CN111673541B - 一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置 - Google Patents

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Abstract

本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置。包括：固定、测量、修磨、排尘四部分组成。通过固定组件实现整体工装的固定以及安装，能够保证工装安装测量与调整的一致性；通过测量组件中的双百分表实现发动机装配状态下的易磨环相对风扇转子的圆周跳动值的测量，保证了测量准确性；通过修磨组件实现对风扇易磨环的进行修磨，满足铣刀磨削倾角与易磨环设计倾角的一致性；通过排尘组件将磨削掉的粉尘抽走，避免污染发动机流道表面。本申请可实际测量易磨环真实状态下的尺寸和圆周跳动，测量精度高，可根据测量结果进行修磨调整，提高易磨环同心度，提高装配质量，减少叶尖碰面风险，提高发动机工作可靠性。

Description

一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置
技术领域
本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置。
背景技术
某大涵道比发动机风扇易磨环在发动机工作后，均出现不同程度的局部偏磨现象，表明实际状态下风扇转子叶片与风扇机匣易磨环之间的同心度较差，导致转静子局部碰磨情况。若不解决此问题，会导致转子叶尖持续磨损，风扇叶尖间隙不断放大，发动机风扇性能及可靠性降低。
现有技术中，行业内对风扇易磨环与转子叶尖之间的同心度检查，主要依靠发动机装配后用塞尺检查风扇叶尖与易磨环之间的间隙，记录周向间隙的实际值，间接反映转静子之间的同心度情况，这种方法存在测量误差大、精度低，且无法调整的弊端。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，包括：
固定组件，所述固定组件包括固定架以及安装架，所述固定架呈环形，其上设置有销孔以及拉钩，所述固定架与风扇盘前端面贴合，并通过定位销将所述固定架与所述风扇盘实现定位，通过所述拉钩将所述固定架与风扇转子固连，所述安装架设置在所述固定架上，所述安装架具有第一安装部和第二安装部，所述第一安装部以及所述第二安装部分别沿所述固定架的周向对称设置；
测量组件，所述测量组件包括旋转轴、第一百分表以及第二百分表，所述旋转轴安装在所述第一安装部上，所述第一百分表以及所述第二百分表安装在所述旋转轴上，所述第一百分表以及所述第二百分表的测量端均与风扇易磨环抵接；
修磨组件，所述修磨组件包括铣刀座以及旋转铣刀，所述铣刀座安装在所述第二安装部上，所述旋转铣刀设置在所述铣刀座上，能够实现对所述风扇易磨环的进行修磨；
排尘组件，所述排尘组件包括收集盒、连接管以及吸尘器，所述收集盒套设在所述旋转铣刀上，所述收集盒通过所述连接管与设置在地面的所述吸尘器连接。
可选地，所述固定架沿周向均匀开设有4个深度测量孔，将所述固定架与风扇盘前端面贴合，通过精密深度测量规测量所述深度测量孔，调整所述固定架使得测量值相差不大于0.02mm。
可选地，所述销孔沿所述固定架的周向均匀设置2个，所述拉钩沿所述固定架的周向均匀设置8个。
可选地，所述测量组件还包括第一螺钉、第一限位块、第二限位块、第二螺钉以及标准规，其中，
所述第一安装部上开设有矩形槽，所述矩形槽中心开设有通孔，所述旋转轴穿过所述通孔装配在所述第一安装部上；
所述第一螺钉以及所述第二螺钉配合螺母对称固定在所述旋转轴两侧的所述第一安装部上；
所述第一限位块以及所述第二限位块容纳在所述矩形槽中，且所述第一限位块与所述第二限位块沿周向呈90度固定所述旋转轴上；
所述标准规设置在第一安装部上；
旋转所述旋转轴，当所述第一限位块抵接所述第一螺钉时，所述测量组件处于测量位置，旋转所述旋转轴，当所述第二限位块抵接所述第二螺钉时，所述测量组件处于校准位置。
可选地，所述测量组件还包括旋转手柄，所述旋转手柄设置在所述旋转轴的一端。
可选地，所述第二安装部上固定有移动台，所述移动台包括移动座以及螺纹杆，通过旋转所述螺纹杆使得所述移动座沿垂直发动机轴线的方向移动，所述铣刀座安装在所述移动座上。
可选地，所述螺纹杆一端安装有移动台手柄，所述螺纹杆上设置有刻度，所述移动台手柄上设置有相适配的指针。
可选地，所述移动座上设置有顶柱，所述铣刀座上对称开设有顶丝孔，通过两个顶丝配合所述顶柱实现所述铣刀座沿发动机轴线的俯仰转动。
可选地，所述第二安装部上安装有第三百分表，所述第三百分表的测量端抵接所述铣刀座，用于测量所述铣刀座的俯仰角度。
可选地，所述安装架的中部设置有排尘中转部，所述连接管包括第一连接管以及第二连接管，所述第一连接管的一端连接所述收集盒，另一端连接所述排尘中转部，所述第二连接管的一端连接所述排尘中转部，另一端连接所述吸尘器。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，可实际测量易磨环真实状态下的尺寸和圆周跳动，测量精度高，可根据测量结果进行修磨调整，提高易磨环同心度，提高装配质量，减少叶尖碰面风险，提高发动机工作可靠性。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置整体示意图；
图2是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置侧视图；
图3是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置的固定架示意图；
图4是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置的固定架局部安装示意图；
图5是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置的测量组件示意图；
图6是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置的测量组件局部示意图；
图7是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置的修磨组件示意图；
图8是本申请一个实施方式的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置的修磨组件局部示意图。
其中：
1-固定组件；11-固定架；12-安装架；2-测量组件；21-第一螺钉；22-第一限位块；23-第二限位块；24-标准规；25-第二螺钉；26-旋转手柄；3-修磨组件；31-铣刀座；32-旋转铣刀；33-移动台手柄；4-排尘组件；41-收集盒；42-连接管；43-吸尘器。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图8对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，包括：固定组件1、测量组件2、修磨组件3以及排尘组件4。
具体的，固定组件1包括固定架11以及安装架12，固定架11呈环形，其上设置有销孔以及拉钩，固定架11与风扇盘前端面贴合，并通过定位销将固定架11与风扇盘实现定位，通过拉钩将固定架11与风扇转子固连，安装架12设置在固定架11上，安装架12呈h形，具有第一安装部和第二安装部，第一安装部以及第二安装部分别沿固定架11的周向对称设置。在本申请的一个实施方式中，安装架12上还设置有固定吊臂，用于整体装置的安装。
在本申请的一个实施方式中，为保证工装安装同心和使用一致性，通过采用风扇盘前止口柱面基准处定心，端面贴合精确性保证，在环形固定架11沿周向均匀开设4处深度测量孔，采用贴合后用精密深度测量规，保证深度相差不大于0.02mm，实现工装与风扇盘前端面的完全贴合。本实施例中，以风扇盘上偏执孔为周向定位，通过设置2个周向均匀设置的定位销保证工装安装测量与调整的一致性，通过8个周向均匀设置的拉钩将工装与风扇转子紧固成一体。
本申请的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，测量组件2包括旋转轴、第一百分表P1以及第二百分表P2，旋转轴安装在第一安装部上，第一百分表P1以及第二百分表P2分别通过螺钉固定安装在旋转轴上，第一百分表P1以及第二百分表P2的测量端均与风扇易磨环抵接。
在本申请的一个实施方式中，为确保带倾角的易磨环测量尺寸与跳动的准确，测量组件2还包括第一螺钉21、第一限位块22、第二限位块23、第二螺钉25、标准规24。其中，在第一安装部上开设有矩形槽，矩形槽中心开设有通孔，旋转轴穿过通孔装配在第一安装部上；第一螺钉21以及第二螺钉25配合螺母对称固定在旋转轴两侧的第一安装部上，位于矩形槽上方；第一限位块22以及第二限位块23容纳在矩形槽中，且第一限位块22与第二限位块23沿周向呈90度固定旋转轴上；标准规24设置在第一安装部上；旋转旋转轴，当第一限位块22抵接第一螺钉21时，测量组件2处于测量位置，旋转旋转轴，当第二限位块23抵接第二螺钉25时，测量组件2处于校准位置。有利的是，本实施例中，测量组件2还包括旋转手柄26，旋转手柄26设置在旋转轴的一端。
本实施例中，保证测量组件2的测量准确性的实现过程包括：旋转旋转手柄26将测量组件2的旋转轴扭转90°到第二限位块23与第二螺钉25接触，第一百分表P1、第二百分表P2的表头与标准规24接触，在标准规24上将两个百分表调零；然后旋回到测量位置，到第一限位块22与第一螺钉21接触。以发动机轴承支承将转子连同整体工装一起旋转，此时第一百分表P1、第二百分表P2接触风扇易磨环表面显示的数值即为发动机装配状态下的易磨环相对风扇转子的圆周跳动值。
本申请的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，修磨组件3包括铣刀座31以及旋转铣刀32，铣刀座31安装在第二安装部上，旋转铣刀32设置在铣刀座31上，能够实现对风扇易磨环的进行修磨。
为实现对风扇易磨环的修磨，在本申请的一个实施方式中，第二安装部上固定有移动台，移动台包括移动座以及螺纹杆，通过旋转螺纹杆使得移动座沿垂直发动机轴线的方向移动，铣刀座31安装在移动座上，能够随着移动座移动。有利的是，本实施例中，螺纹杆一端安装有移动台手柄33，螺纹杆上设置有刻度，移动台手柄33上设置有相适配的指针，可通过转盘上的刻度显示铣刀座31的行程。
有利的是，本实施例中，移动座上设置有顶柱，铣刀座31上对称开设有顶丝孔，通过两个顶丝配合顶柱实现铣刀座31沿发动机轴线的俯仰转动，从而实现旋转铣刀32的调节，第二安装部上设置有第三百分表，第三百分表的测量端抵接铣刀座31，用于测量铣刀座31的俯仰角度。本实施例中，旋转铣刀32可以是气动铣刀，由压缩空气带动的气动马达驱动，调整过程包括：铣刀座31沿垂直发动机轴线方向上下移动，行程通过转盘上的刻度显示，也可扭动移动台两端的顶丝，使铣刀座31沿轴线俯仰转动，来满足旋转铣刀32磨削倾角与易磨环设计倾角的一致性。
本申请的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，排尘组件4包括收集盒41、连接管42以及吸尘器43，收集盒41套设在旋转铣刀32上，收集盒41通过连接管42与设置在地面的吸尘器43连接，在打磨过程的旋转铣刀32外侧设计收集盒41，将磨修过程控制在封闭区间内，由地面大功率吸尘器43将磨削掉的粉尘抽走，尽量避免污染发动机流道表面。
有利的是，在本申请的一个实施方式中，安装架12的中部设置有排尘中转部，连接管42包括第一连接管以及第二连接管，第一连接管的一端连接收集盒41，另一端连接排尘中转部，第二连接管的一端连接排尘中转部，另一端连接地面吸尘器43，使得当固定组件1转动时，只有第一连接管以及排尘中转部随着整体工装转动。
本申请的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，由固定、测量、修磨、排尘四部分组成。通过固定组件1实现整体工装的固定以及安装，能够保证工装安装测量与调整的一致性；通过测量组件2中的双百分表实现发动机装配状态下的易磨环相对风扇转子的圆周跳动值的测量，保证了测量准确性；通过修磨组件3实现对风扇易磨环的进行修磨，满足铣刀磨削倾角与易磨环设计倾角的一致性；通过排尘组件4将磨削掉的粉尘抽走，避免污染发动机流道表面。
本申请的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，在风扇盘前止口精确固定并手动旋转转子，工装上圆周对称方向上分别设计一套测量风扇易磨环尺寸和圆周跳动的测量组件2，以及由压缩空气带动的旋转铣刀32结构，在测量的基础上，可以修磨易磨环使其尺寸和跳动符合技术要求，从而提高装配状态下风扇易磨环与转子叶尖之间的同心度。本申请的测量精度高，可根据测量结果进行修磨调整，提高易磨环同心度，提高装配质量，减少叶尖碰面风险，提高发动机工作可靠性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，包括：
固定组件(1)，所述固定组件(1)包括固定架(11)以及安装架(12)，所述固定架(11)呈环形，其上设置有销孔以及拉钩，所述固定架(11)与风扇盘前端面贴合，并通过定位销将所述固定架(11)与所述风扇盘实现定位，通过所述拉钩将所述固定架(11)与风扇转子固连，所述安装架(12)设置在所述固定架(11)上，所述安装架(12)具有第一安装部和第二安装部，所述第一安装部以及所述第二安装部分别沿所述固定架(11)的周向对称设置；
测量组件(2)，所述测量组件(2)包括旋转轴、第一百分表以及第二百分表，所述旋转轴安装在所述第一安装部上，所述第一百分表以及所述第二百分表安装在所述旋转轴上，所述第一百分表以及所述第二百分表的测量端均与风扇易磨环抵接；
所述测量组件(2)还包括第一螺钉(21)、第一限位块(22)、第二限位块(23)、第二螺钉(25)以及标准规(24)，其中，
所述第一安装部上开设有矩形槽，所述矩形槽中心开设有通孔，所述旋转轴穿过所述通孔装配在所述第一安装部上；
所述第一螺钉(21)以及所述第二螺钉(25)配合螺母对称固定在所述旋转轴两侧的所述第一安装部上；
所述第一限位块(22)以及所述第二限位块(23)容纳在所述矩形槽中，且所述第一限位块(22)与所述第二限位块(23)沿周向呈90度固定所述旋转轴上；
所述标准规(24)设置在第一安装部上；
旋转所述旋转轴，当所述第一限位块(22)抵接所述第一螺钉(21)时，所述测量组件(2)处于测量位置，旋转所述旋转轴，当所述第二限位块(23)抵接所述第二螺钉(25)时，所述测量组件(2)处于校准位置；
修磨组件(3)，所述修磨组件(3)包括铣刀座(31)以及旋转铣刀(32)，所述铣刀座(31)安装在所述第二安装部上，所述旋转铣刀(32)设置在所述铣刀座(31)上，能够实现对所述风扇易磨环进行修磨；
排尘组件(4)，所述排尘组件(4)包括收集盒(41)、连接管(42)以及吸尘器(43)，所述收集盒(41)套设在所述旋转铣刀(32)上，所述收集盒(41)通过所述连接管(42)与设置在地面的所述吸尘器(43)连接。
2.根据权利要求1所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述固定架(11)沿周向均匀开设有4个深度测量孔，将所述固定架(11)与风扇盘前端面贴合，通过精密深度测量规测量所述深度测量孔，调整所述固定架(11)使得测量值相差不大于0.02mm。
3.根据权利要求1所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述销孔沿所述固定架(11)的周向均匀设置2个，所述拉钩沿所述固定架(11)的周向均匀设置8个。
4.根据权利要求1所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述测量组件(2)还包括旋转手柄(26)，所述旋转手柄(26)设置在所述旋转轴的一端。
5.根据权利要求1所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述第二安装部上固定有移动台，所述移动台包括移动座以及螺纹杆，通过旋转所述螺纹杆使得所述移动座沿垂直发动机轴线的方向移动，所述铣刀座(31)安装在所述移动座上。
6.根据权利要求5所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述螺纹杆一端安装有移动台手柄(33)，所述螺纹杆上设置有刻度，所述移动台手柄(33)上设置有相适配的指针。
7.根据权利要求5所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述移动座上设置有顶柱，所述铣刀座(31)上对称开设有顶丝孔，通过两个顶丝配合所述顶柱实现所述铣刀座(31)沿发动机轴线的俯仰转动。
8.根据权利要求7所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述第二安装部上安装有第三百分表，所述第三百分表的测量端抵接所述铣刀座(31)，用于测量所述铣刀座(31)的俯仰角度。
9.根据权利要求1所述的风扇易磨环同心度在线测量与调整装置，其特征在于，所述安装架(12)的中部设置有排尘中转部，所述连接管(42)包括第一连接管以及第二连接管，所述第一连接管的一端连接所述收集盒(41)，另一端连接所述排尘中转部，所述第二连接管的一端连接所述排尘中转部，另一端连接所述吸尘器(43)。
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