CN113654805B - 一种离子火焰探测器空间位置调整装置及调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种离子火焰探测器空间位置调整装置及调整方法，所述离子火焰探测器包括直线部、曲线部以及端头受感部，所述直线部、曲线部处于同一平面；所述装置包括底板、压板、定位插销、摆杆；所述压板安装在底板的下部，该压板用于将离子火焰探测器的直线部固定在底板上；所述摆杆设置在压板之上，该摆杆的一侧通过转轴设置在底板上，摆杆的另一侧设置有一圆柱销；所述定位插销安装在离子火焰探测器直线部与曲线部连接的弯角θ侧的底板上。本发明优化了航空发动机扩散器上离子火焰探测器与火焰稳定器的空间距离，极大降低了航空发动机接通加力状态时，离子火焰探测器探测离子电流低及其相关故障的发生率。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机扩散器，具体为一种离子火焰探测器空间位置调整装置及调整方法。
背景技术
航空发动机试车过程中需要检查加力状态下的各项参数。加力状态接通后，在发动机扩散器处产生火焰，离子火焰探测器感受火焰的离子电流，反馈给综合电子调节器，当离子电流达到一定的阀值，综合电子调节器判断加力接通，使飞机控制面板上的加力信号灯点亮，提示操作人员加力接通。
但有时航空发动机在通加力状态时，由于离子火焰探测器探测区域火焰偏弱或不稳定，，致使离子火焰探测器探测离子电流偏低，导致操作面板加力信号灯闪亮或是延迟点亮的故障。若在飞机飞行过程中发生加力信号灯闪亮或是延迟点亮的故障，会使飞行员对飞机状态产生误判，威胁飞行安全性。
经研究发现，造成离子火焰探测器感知区域火焰偏弱或不稳定的原因，在于离子火焰探测器为悬臂件，而航空发动机扩散器为大尺寸薄壁件，将离子火焰探测器装配在扩散器上，会产生较大的装配公差；且离子火焰探测器、火焰稳定器及扩散器在高温工作后会发生变形，可以通过调整航空发动机扩散器上离子火焰探测器与火焰稳定器的空间距离，实现故障的排除。因此，本发明提供一种离子火焰探测器空间位置调整装置及调整方法。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种离子火焰探测器空间位置调整装置及调整方法，优化了航空发动机扩散器上离子火焰探测器与火焰稳定器空间距离，极大降低了航空发动机接通加力状态时，离子火焰探测器探测离子电流低及其相关故障的发生率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种离子火焰探测器空间位置调整装置,所述离子火焰探测器包括直线部、曲线部以及端头受感部，所述直线部、曲线部处于同一平面；所述装置包括底板、压板、定位插销、摆杆；所述压板安装在底板的下部，该压板用于将离子火焰探测器的直线部固定在底板上；所述摆杆设置在压板之上，该摆杆的一侧通过转轴设置在底板上，摆杆的另一侧设置有一圆柱销；所述定位插销安装在离子火焰探测器直线部与曲线部连接的弯角θ侧的底板上。
进一步地，所述装置还包括推杆，所述推杆的顶端设有一U型接头，所述U型接头U型口的尺寸与圆柱销的尺寸相配合，所述摆杆前端端面上设有一横向槽口，所述圆柱销垂直固定在摆杆的槽口内。
进一步地，所述U型接头包括U型头及转接部，所述转接部内设有转接腔，所述转接腔包括设有内螺纹的外腔，以及内腔，所述外腔与内腔贯通，且外腔尺寸小于内腔。
进一步地，所述推杆包括杆头与主杆，以及连接杆头与主杆的中间杆，该杆头与主杆上皆设有外螺纹，该推杆通过支撑块可拆卸的安装在底板上，所述支撑块的通孔上设有内螺纹。
进一步地，所述支撑块可根据增大或减小弯角θ的目标，可选择的安装在离子火焰探测器的左下侧或右上侧，在调整时，所述圆柱销的与所述支撑块同侧设置。
进一步地，所述定位插销可根据增大或减小弯角θ的目标，可选择的安装在弯角θ的一侧，且定位插销与圆柱销及支撑块不同侧设置；或者定位插销为两个，分别安装在弯角θ的两侧。
进一步地，所述压板一侧通过螺栓固定在底板上，另一侧通过压紧螺钉与底板连接。
进一步地，所述端头受感部下方的底板上设有带刻度的网格板。
进一步地，所述推杆、压紧螺钉末端皆设有旋柄，所述摆杆末端设有手柄，所述压板设有内衬，所述圆柱销及定位插销外侧设有橡胶套。
进一步地，所述底板的边角处设有安装孔，所述安装孔用于底板与工作台的固定连接。
本发明另一方面提供一种基于上述装置的调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)离子火焰探测器试装配并测量相对于装配在扩散器内火焰稳定器的空间距离；
(2)比较相对空间距离的实际值与经验值；
(3)采用调整装置调整离子火焰探测器的空间位置，使离子火焰探测器与火焰稳定器的空间距离符合经验值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明不仅可以结合离子火焰探测器与装配在扩散器内火焰稳定器的相对空间装配距离经验值，进行离子电流低及其相关故障的预防，而且在航空发动机在试车过程中，有效的排除相应故障，避免了航空发动机反复更换离子火焰探测器进行排故试车，降低了航空发动机在加力状态下的消耗，或是被迫更换航空发动机扩散器，较好的节约了航空发动机修理及试车成本。
附图说明
图1离子火焰探测器与扩散器上的稳定器空间位置示意图；
图2离子火焰探测器结构示意图；
图3是本发明实施例1所述调整装置结构图；
图4是本发明实施例2所述调整装置结构图；
图5是本发明实施例2所述调整装置剖视图；
图6是本发明实施例2所述调整装置的摆杆结构图；
图7是本发明实施例2所述调整装置的U型接头结构图；
图8是本发明实施例2所述调整装置的推杆结构图；
附图标记：1-离子火焰探测器；1.1-直线部；1.2-曲线部；1.3-端头受感部；2-底板；3-压板；4-定位插销；5-摆杆；5.1横向槽口；6-推杆；6.1-主杆；6.2-杆头；7-销轴；8-圆柱销；9-U型接头；9.1-U型头；9.2-转接部；10-支撑块；11-固定手柄压紧螺钉；12-网格板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在离子火焰探测器与对应稳定器处，影响加力状态离子电流的共有多个相关尺寸，通过对100多台次发动机进行测量比对及相关试验测试，发现航空发动机接通加力状态时，离子火焰探测器探测离子电流低及其相关故障与离子火焰探测器、装配在扩散器中的稳定器的相对空间装配位置参数H1与H2的相关性较强，其中H1为离子火焰探测器端头受感部与扩散器上的火焰稳定器所在平面的水平距离，H2为离子火焰探测器端头受感部投影到火焰稳定器所在平面后，与其下沿的距离(如图1所示)。
根据设计理论值及试车情况，总结出H1与H2内控经验值，通过对100多台次航空发动机的离子火焰探测器与对应的火焰稳定器多个尺寸进行测量统计分析，结合发动机试车情况进行单点对比试验，参考设计图纸尺寸，总结航空发动机排除相应故障的经验数据。经总结，H1的经验值为48～57mm，H2的经验值10～35mm。
离子火焰探测器为悬臂件，而航空发动机扩散器为大尺寸薄壁件，将离子火焰探测器装配在扩散器上，会产生较大的装配公差；且离子火焰探测器、火焰稳定器及扩散器在高温工作后会发生变形，则需要调整离子火焰探测器的空间位置。
当离子火焰探测器与航空发动机扩散器在高温工作发生变形，产生较大的装配公差，造成离子火焰探测器感知区域火焰偏弱或不稳定的情况时，则需要调整离子火焰探测器的空间位置。
由于离子火焰探测器是悬臂结构，空间形状较为复杂，且离子火焰稳定器主体为金属钢结构，但根部为瓷瓶结构，受力容易裂纹报废。通过调整离子火焰探测器靠近根部第一个弯角(弯角θ)，可以较大的调整端头受感部，因此需采用本发明所述的调整装置。
实施例1
如图2、3所示，一种离子火焰探测器空间位置调整装置,所述离子火焰探测器1包括直线部1.1、曲线部1.2以及端头受感部1.3，所述直线部、曲线部处于同一平面；所述装置包括底板2、压板3、定位插销4、摆杆5；所述压板安装在底板的下部，该压板用于将离子火焰探测器的直线部固定在底板上；所述摆杆设置在压板之上，该摆杆的一侧通过销轴7设置在底板上，摆杆的另一侧铆接有一圆柱销8，所述摆杆可以销轴为支点进行旋转；所述定位插销为两个，分别安装在离子火焰探测器直线部与曲线部连接的弯角θ两侧。
其中，所述压板一侧用螺栓进行固定，另一侧通过固定手柄压紧螺钉11与底板连接。
其中，所述圆柱销垂直安装在摆杆上。
其中，所述端头受感部下方的底板上设有带刻度的网格板12。
其中，为方便操作，所述推杆末端设有旋柄，所述摆杆末端设有手柄；为防止划伤离子火焰探测器，所述压板设有内衬，所述圆柱销及定位插销外侧设有橡胶套；为方便离子火焰探测器在底板上固定，底板与离子火焰探测器根部接触处有开口。
其中，所述底板的边角处设有安装孔，所述安装孔用于底板与工作台的固定连接。
其中，所述圆柱销与摆杆为过盈配合；摆杆的手柄与摆杆为过盈配合，销轴与摆杆和底板为间隙配合。
调整时，可将圆柱销与离子火焰探测器曲线部相接触，摆杆后端安装纵向加长手柄，然后手动直接施力即可实现弯角θ的调节。
实施例2
如图2、4～8所示，一种离子火焰探测器空间位置调整装置,所述离子火焰探测器1包括直线部、曲线部以及端头受感部，所述直线部、曲线部处于同一平面；所述装置包括底板2、压板3、定位插销4、摆杆5以及推杆6；所述压板安装在底板的下部，该压板用于将离子火焰探测器的直线部固定在底板上；所述摆杆设置在压板之上，该摆杆的一侧通过销轴7设置在底板上，摆杆的另一侧铆接有一圆柱销8，所述摆杆可以销轴为支点进行旋转；所述定位插销为两个，分别安装在离子火焰探测器直线部与曲线部连接的弯角θ两侧；所述推杆的顶端设有一U型接头9，所述U型接头U型口的尺寸与圆柱销的尺寸相配合，所述摆杆前端端面上设有一横向槽口5.1，所述圆柱销垂直固定在摆杆的槽口内。进行调整时，可将圆柱销与离子火焰探测器曲线部相接触，将U型接头插入摆杆槽口中并夹持圆柱销，再通过推杆施力即可实现弯角θ的调节。
其中，所述U型接头包括U型头9.1及转接部9.2，所述转接部内设有转接腔，所述转接腔包括设有内螺纹的外腔，以及内腔，所述外腔与内腔贯通，且外腔尺寸小于内腔，所述推杆包括杆头6.2与主杆6.1，以及连接杆头与主杆的中间杆，该杆头与主杆上皆设有外螺纹。转接部内部有较大空间，推杆杆头可在内部可自由转动，因此，当旋转推杆时，U型接头与摆杆的连接不受影响。
其中，该推杆通过支撑块10可拆卸的安装在底板上，所述支撑块的通孔上设有内螺纹。
其中，所述支撑块可根据增大或减小弯角θ的目标，可选择的安装在离子火焰探测器的左下方或右上方。
其中，所述压板一侧用螺栓进行固定，另一侧通过固定手柄压紧螺钉11与底板连接。
其中，所述端头受感部下方的底板上设有带刻度的网格板12。
其中，为方便操作，所述推杆末端设有旋柄，所述摆杆末端设有手柄；为防止划伤离子火焰探测器，所述压板设有内衬，所述圆柱销及定位插销外侧设有橡胶套；为方便离子火焰探测器在底板上固定，底板与离子火焰探测器根部接触处有开口。
其中，所述底板的边角处设有安装孔，所述安装孔用于底板与工作台的固定连接。
其中，所述圆柱销与摆杆为过盈配合；摆杆的手柄与摆杆为过盈配合，销轴与摆杆和底板为间隙配合。
采用实施例2所述装置调整离子火焰探测器空间位置的方法，包括如下步骤：
(1)离子火焰探测器试装配并测量相对于装配在扩散器内火焰稳定器的空间距离
将离子火焰探测器装配在扩散器上，利用游标卡尺测量离子火焰探测器端头受感部与扩散器上的对应火焰稳定器的位置参数H1与H2；
(2)比较相对空间距离的实际值与经验值
通过对测量的H1、H2实际值与经验值比较，确定H1、H2实际值与经验值的偏差值ΔH1、ΔH2。
(3)调整离子火焰探测器
按下面的步骤完成离子火焰探测器调整工作：
A.将离子火焰探测器安放在底板上，使弯角θ置于定位销之间，并用压板压在离子火焰探测器的直线部处；压板一侧用两个带肩六角螺母及双头螺栓进行固定，另一侧用固定手柄压紧螺钉进行压紧；
B.确定支撑块的安装位置，若要增大离子火焰探测器弯角θ，则将其设置在底板的左下方，若要减小离子火焰探测器弯角θ，则将其设置在底板的右上方；
C.确定圆柱销的放置位置，若要增大离子火焰探测器弯角θ，则将圆柱销放置在离子火焰探测器左下侧与离子火焰探测器曲线部相接触；若减小离子火焰探测器弯角θ，则将圆柱销放置在离子火焰探测器右上侧与离子火焰探测器曲线部相接触。
D.在网格板上标记离子火焰探测器端头受感部所处位置，将U型接头插入摆杆槽口中并夹持圆柱销，根据计算出的偏差值ΔH，转动推杆的旋柄，推动圆柱销对离子火焰探测器进行调整，调整时，注意离子火焰探测器受感部端部所处位置与原始位置的改变，应尽量趋近偏差值ΔH1、ΔH2。
(4)对离子火焰探测器进行外观目视检查及无损探伤
对调整到位的离子火焰探测器进行外观目视检查。目视检查瓷瓶及导管焊接部位应无裂纹。对调整到位的离子火焰探测器进行着色探伤。用带有颜色的显色剂检查其表面应无缺陷。
(5)离子火焰探测器装配并复核测量相对空间距离。
将离子火焰探测器装配在扩散器上并再次测量离子火焰探测器与火焰稳定器相对空间距离，确保其在经验值范围内。
采用实施例1所述装置调整离子火焰探测器空间位置的方法与以上方法相同，只是在安装调整装置时，无需安装推杆相关装置，采用实施例1所述装置进行调整时，将圆柱销与离子火焰探测器曲线部相接触，通过摆杆手动直接施力即可实现弯角θ的调节。实施例1所述装置适用于H1、H2实际值与经验值的偏差值ΔH1、ΔH2较大，实施例2所述装置达不到调整要求时的情况。
以上技术方案阐述了本发明的技术思路，不能以此限定本发明的保护范围，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上技术方案所作的任何改动及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述离子火焰探测器包括直线部、曲线部以及端头受感部，所述直线部、曲线部处于同一平面；所述装置包括底板、压板、定位插销、摆杆；所述压板安装在底板的下部，该压板用于将离子火焰探测器的直线部固定在底板上；所述摆杆设置在压板之上，该摆杆的一侧通过转轴设置在底板上，摆杆的另一侧设置有一圆柱销；所述定位插销安装在离子火焰探测器直线部与曲线部连接的弯角θ侧的底板上；调整时，将圆柱销与离子火焰探测器曲线部相接触，向摆杆施力即可实现弯角θ的调节。
2.根据权利要求1所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述装置还包括推杆，所述推杆的顶端设有一U型接头，所述U型接头U型口的尺寸与圆柱销的尺寸相配合，所述摆杆前端端面上设有一横向槽口，所述圆柱销垂直固定在摆杆的槽口内。
3.根据权利要求2所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述U型接头包括U型头及转接部，所述转接部内设有转接腔，所述转接腔包括设有内螺纹的外腔，以及内腔，所述外腔与内腔贯通，且外腔尺寸小于内腔。
4.根据权利要求2所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述推杆包括杆头与主杆，以及连接杆头与主杆的中间杆，该杆头与主杆上皆设有外螺纹，该推杆通过支撑块可拆卸的安装在底板上，所述支撑块的通孔上设有内螺纹。
5.根据权利要求4所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述支撑块根据增大或减小弯角θ的目标，选择安装在离子火焰探测器的左下侧或右上侧，在调整时，所述圆柱销与所述支撑块同侧设置。
6.根据权利要求5所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述定位插销根据增大或减小弯角θ的目标，选择安装在弯角θ的一侧，且定位插销与圆柱销及支撑块不同侧设置；或者定位插销为两个，分别安装在弯角θ的两侧。
7.根据权利要求2所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述压板一侧通过螺栓固定在底板上，另一侧通过压紧螺钉与底板连接。
8.根据权利要求2所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述端头受感部下方的底板上设有带刻度的网格板。
9.根据权利要求7所述的一种离子火焰探测器空间位置调整装置，其特征在于，所述推杆、压紧螺钉末端皆设有旋柄，所述摆杆末端设有手柄，所述压板设有内衬，所述圆柱销及定位插销外侧设有橡胶套，所述底板的边角处设有安装孔，所述安装孔用于底板与工作台的固定连接。
10.一种基于权利要求2~9其中任意一项所述装置的调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）离子火焰探测器试装配并测量相对于装配在扩散器内火焰稳定器的空间距离；
（2）比较相对空间距离的实际值与经验值；
（3）采用调整装置调整离子火焰探测器的空间位置使离子火焰探测器与火焰稳定器的空间距离符合经验值；
当装置中包括推杆，进行调整时，将圆柱销与离子火焰探测器曲线部相接触，U型接头插入摆杆槽口中并夹持圆柱销，再通过推杆施力即可实现弯角θ的调节。
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