CN113431703B - 一种多层装配结构的复合装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层装配结构的复合装配方法，包括如下过程：将外环和头部转接段通过工艺螺栓定位连接；在外环上安装第一段瓦片，使第一段瓦片与头部转接段上的挡溅盘之间的间隙尺寸满足安装要求，再在外环上安装剩余的瓦片；再将内环、帽罩装配于外环和头部转接段连接而成的整体结构上；将所述工艺螺栓拆除，并在拆除了工艺螺栓的螺栓孔中配合装入装配螺栓；工艺螺栓采用直杆结构。本发明无需对外环和头部转接段进行重复拆装，因此也就避免了由于重复拆装所带来的问题，能够提高装配效率及产品质量。

Description

一种多层装配结构的复合装配方法
技术领域
本发明属于航空发动机领域，具体涉及一种多层装配结构的复合装配方法。
背景技术
航空发动机火焰筒主要由头部转接段、内环、外环以及帽罩组成，属于典型的多层装配结构，即配套层级多，装配零件多。以浮壁式火焰筒为例，上述4个零件通过螺栓连接组成火焰筒组件，其装配关系如图1所示，正常的装配顺序为：先装帽罩3与外环4，再装入头部转接段2，最后套入内环完成装配，共3步。但由于结构尺寸的需求，必须在装配前先将外环4与头部转接段2进行装配，保证外环上的第一段瓦片4-1与头部转接段2上的挡溅盘2-1的间隙尺寸，DR为径向间隙，DA为轴向间隙，如图2所示。因此，无法按照常规顺序进行装配，而必须在装配前进行外环与头部转接段的试装，保证间隙尺寸并记录后，再将其分解为零件状态，然后再按照前面介绍的正常装配顺序进行装配。介于此，便存在以下问题：一是外环4与头部转接段2在试装后需要分解，再进行重新装配，造成了工作的重复进行，批量加工时对生产进度有严重影响；二是试装时测量并记录的间隙尺寸DR及DA由于还要进行分解，主要是由于图1中帽罩3需装配在头部转接段2外侧，使用的装配螺栓5存在止端5-1，如图3(a)所示，外侧增加装配件会出现干涉，那么就必须先进行分解，待最终装配时再重新将组件进行装配，因此不是最终尺寸，在火焰筒最终复装时尺寸一定会发生变化，但在组件状态下该尺寸无法复测，因此对产品质量及数据的准确性产生严重影响。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种多层装配结构的复合装配方法，本发明能够避免装配工作的重复，同时提高装配效率及产品质量。
本方法的目的是通过下述的方案实现的：
一种多层装配结构的复合装配方法，包括如下过程：
将外环和头部转接段通过工艺螺栓定位连接；
在外环上安装第一段瓦片，使第一段瓦片与头部转接段上的挡溅盘之间的间隙尺寸满足安装要求，再在外环上安装剩余的瓦片；
再将内环、帽罩装配于外环和头部转接段连接而成的整体结构上；
将所述工艺螺栓拆除，并在拆除了工艺螺栓的螺栓孔中配合装入装配螺栓；
所述工艺螺栓采用直杆结构。
优选的，将工艺螺栓安装于外环和头部转接段上的螺栓定位孔中。
优选的，工艺螺栓外表面全部设有外螺纹。
优选的，工艺螺栓一端的中心设有内六方孔。
优选的，工艺螺栓一端的中心设有一字槽。
优选的，工艺螺栓一端的中心设有十字槽。
优选的，工艺螺栓的另一端边缘设有倒角。
优选的，工艺螺栓的长度不小于内环、帽罩、外环和头部转接段装配后的总厚度。
优选的，第一段瓦片与头部转接段上的挡溅盘之间的间隙包括第一段瓦片与头部转接段上的挡溅盘之间的径向间隙和轴向间隙。
优选的，将内环、帽罩装配于外环和头部转接段连接而成的整体结构上时：
先将内环装配于外环和头部转接段连接而成的整体结构，再将帽罩装配于外环和头部转接段连接而成的整体结构上；
或者，
先将帽罩装配于外环和头部转接段连接而成的整体结构，再将内环装配于外环和头部转接段连接而成的整体结构上。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过直杆结构的工艺螺栓将外环和头部转接段定位连接，一方面能够保障外环和头部转接段之间的相对位置，另一方面，当安装第一段瓦片并使第一段瓦片与头部转接段上的挡溅盘之间的间隙尺寸满足安装要求后，无需再将外环和头部转接段拆开，就能接着安装其余的瓦片以及内环、帽罩，当其余的瓦片以及内环、帽罩装配好后，直接将直杆结构的工艺螺栓拆除再将正常的装配螺栓装入拆除了工艺螺栓的螺栓孔中，即完成了整个航空发动机火焰筒的装配。由上述可以看出，本发明无需对外环和头部转接段进行重复拆装，因此也就避免了由于重复拆装所带来的问题，能够提高装配效率及产品质量。此外，当外环和头部转接段连接好后，对于内环、帽罩的装配顺序不再受约束，可根据实际情况任意安排，内侧、外侧均可任意套入零件完成装配，依次能够大大提高装配时的灵活性，有利于提高工作效率。
进一步的，工艺螺栓一端的中心设有内六方孔、一字槽或十字槽，能够确保工艺螺栓的方便拆装。
附图说明
图1浮壁式火焰筒各部件的爆炸示意图；
图2浮壁式火焰筒外环第一段瓦片与头部转接段间隙示意图。
图3(a)为现有技术中采用的装配螺栓示意图；图3(b)为本发明中采用的工艺螺栓图。
图中，1-内环，2-头部转接段，2-1-挡溅盘，3-帽罩，4-外环，4-1-第一段瓦片，4-1-1-瓦片定位螺栓，5-装配螺栓，5-1-止端，6-工艺螺栓，6-1-一字槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
参照图1、图2和图3(b)，本发明多层装配结构的复合装配方法，包括如下过程：
将外环4和头部转接段2通过工艺螺栓6定位连接；
在外环4上安装第一段瓦片4-1，使第一段瓦片4-1与头部转接段2上的挡溅盘2-1之间的间隙尺寸满足安装要求，再在外环4上安装剩余的瓦片；
再将内环1、帽罩3装配于外环4和头部转接段2连接而成的整体结构上；
将所述工艺螺栓6拆除，并在拆除了工艺螺栓6的螺栓孔中配合装入装配螺栓；
所述工艺螺栓6采用直杆结构。
作为本发明优选的实施方案，将工艺螺栓6安装于外环4和头部转接段2上的螺栓定位孔中。
作为本发明优选的实施方案，参照图3(b)，工艺螺栓6外表面全部设有外螺纹，即以图 3(b)所示的方位为例，工艺螺栓6整个外表面沿轴线方向全部设置为螺纹段。
作为本发明优选的实施方案，工艺螺栓6一端的中心设有内六方孔。
作为本发明优选的实施方案，参照图3(b)，工 艺螺栓6一端的中心设有一字槽6-1。
作为本发明优选的实施方案，工艺螺栓6一端的中心设有十字槽。
作为本发明优选的实施方案，参照图3(b)，工艺螺栓6的另一端边缘设有倒角，倒角是为了工艺螺栓6便于装入对应的定位螺纹孔孔中。
作为本发明优选的实施方案，工艺螺栓6的长度不小于内环1、帽罩3、外环4和头部转接段2装配后的总厚度。
作为本发明优选的实施方案，第一段瓦片4-1与头部转接段2上的挡溅盘2-1之间的间隙包括第一段瓦片4-1与头部转接段2上的挡溅盘2-1之间的径向间隙DR和轴向间隙DA。
作为本发明优选的实施方案，将内环1、帽罩3装配于外环4和头部转接段2连接而成的整体结构上时：先将内环1装配于外环4和头部转接段2连接而成的整体结构，再将帽罩3 装配于外环4和头部转接段2连接而成的整体结构上；
或者，先将帽罩3装配于外环4和头部转接段2连接而成的整体结构，再将内环1装配于外环4和头部转接段2连接而成的整体结构上。
实施例1
本实施例多层装配结构的复合装配方法，包括以下步骤：
(1)制作工艺螺栓6：根据外环4和头部转接段2上的螺栓定位孔的孔径确定工艺螺栓6 的直径，工艺螺栓6采用直杆结构，即其无端头止端，工艺螺栓6一段的端面加工一字槽6-1，一字槽6-1用于工艺螺栓6的上、退，工艺螺栓6的长度应大于装配处相配件连接处总厚度，避免多层装配时工艺螺栓6长度不够；
(2)先将外环4和头部转接段2配件螺栓孔对齐后上入工艺螺栓6，至少4处；
(3)再将其它相配件一层一层装入，从外环4的内外侧均可装入；
(4)将所有相配件装配完成后，对除上入工艺螺栓6的其余螺栓孔使用正式螺栓上入并拧紧。
(5)使用螺丝刀将工艺螺栓6逐一退出；将正式螺栓逐一上入退出了工艺螺栓6的螺栓连接孔并拧紧。
实施例2
本实施以浮壁式火焰筒为例，利用直杆的工艺螺栓6完成火焰筒的装配工作，工艺螺栓6 如图3(b)所示，工艺螺栓6较一般的螺栓无止端。先装配头部转接段2和外环4时，将头部转接段2和外环4的螺栓孔对齐后拧入工艺螺栓6；再从外部套入帽罩3，套如前将工艺螺栓6基体拧出以便帽罩3外部套入后定位，完成连接，后续装配步骤同上；直接关联件的装配顺序不再受约束，可根据实际情况任意安排，内侧、外侧均可任意套入零件完成装配。
从以上内容可以看出，本发明装配方法具有以下优点：1.利用直杆结构的工艺螺栓6拆装方便，有效解决了一般螺栓装配时装配顺序调整等情况螺栓止端存在导致的拆装困难或重复拆装。2.对于大直径零件多层复合装配可实现由多人协同装配减少为一人即可完成装配。3.提高装配质量，杜绝了重复拆装时尺寸变化产生的质量隐患。4.直接关联件的装配顺序不再受约束，可根据实际情况任意安排，内侧、外侧均可任意套入零件完成装配。

Claims (7)

1.一种多层装配结构的复合装配方法，其特征在于，包括如下过程：
将外环（4）和头部转接段（2）通过工艺螺栓（6）定位连接；
在外环（4）上安装第一段瓦片（4-1），使第一段瓦片（4-1）与头部转接段（2）上的挡溅盘（2-1）之间的间隙尺寸满足安装要求，再在外环（4）上安装剩余的瓦片；
再将内环（1）、帽罩（3）装配于外环（4）和头部转接段（2）连接而成的整体结构上；
将所述工艺螺栓（6）逐一拆除，并逐一在拆除了工艺螺栓（6）的螺栓孔中配合装入装配螺栓；
所述工艺螺栓（6）采用直杆结构；
将工艺螺栓（6）安装于外环（4）和头部转接段（2）上的螺栓定位孔中；
工艺螺栓（6）的长度不小于内环（1）、帽罩（3）、外环（4）和头部转接段（2）装配后的总厚度；
将内环（1）、帽罩（3）装配于外环（4）和头部转接段（2）连接而成的整体结构上时：
先将内环（1）装配于外环（4）和头部转接段（2）连接而成的整体结构，再将帽罩（3）装配于外环（4）和头部转接段（2）连接而成的整体结构上；
或者，
先将帽罩（3）装配于外环（4）和头部转接段（2）连接而成的整体结构，再将内环（1）装配于外环（4）和头部转接段（2）连接而成的整体结构上。
2.根据权利要求1所述的一种多层装配结构的复合装配方法，其特征在于，工艺螺栓（6）外表面全部设有外螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种多层装配结构的复合装配方法，其特征在于，工艺螺栓（6）一端的中心设有内六方孔。
4.根据权利要求1所述的一种多层装配结构的复合装配方法，其特征在于，工 艺螺栓（6）一端的中心设有一字槽（6-1）。
5.根据权利要求1所述的一种多层装配结构的复合装配方法，其特征在于，工艺螺栓（6）一端的中心设有十字槽。
6.根据权利要求3、4或5所述的一种多层装配结构的复合装配方法，其特征在于，工艺螺栓（6）的另一端边缘设有倒角。
7.根据权利要求1所述的一种多层装配结构的复合装配方法，其特征在于，第一段瓦片（4-1）与头部转接段（2）上的挡溅盘（2-1）之间的间隙包括第一段瓦片（4-1）与头部转接段（2）上的挡溅盘（2-1）之间的径向间隙和轴向间隙。
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