CN110524234A - 调节导叶角度的工装、检测压气机导叶调节角度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调节导叶角度的工装以及采用该工装的检测压气机导叶调节角度的方法。本发明的调节导叶角度的工装,通过转动操纵杆就可以实现0级导叶和1级导叶之间联动以同时调节0级导叶和1级导叶的角度,并且通过在0级联动环设置两个校正孔,通过判断两个校正孔与压气机机匣上的定位槽的位置关系来判断导叶的调节角度是否满足技术要求,可以快速、准确地检测出导叶调节角度是否满足要求,提高了发动机装配过程中发动机叶片调节结构的装配质量及叶片角度的调节精准度,大幅度提高了发动机的装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及压气机导叶角度调节技术领域,特别地,涉及一种调节导叶角度的工装,另外,还涉及一种采用该工装的检测压气机导叶调节角度的方法。
背景技术
航空发动机在工作状态中,由于实际进气量偏离设计的进气量少了很多,例如在低转速情况下进气量少,进气攻角增大,压气机级间压力梯度变小,气流会在叶背产生分离,进而形成涡流气旋,气流流动受阻,使气流压力和流速发生脉动,以忽高忽低的压力和速度从出口流出,为避免发动机在工作过程中出现压气机喘振的问题,发动机常采用调节压气机导叶的角度来解决。
但是,目前调节压气机导叶角度的方式是在发动机总装完成后再通过角位移传感器以及数字控制系统来调节导叶角度,一旦检测出导叶角度不合适则需要重新对装配好的发动机进行拆解后再调节导叶角度,无法在发动机装配过程中判断导叶角度是否满足要求,同时也存在导叶调节准确度差的问题。
发明内容
本发明提供了一种调节导叶角度的工装及采用该工装的检测压气机导叶调节角度的方法,以解决现有的调节压气机导叶角度的方法无法在发动机装配过程中判断导叶角度是否满足要求的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供一种调节导叶角度的工装,用于在发动机装配过程中调节导叶的角度并可检测导叶调节角度是否满足要求,所述调节导叶角度的工装包括0级联动环、0级连杆、0级摇臂、1级联动环、1级连杆、1级摇臂和操纵杆,所述0级摇臂和1级摇臂用于分别与安装在压气机机匣上的0级导叶和1级导叶连接,所述0级摇臂与0级联动环连接,所述1级摇臂与1级联动环连接,所述0级联动环通过0级连杆与操纵杆连接,所述1级联动环通过1级连杆与操纵杆连接,通过转动操纵杆可以带动0级联动环和1级联动环联动以同时调节0级导叶和1级导叶的角度;
所述0级联动环上设置有两个校正孔,压气机机匣上开设有定位槽,通过检查两个校正孔与定位槽的位置关系以判断0级导叶和1级导叶的调节角度是否满足要求。
进一步地,当第一个校正孔与定位槽方向对正时,所述0级导叶对应的转动角度为第一角度,所述1级导叶对应的转动角度为第三角度;当第二个校正孔与定位槽方向对正时,所述0级导叶对应的转动角度为第二角度,所述1级导叶对应的转动角度为第四角度;当所述0级导叶的转动角度在第一角度和第二角度的范围内,所述0级导叶的调节角度满足要求,所述1级导叶的调节角度在第三度和第四角度的范围内时,所述1级导叶的调节角度满足要求。
进一步地,所述0级摇臂和1级摇臂均上端开设有定位孔和下端开设有销孔,所述0级导叶的轴端穿过0级摇臂上端的定位孔后通过螺母锁紧,所述1级导叶的轴端穿过1级摇臂上端的定位孔后也通过螺母锁紧,一根轴间销穿过所述0级摇臂下端的销孔后与0级联动环连接,另一根轴间销穿过所述1级摇臂下端的销孔后与1级联动环连接。
进一步地,所述0级导叶的轴肩处设置有定位面,当0级导叶的轴端穿过0级摇臂上端的定位孔时,轴肩处的定位面与定位孔的侧壁相贴合。
进一步地,所述定位孔的形状为跑道形,所述定位面为平面且分别设置在0级导叶的轴肩处的两侧面上。
进一步地,所述调节导叶角度的工装还包括一个伸缩定位机构,所述操纵杆通过该伸缩定位机构分别与0级联动环和1级联动环连接,通过调节伸缩定位机构的伸缩量可调节0级联动环和1级联动环之间的距离。
本发明还提供一种检测压气机导叶调节角度的方法,采用如上所述的调节导叶角度的工装,包括以下步骤:
步骤S1:将0级导叶和1级导叶安装在压气机机匣上,通过螺母分别将0级摇臂与0级导叶连接固定和将1级摇臂与1级导叶连接固定,通过轴间销分别将0级摇臂连接在0级联动环上和将1级摇臂连接在1级联动环上,分别通过连杆连接0级联动环和操纵杆以及1级联动环和操纵杆;
步骤S2:转动操纵杆以同时调节0级导叶和1级导叶的角度;
步骤S3:检查0级联动环上的两个校正孔与压气机机匣上的定位槽之间的位置关系以判断0级导叶和1级导叶的调节角度是否满足要求。
进一步地,还包括以下步骤:
步骤S12:通过伸缩定位机构调节0级联动环和1级联动环之间的距离。
进一步地,在所述步骤S1中,0级导叶的轴间处的定位面与0级摇臂上的定位孔相配合,1级导叶的轴肩处的定位面与1级摇臂上的定位孔相配合。
本发明具有以下有益效果:
本发明的调节导叶角度的工装,通过0级摇臂和1级摇臂分别与0级导叶和1级导叶连接,然后将0级摇臂与0级联动环连接,将1级摇臂与1级联动环连接,再将0级联动环和1级联动环与操纵杆连接,从而通过转动操纵杆就可以实现0级导叶和1级导叶之间联动以同时调节0级导叶和1级导叶的角度,并且通过在0级联动环上设置两个校正孔,通过判断两个校正孔与压气机机匣上的定位槽的位置关系来判断导叶的调节角度是否满足技术要求,可以快速、准确地检测出导叶调节角度是否满足要求,提高了发动机装配过程中发动机叶片调节结构的装配质量及叶片角度的调节精准度,大幅度提高了发动机的装配效率。
另外本发明的检测压气机导叶调节角度的方法同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明第一实施例的调节导叶角度的工装安装在压气机机匣上的立体结构示意图。
图2是本发明第一实施例的调节导叶角度的工装安装在压气机机匣上的俯视结构示意图。
图3是本发明第一实施例的调节导叶角度的工装的0级摇臂分别与0级导叶和0级联动环连接的结构示意图。
图4是本发明第一实施例的图3的爆炸结构示意图。
图5是本发明第一实施例的图1中的0级联动环的主视结构示意图。
图6是本发明第一实施例的图5从A-A处剖开的剖面结构示意图。
图7是本发明第二实施例的检测压气机导叶调节角度的方法的流程示意图。
附图标号说明
11、0级联动环;12、0级连杆;13、0级摇臂;21、1级联动环;22、1级连杆;23、1级摇臂;30、操纵杆;100、0级导叶;200、1级导叶;111、校正孔;131、定位孔;132、销孔;101、定位面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图6所示,本发明的第一实施例提供一种调节导叶角度的工装,用于在发动机装配过程中调节导叶的角度并可检测导叶调节角度是否满足要求,保证压气机导叶的角度调节范围满足技术条件要求,提高了发动机装配过程中发动机叶片调节结构的装配质量及叶片角度的调节精准度,大幅度提高了发动机的装配效率。所述调节导叶角度的工装包括0级联动环11、0级连杆12、0级摇臂13、1级联动环21、1级连杆22、1级摇臂23和操纵杆30,所述0级摇臂13通过螺母与压气机的0级导叶100连接,并通过轴间销与0级联动环11连接,所述1级摇臂23通过螺母与压气机的1级导叶200连接,并通过轴间销与1级联动环21连接,所述0级联动环11通过0级连杆12与操纵杆30连接,所述1级联动环21通过1级连杆22与操纵杆30连接,通过转动操纵杆30可以同时带动0级联动环11和1级联动环21联动转动以分别调节0级导叶100的角度和1级导叶20的角度,所述0级导叶100和1级导叶200均安装在压气机机匣上。可以理解,所述1级联动环21上均匀间隔连接有多个1级摇臂23,所述0级联动环11也均匀间隔连接有多个0级摇臂13,从而可以同时对多个0级导叶100和1级导叶200进行调节。
所述0级联动环11上开设有两处校正孔111,在压气机机匣上加工有一处定位槽,在发动机压气机部件装配合格后,将定位销分别穿过0级联动环11上的校正孔111后限位在压气机机匣上的定位槽中,当定位销穿过0级联动环11上的第一个校正孔111并限位在定位槽中时,即第一个校正孔111与定位槽方向对正时,所述0级导叶100对应的转动角度为第一角度α,当第二个校正孔111与定位槽方向对正时,所述0级导叶100对应的转动角度为第二角度β,而当0级导叶100的转动角度在第一角度α和第二角度β的中间范围内时即满足技术条件要求。因此,只需要在压气机部件装配合格后,通过判断校正孔111与定位槽的位置关系即可判断导叶角度是否满足技术条件要求,操作十分简便,检测准确度高。可以理解,所述校正孔111为销钉孔。另外,当0级联动环11上的第一个校正孔111与定位槽方向对正时,所述1级导叶200对应的转动角度为第三角度a,当0级联动环11上的第二个校正孔111与定位槽方向对正时,所述1级导叶200对应的转动角度为第四角度b,当1级导叶200的转动角度在第三角度a和第四角度b的中间范围内时即满足技术条件要求。当0级导叶100和1级导叶200的转动角度在此范围内时发动机不会出现喘振的问题。例如,当针对某型涡轴航空发动机,当第一个校正孔111与定位槽方向对正时,所述0级导叶100的转动角度为1.7°,所述1级导叶200的转动角度为0.4°;当第二个校正孔111与定位槽方向对正时,所述0级导叶100的转动角度为-41.7°,所述1级导叶200的转动角度为-12.4°,当0级导叶100的调节角度为-41.7°~1.7°之间,且1级导叶200的调节角度为-12.4°~0.4°之间时,0级导叶100和1级导叶200的调节角度满足技术要求,发动机在工作过程中不会出现喘振的问题。
另外,作为优选的,所述0级摇臂13的上端开设有一定位孔131,所述0级导叶100的轴端穿过该定位孔131后通过螺母锁紧在0级摇臂13上从而实现0级摇臂13和0级导叶100之间的紧固连接,并且0级导叶100的轴肩处设置有定位面101,定位面101与定位孔131的侧壁相贴合,保证0级导叶100的径向活动量为0.05mm~0.08mm,防止0级摇臂13与0级导叶100之间发生径向方向的大幅度偏转,并且可以确保在同时调节多片0级导叶100的角度时,每片0级导叶100的转动角度相同。可以理解,所述定位孔131的形状为跑道形或者长方形或者正方形,所述定位面101为平面,且设置在0级导叶100的轴肩两侧面处,为了便于装配,所述定位孔131的形状为跑道形。所述0级摇臂13的下端开设有销孔132,轴间销穿过销孔132后与0级联动环11连接。同样地,所述1级摇臂23和1级导叶200的结构与0级摇臂13和0级导叶100的结构相同,故在此不再赘述。
另外,作为优选的,所述操纵杆30通过一个伸缩定位机构(图未示)分别与0级联动环11和1级联动环21连接,可以通过伸缩定位机构调整0级联动环11和1级联动环21之间的距离,从而可以适用于不同的压气机,通用性更强。可以理解,所述伸缩定位机构可以是可定位的伸缩杆或者伸缩管。
本发明的调节导叶角度的工装,通过0级摇臂13和1级摇臂23分别与0级导叶100和1级导叶200连接,然后将0级摇臂13与0级联动环11连接,将1级摇臂23与1级联动环21连接,再将0级联动环11和1级联动环21与操纵杆30连接,从而通过转动操纵杆30就可以实现0级导叶100和1级导叶200之间联动以同时调节0级导叶100和1级导叶200的角度,并且通过在0级联动环11上设置两个校正孔111,通过判断两个校正孔111与压气机机匣上的定位槽的位置关系来判断导叶的调节角度是否满足技术要求,可以快速、准确地检测出导叶调节角度是否满足要求,提高了发动机装配过程中发动机叶片调节结构的装配质量及叶片角度的调节精准度,大幅度提高了发动机的装配效率。
如图7所示,本发明的优选实施例提供一种检测压气机导叶调节角度的方法,其采用如第一实施例所述的调节导叶角度的工装,可以在发动机的装配过程中检测导叶的调节角度,提高了发动机装配过程中发动机叶片调节结构的装配质量及叶片角度的调节精准度,保证压气机导叶的角度调节范围满足技术条件要求,大幅度提高了发动机的装配效率。所述检测压气机导叶调节角度的方法包括以下步骤:
步骤S1:将0级导叶和1级导叶安装在压气机机匣上,通过螺母分别将0级摇臂与0级导叶连接固定和将1级摇臂与1级导叶连接固定,通过轴间销分别将0级摇臂连接在0级联动环上和将1级摇臂连接在1级联动环上,分别通过连杆连接0级联动环和操纵杆以及1级联动环和操纵杆;
步骤S2:转动操纵杆以同时调节0级导叶和1级导叶的角度;
步骤S3:检查0级联动环上的两个校正孔与压气机机匣上的定位槽之间的位置关系以判断0级导叶和1级导叶的调节角度是否满足要求。
可以理解,在所述步骤S1中,作为优选的,通过0级导叶的轴肩处的定位面与0级摇臂上的定位孔相配合,通过1级导叶的轴肩处的定位面与1级摇臂上的定位孔相配合,可以保证0级导叶和1级导叶的径向活动量为0.05mm~0.08mm,防止0级摇臂与0级导叶之间和1级摇臂与1级导叶之间发生径向方向的大幅度偏转,并且可以确保在同时调节多片0级导叶或1级导叶的角度时,每片0级导叶或1级导叶的转动角度相同。
可以理解,在所述步骤S2中,通过转动操纵杆可以带动0级联动环和1级联动环联动转动,进而可以同时调节0级导叶和1级导叶的角度。
可以理解,在所述步骤S3中,当0级联动环上的第一个校正孔与压气机机匣上的定位槽方向对正时,所述0级导叶对应的转动角度为第一角度α,所述1级导叶对应的转动角度为第三角度a,当0级联动环上的第二个校正孔与压气机机匣上的定位槽方向对正时,所述0级导叶对应的转动角度为第二角度β,所述1级导叶对应的转动角度为第四角度b,当0级导叶的转动角度为第一角度α~第二角度β之间,且1级导叶的转动角度为第三角度a~第四角度b之间时,0级导叶的调节角度和1级导叶的调节角度满足要求,发动机在工作过程中不会出现喘振的问题。
可以理解,作为优选的,所述检测压气机导叶调节角度的方法还包括以下步骤:
步骤S12:通过伸缩定位机构调节0级联动环和1级联动环之间的距离。
通过调节伸缩定位机构的伸缩长度来调节0级联动环和1级联动环之间的距离,可以适用于0级导叶和1级导叶之间的距离发生变化的情况,从而可以满足不同压气机的使用需求,适用范围更广,通用性更强。
另外,本发明的发明人还采用过以下方法来检测压气机导叶调节角度,具体是在压气机部件装配完成后通过三坐标测量可调导叶相对于压气机匣的位置来控制导叶的调节角度,但是采用这种方法需要测量的内容多、工作繁琐,且测量准确度较低,无法满足在发动机装配过程中快速、准确地检测出压气机导叶调节角度是否满足要求。
本发明的检测压气机导叶调节角度的方法,通过采用第一实施例的调节导叶角度的工装,利用0级摇臂13和1级摇臂23分别与0级导叶100和1级导叶200连接,然后将0级摇臂13与0级联动环11连接,将1级摇臂23与1级联动环21连接,再将0级联动环11和1级联动环21与操纵杆30连接,从而通过转动操纵杆30就可以实现0级导叶100和1级导叶200之间联动以同时调节0级导叶100和1级导叶200的角度,并且通过在0级联动环11设置两个校正孔111,通过判断两个校正孔111与压气机机匣上的定位槽的位置关系来判断0级导叶和1级导叶的调节角度是否满足技术要求,可以快速、准确地检测出导叶调节角度是否满足要求,提高了发动机装配过程中发动机叶片调节结构的装配质量及叶片角度的调节精准度,大幅度提高了发动机的装配效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种调节导叶角度的工装,用于在发动机装配过程中调节导叶的角度并可检测导叶调节角度是否满足要求,其特征在于,
所述调节导叶角度的工装包括0级联动环(11)、0级连杆(12)、0级摇臂(13)、1级联动环(21)、1级连杆(22)、1级摇臂(23)和操纵杆(30),所述0级摇臂(13)和1级摇臂(23)用于分别与安装在压气机机匣上的0级导叶(100)和1级导叶(200)连接,所述0级摇臂(13)与0级联动环(11)连接,所述1级摇臂(23)与1级联动环(21)连接,所述0级联动环(11)通过0级连杆(12)与操纵杆(30)连接,所述1级联动环(21)通过1级连杆(22)与操纵杆(30)连接,通过转动操纵杆(30)可以带动0级联动环(11)和1级联动环(21)联动以同时调节0级导叶(100)和1级导叶(200)的角度;
所述0级联动环(11)上设置有两个校正孔(111),压气机机匣上开设有定位槽,通过检查两个校正孔(111)与定位槽的位置关系以判断0级导叶(100)和1级导叶(200)的调节角度是否满足要求。
2.如权利要求1所述的调节导叶角度的工装,其特征在于,
当第一个校正孔(111)与定位槽方向对正时,所述0级导叶(100)对应的转动角度为第一角度,所述1级导叶(200)对应的转动角度为第三角度;当第二个校正孔(111)与定位槽方向对正时,所述0级导叶(100)对应的转动角度为第二角度,所述1级导叶(200)对应的转动角度为第四角度;当所述0级导叶(100)的转动角度在第一角度和第二角度的范围内,所述0级导叶(100)的调节角度满足要求,所述1级导叶(200)的调节角度在第三角度和第四角度的范围内时,所述1级导叶(200)的调节角度满足要求。
3.如权利要求1所述的调节导叶角度的工装,其特征在于,
所述0级摇臂(13)和1级摇臂(23)均上端开设有定位孔(131)和下端开设有销孔(132),所述0级导叶(100)的轴端穿过0级摇臂(13)上端的定位孔(131)后通过螺母锁紧,所述1级导叶(200)的轴端穿过1级摇臂(23)上端的定位孔(131)后也通过螺母锁紧,一根轴间销穿过所述0级摇臂(13)下端的销孔(132)后与0级联动环(11)连接,另一根轴间销穿过所述1级摇臂(23)下端的销孔(132)后与1级联动环(21)连接。
4.如权利要求3所述的调节导叶角度的工装,其特征在于,
所述0级导叶(100)的轴肩处设置有定位面(101),当0级导叶(100)的轴端穿过0级摇臂(13)上端的定位孔(131)时,轴肩处的定位面(101)与定位孔(131)的侧壁相贴合。
5.如权利要求4所述的调节导叶角度的工装,其特征在于,
所述定位孔(131)的形状为跑道形,所述定位面(101)为平面且分别设置在0级导叶(100)的轴肩处的两侧面上。
6.如权利要求1所述的调节导叶角度的工装,其特征在于,
所述调节导叶角度的工装还包括一个伸缩定位机构,所述操纵杆(30)通过该伸缩定位机构分别与0级联动环(11)和1级联动环(21)连接,通过调节伸缩定位机构的伸缩量可调节0级联动环(11)和1级联动环(21)之间的距离。
7.一种检测压气机导叶调节角度的方法,采用如权利要求1~6任一项所述的调节导叶角度的工装,其特征在于,
包括以下步骤:
步骤S1:将0级导叶和1级导叶安装在压气机机匣上,通过螺母分别将0级摇臂与0级导叶连接固定和将1级摇臂与1级导叶连接固定,通过轴间销分别将0级摇臂连接在0级联动环上和将1级摇臂连接在1级联动环上,分别通过连杆连接0级联动环和操纵杆以及1级联动环和操纵杆;
步骤S2:转动操纵杆以同时调节0级导叶和1级导叶的角度;
步骤S3:检查0级联动环上的两个校正孔与压气机机匣上的定位槽之间的位置关系以判断0级导叶和1级导叶的调节角度是否满足要求。
8.如权利要求7所述的检测压气机导叶调节角度的方法,其特征在于,
还包括以下步骤:
步骤S12:通过伸缩定位机构调节0级联动环和1级联动环之间的距离。
9.如权利要求7所述的检测压气机导叶调节角度的方法,其特征在于,
在所述步骤S1中,0级导叶的轴间处的定位面与0级摇臂上的定位孔相配合,1级导叶的轴肩处的定位面与1级摇臂上的定位孔相配合。
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