的中心连线上(通过精密螺栓与发动机机匣安装边精密孔连接)；定位支架2要求用高强度和刚度的材料制作，且配合尺寸精度需精准；
定位柱7是大小圆柱组成的柱体，其小圆柱部分装于定位支架2底座的孔内，大圆柱部分装于导轨8底部的孔内；
导轨为长条状，其下部设有安装定位柱7的孔，上部呈V形，装有滚珠10的保持架9放在导轨8上面，其保持架中的滚珠落于导轨的V形槽内；导轨要求用高强度和刚度的材料制作，且耐磨；
滑块6呈倒T形，底部的平面与保持架中的滚珠10相接触，底部中心竖直支柱的上下端均设有连接孔K6，通过连接孔K6用螺栓将滑块6与上轮廓样板1固定在一起。
航空发动机总装外廓检测方法和操作步骤如下：
A、分段整合发动机外形轮廓最大实体截面图，依据发动机装配车的支撑位置，分三段进行外形轮廓检测，按照设计方提供的外廓截面图，整合得到每段任意方向的最大外形尺寸，使测量结果真实可靠；
B、根据轮廓样板的测量基准安装定位支架2，在上轮廓样板1的左右阶梯端面处定位安放定位支架2，采用前后2个定位支点，左右各一个支架定位，共计需要4个定位支架，通过发动机零部件机匣安装边上的精密螺栓孔，实现定位支架相对于发动机中心的准确定位、装夹牢靠。
C、将定位柱小圆柱段采用过盈配合方式装入定位支架的底座的孔内，使之成为一个组件)，在左右定位支架定位柱上放上导轨并用螺钉固定，使定位柱的大圆柱部分装于导轨8底部的孔内；
D、将装有滚珠的保持架9放在导轨8上面，其保持架中的滚珠10落于导轨的V形槽内；
E、将滑块的底平面放在保持架9上，使滑块的底平面与保持架中的滚珠相接触，使上轮廓样板平稳放在导轨上；
F、将下轮廓样板5与上轮廓样板1对接，通过定位插销3和连接螺栓4将下轮廓样板5与上轮廓样板1连接在一起；
G、开始测量检验。
3、与现有技术相比具有的优点或积极效果
第一、在装配车上实现从进气端开始，沿发动机轴线0～2830mm长度上进行外形轮廓最大实体检测；第二、消除人为因素，该方法和装置定位精准，检测结果真实可靠，有效保证发动机外形轮廓不超出规定范围；第三、降低劳动强度，提高效率，同时，方便校正外围部件及管线。
附图说明
图1是发动机外形轮廓检测装置示意图。
图2是图1的E-E剖面视图；
图中：1-上轮廓样板、2-定位支架、3-定位插销、4-螺栓、5-下轮廓样板、6-滑块、7-定位柱、8-导轨、9-保持架、10-滚珠；K1-上轮廓样板和下轮廓样板两端的定位孔、K2-上轮廓样板和下轮廓样板两端的连接孔、K3-上轮廓样板和下轮廓样板外边侧边上的连接孔、K4-定位支架上支臂中心的连接孔、K5-定位支架上支臂尖端的连接孔、K6-滑块竖直支柱的上连接孔。
具体实施方式
如图1所示，检测装置主要由上轮廓样板1、定位支架2、定位插销3、螺栓4、下轮廓样板5、滑块(安装在上轮廓样板上)6、定位柱(安装在定位支架上)7、导轨8、保持架9和滚珠10组成。第一段轮廓样板为整体，不设计定位插销3和螺栓4，下面以第二段(第二段)说明使用和操作步骤。第一步：安装定位支架。以外涵道后机匣、外涵道前机匣上半部、外涵道前机匣下半部安装边上的精密螺栓孔定位，安装前后2个支点共4个定位支架，保证4个定位支架上的定位柱(前后)连线平行于发动机轴线，定位支架上安装导轨的平面保持在同一高度，装夹牢靠；第二步：安装导轨。以定位柱为基准，将导轨安装在定位支架上，导轨上的定位孔与V型块有较高的尺寸和位置精度，保证第一步的技术要求传递到导轨V型块的中心平面上，导轨装夹牢靠；第三步：将保持架放在安装好的导轨上，保证滑动灵活，无滞涩现象；第四步：安装上轮廓样板和下轮廓样板，通过滑块，将上轮廓样板准确放在左右保持架上，左右均匀施力，保证上轮廓样板沿着导轨平稳移动，此时，将下轮廓样板通过定位插销和螺栓安装在下轮廓样板，形成了一个完整发动机截面图；第五步：平稳移动轮廓样板，检测发动机外形是否控制在允许的最大轮廓范围内。第一、第三段操作一样，第一段没有装下轮廓样板的步骤。
由于安装边上的定位孔的位置、尺寸比较精确，装置各部件都具有较高的尺寸和完位置精度，设计的轮廓样板完全满足总装发动机最大外形轮廓的检测，故定位部位不作误差分析。
按照本发明的方法和装置，经发动机总装现场使用，完全满足航空发动机总装完成后，发动机轴线方向不同截面任意方向最大外形轮廓检测，保证发动机与飞机装配时能顺利通过装配通道。

Claims (6)

1.一种航空发动机总装外廓检测方法和装置，其特征在于：根据发动机总装的外形轮廓的检测要求，结合发动机在装配车上的定位、支撑，采用分段定位、装夹和测量方法，通过零部件机匣安装边，安装支架和导轨，保证测量时外廓样板沿着发动机轴线方向平行移动，实现发动机外形轮廓最大实体截面的检测。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机总装外廓检测方法和装置，其特征在于：专用于本发动机轮廓外形的检测装置包括上轮廓样板(1)、定位支架(2)、定位插销(3)、螺栓(4)、下轮廓样板(5)、滑块(6)、定位柱(7)、导轨(8)、保持架(9)和滚珠(10)；
其中，所述上轮廓样板(1)和下轮廓样板(5)组合在一起时外形为多边形，中间是圆形空心，沿中心轴线上下对称地分成上轮廓样板(1)和下轮廓样板(5)，在上轮廓样板(1)和下轮廓样板(5)两端对接面上设有定位孔(K1)和连接孔(K2)，在上轮廓样板(1)和下轮廓样板(5)的外边侧边上设有连接孔(K3),上轮廓样板(1)的两端连接端面内侧呈阶梯状；
定位支架(2)分为左定位支架和右定位支架，左右定位支架的底座均为平面，在此平面设有两个安装定位柱(7)的孔，底座上部是呈阶梯状的定位臂，定位臂上部设有两个连接孔(K4、K5)，中心的连接孔K4和尖端的连接孔K5的中心连线对称聚焦于定位支架的中心连线上；
定位柱(7)是大小圆柱组成的柱体，其小圆柱部分装于定位支架(2)底座的孔内，大圆柱部分装于导轨(8)底部的孔内；
导轨为长条状，其下部设有安装定位柱(7)的孔，上部呈V形，装有滚珠(10)的保持架(9)放在导轨(8)上面，其保持架中的滚珠落于导轨的V形槽内；
滑块(6)呈倒T形，底部的平面与保持架中的滚珠相接触，底部中心竖直支柱的上下端均设有连接孔(K6)，通过连接孔(K6)用螺栓将滑块(6)与上轮廓样板(1)固定在一起。
3.根据权利要求1所述的，一种航空发动机总装外廓检测方法和装置，其特征在于：航空发动机总装外廓检测方法和操作步骤如下：
A、分段整合发动机外形轮廓最大实体截面图，依据发动机装配车的支撑位置，分三段进行外形轮廓检测，按照设计方提供的外廓截面图，整合得到每段任意方向的最大外形尺寸，使测量结果真实可靠；
B、根据轮廓样板的测量基准安装定位支架(2)，在上轮廓样板(1)的左右阶梯端面处定位安放定位支架(2)，采用前后2个定位支点，左右各一个支架定位，共计需要4个定位支架，通过发动机零部件机匣安装边上的精密螺栓孔，实现定位支架相对于发动机中心的准确定位、装夹牢靠。
C、将定位柱小圆柱段采用过盈配合方式装入定位支架的底座的孔内，在左右定位支架定位柱上放上导轨并用螺钉固定，使定位柱的大圆柱部分装于导轨(8)底部的孔内；
D、将装有滚珠(10)的保持架(9)放在导轨(8)上面，其保持架中的滚珠(10)落于导轨的V形槽内；
E、将滑块的底平面放在保持架(9)上，使滑块的底平面与保持架中的滚珠相接触，使上轮廓样板平稳放在导轨上；
F、将下轮廓样板(5)与上轮廓样板(1)对接，通过定位插销(3)和连接螺栓(4)将下轮廓样板(5)与上轮廓样板(1)连接在一起；
G、开始测量检验。
4.根据权利要求1所述的一种航空发动机总装外廓检测方法和装置，其特征在于：定位支架(2)要求用高强度和刚度的材料制作，且配合尺寸精度需精准。
5.根据权利要求1所述的一种航空发动机总装外廓检测方法和装置，其特征在于：导轨(8)要求用高强度和刚度的材料制作，且耐磨。
6.根据权利要求1所述的一种航空发动机总装外廓检测方法和装置，其特征在于：定位柱与定位支架采用过盈配合方式装在一起。
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