CN114939825A - 主燃油调节器摆锤切油边修复装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空发动机零部件修复领域，解决徒手研磨修复存在的摆角难以控制，研磨修复效率低下的问题。本发明采用的技术方案是：主燃油调节器摆锤切油边修复装置，包括底座，底座上设置两个相对布置的支座，一个支座设置顶紧座，顶紧座位于两个支座之间且后端固定安装于支座，另一支座设置螺孔，螺孔内设置压紧螺栓，压紧螺栓的前端正对顶紧座的前端，压紧螺栓的后端为调节端。主燃油调节器切油边修复方法，将主燃油调节器安装于上述主燃油调节器摆锤切油边修复装置，在切油边涂抹研磨膏，再通过摆动主燃油调节器的支架对切油边进行研磨修复，最后对修复情况进行检测并评估，直至修复完成。本发明用于对主燃油调节器摆锤切油边进行研磨修复。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机零部件修复领域，具体是一种用于对主燃油调节器摆锤切油边进行修复的装置及方法。
背景技术
引起飞机发动机转速摆动的因素很多，其中最直接的因素是主燃油调节器的摆锤活门组件存在缺陷。摆锤活门组件是控制发动机转速的关键组件，如图1和图2所示，摆锤活门组件包括支架11和摆锤12，支架11上安装两个轴承13，摆锤12的一端穿设销子14，销子14的两端分别安装于两个轴承13内，摆锤12可绕着销子14摆动；摆锤12与支架11之间还设置保险插销15，保险插销15用于锁止摆锤12，使摆锤12无法摆动；摆锤12的另一端与支架11之间呈弧面接触并构成切油边16，通过控制切油边16开度，可控制随动活塞的位置，进而控制发动机的供油量，进而决定发动机转速。
支架与摆锤底面配合精度要求极高，摆锤与支架的加工制造缺陷、装配间隙以及使用中产生的磨损，均会导致摆锤与支架之间的配合精度不能满足要求，使燃油从切油边出油时油压不稳，导致随动活塞的位置摆动，发动机出现供油不稳，最终导致发动机转速摆动。因此，要修正发动机转速摆动，必须修复摆锤与支架配合的切油边。摆锤与支架配合面为弧面，需通过精确地研磨来修复摆锤切油边。
摆锤切油边的传统修复方法，一般是取下保险插销后，采用徒手研磨的方式进行修复，让摆锤绕轴承往复摆动研磨来修复。由于徒手研磨难以控制每次往复摆动的幅度，研磨摆角过大，研磨效率低下，研磨角度过小，又不能完全覆盖需要修复的切油边，难以保证切油边研磨质量。另外，徒手研磨修复切油边还存在难以准确控制研磨程度的问题，需要边研磨边测量研磨间隙，很容易出现研磨不均匀的问题，影响修复质量；单台主燃油调节器摆锤切油边徒手研磨修复需要耗费大约8h，修复效率低下。徒手研磨修复一旦出现间隙超差，需分解摆锤及支架，并重新选用其他台次的摆锤或支架进行配台修复调整，不仅费时费力(10h)，而且反复拆分也不利于零组件的质量控制。若仍不能修复合格，只能选择报废处理，目前报废率15％左右，报废换用新品，新品5万/件，会显著增加生产成本。
发明内容
本发明首先提供一种主燃油调节器摆锤切油边修复装置，用于夹持并辅助固定主燃油调节器摆锤，解决徒手研磨修复存在的摆角难以控制、研磨修复效率低下的问题。
本发明采用的技术方案是：主燃油调节器摆锤切油边修复装置，包括底座，底座上设置两个相对布置的支座，两个支座的中的任一支座设置顶紧座，顶紧座位于两个支座之间且后端固定安装于支座，另一支座设置螺孔，螺孔内设置压紧螺栓，压紧螺栓的前端正对顶紧座的前端，压紧螺栓的后端为调节端。
进一步的是：两个支座还各设置一个限位螺孔，两个限位螺孔内设置第一限位螺栓和第二限位螺栓，第一限位螺栓的前端与第二限位螺栓的前端均位于两个支座之间，第一限位螺栓的后端和第二限位螺栓的后端均为螺栓头部且位于支座的外侧。
更进一步的是：第一限位螺栓的轴线与和第二限位螺栓的轴线重合且与底座所在平面平行，第一限位螺栓和第二限位螺栓相对底座的安装高度大于压紧螺栓相对底座的安装高度。
更进一步的是：顶紧座的前端、压紧螺栓的前端、第一限位螺栓的前端和第二限位螺栓的前端至少一处设置压头垫块。
具体的：顶紧座为螺栓并固定安装于支座，压紧螺栓的轴线与顶紧座的轴线重合且与底座所在平面平行。
具体的：底座为板状结构，两个支座通过螺钉或螺栓安装于底座相对的两侧，两个支座相同，两个支座的中心线均与底座所在平面垂直。
本发明还提供一种主燃油调节器切油边修复方法，同样解决徒手研磨修复存在的摆角难以控制，研磨修复效率低下的问题。主燃油调节器摆锤切油边修复方法，包括下述步骤：
S1、将主燃油调节器安装于上述主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其中主燃油调节器的摆锤的两侧分别通过顶紧座和压紧螺栓进行夹持固定。例如，顶紧座的前端和压紧螺栓的前端分别位于摆锤的支撑窝。
S2、在切油边涂抹研磨膏，再通过摆动主燃油调节器的支架对切油边进行研磨修复。
进一步的是：通过两个支座，或者通过第一限位螺栓和/或第二限位螺栓调控摆锤的摆动位置和幅度，再手动摆动主燃油调节器的支架进行研磨修复。
S3、将主燃油调节器从主燃油调节器摆锤切油边修复装置卸下，将研磨膏清洗干净，再对修复情况进行检测并评估，若未达合格标准，则返回步骤S2，若达到合格标准，则修复完成。
具体的：研磨膏的型号为W2.5，将主燃油调节器放入50℃～60℃的煤油内通过超声波清洗干净。
具体的：合格标准为：摆锤的切油面和支架的切油面无剥落、崩口，粗糙度不低于Ra0.2，摆锤的切油面与支架的切油面之间的间隙不大于0.001mm。
本发明的有益效果是：主燃油调节器的摆锤通过顶紧座与压紧螺栓可夹持固定于修复工装，从而便于对摆锤切油边进行研磨修复。研磨修复期间，可通过两个支座，或者通过第一限位螺栓和/或第二限位螺栓限制支架的摆幅，通过第一限位螺栓和第二限位螺栓还可以准确调整研磨修复摆角的极限位置，提高摆锤切油边的研磨修复的精准度和效率。主燃油调节器摆锤切油边修复装置及方法可实现操作人员双手的自由切换，降低手部疲劳，提高工作效率。主燃油调节器摆锤切油边修复装置设置压头垫块，避免修复装置本身对主燃油调节器造成损伤。本发明可在固定的研磨摆角和固定的研磨频率下，可通过研磨时间来确定研磨程度，减少研磨停留测量的次数，减少因研磨超差导致的分解配台调整时间，提高修复效率，利于控制切油边间隙精度，确保修复质量，降低报废率。单件主燃油调节器切油边采用本发明的修复方法，修复时间由原来的8h～10h减少至2h，报废率降至0。
附图说明
图1是主燃油调节器的剖面结构示意图。
图2是主燃油调节器的立体结构示意图。
图3是本发明主燃油调节器摆锤切油边修复装置的结构示意图。
图4是主燃油调节器安装于主燃油调节器摆锤切油边修复装置后的示意图。
附图标记：支架11、摆锤12、轴承13、销子14、保险插销15、切油边16；底座21、支座22、顶紧座23、压紧螺栓24、第一限位螺栓25、第二限位螺栓26、压头垫块27。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图3和图4，本发明主燃油调节器摆锤切油边修复装置，包括底座21，底座21上设置两个相对布置的支座22。支座22与底座21可以一体成型，或支座22固定安装于底座21，支座22可以焊接安装于底座21，或通过螺栓、螺钉可拆卸安装于底座21。例如，每个支座22通过两颗螺钉或螺栓安装于底座21相对的两侧。支座22通过螺栓安装于底座21时，为了确保安装位置的准确，支座22与底座21之间还安装定位销钉，例如每个支座22设置两个定位销钉。底座21最好呈板状结构，例如为长方体的结构；两个支座22最好完全相同，例如为柱状结构，可降低加工难度。支座22与底座21最好均为金属材质，两个支座22的中心线最好均与底座21所在平面垂直。
两个支座22的中的任一支座22设置顶紧座23，顶紧座23位于两个支座22之间且后端固定安装于支座22；另一支座22设置螺孔，螺孔内设置压紧螺栓24，压紧螺栓24的前端正对顶紧座23的前端，压紧螺栓24的后端为调节端。顶紧座23和压紧螺栓24用于从两侧夹持固定主燃油调节器的摆锤，因此压紧螺栓24的前端正对顶紧座23的前端且位于两个支座22之间。压紧螺栓24可以伸缩调节，通过转动压紧螺栓24的调节端即可。顶紧座23可以伸缩调节或相对支座22是固定的。顶紧座23相对固定于对应的支座22时，可以焊接固定于支座22的内侧，即焊接固定于该支座22靠近另一支座22的一侧；或者，顶紧座23为螺栓并固定安装于对应的支座22的螺孔内，顶紧座23在使用时既可以伸缩调节位置，也可以相对支座22是固定不可伸缩调节的。压紧螺栓24的轴线与顶紧座23的轴线最好相互重合且与底座21所在平面平行，以便于顶紧座23和压紧螺栓24能稳固地夹持固定摆锤。
主燃油调节器的摆锤通过顶紧座23和压紧螺栓24进行夹持固定后，参见图2，摆锤12相对支架11摆动，相当于支架11相对于摆锤12摆动，因此可以通过摆动支架11来对切油边16进行研磨修复。两个支座22对支架11摆动范围具有限制作用，因此可以限制支架11的摆幅，提高修复效率和质量。为了更好的控制和调整支架11答的摆动，两个支座22还各设置一个限位螺孔，两个限位螺孔内设置第一限位螺栓25和第二限位螺栓26，第一限位螺栓25的前端与第二限位螺栓26的前端均位于两个支座22之间，第一限位螺栓25的后端和第二限位螺栓26的后端均为螺栓头部且位于支座22的外侧。第一限位螺栓25和第二限位螺栓26用于从两侧限制支座22的极限摆动位置。第一限位螺栓25和第二限位螺栓26至少其一可以可以进行伸缩调整。第一限位螺栓25和第二限位螺栓26的轴线可以重合，也可以不重合，例如第一限位螺栓25的轴线与和第二限位螺栓26的轴线重合且与底座21所在平面平行。第一限位螺栓25和第二限位螺栓26可置于两个支座22的任意位置，只要只要能对支架11的极限摆动位置形成限制即可，例如第一限位螺栓25和第一限位螺栓25的相对底座21的安装高度大于压紧螺栓24相对底座21的安装高度。
顶紧座23的前端、压紧螺栓24的前端、第一限位螺栓25的前端和第二限位螺栓26的前端需要和主燃油调节器接触，为了避免对主燃油调节器造损伤，四个位置至少一处设置压头垫块27。例如，顶紧座23的前端和顶紧座23的前端分别设置压头垫块27，压头垫块27可以是橡胶材质。压头垫块27最好固定安装于顶紧座23、压紧螺栓24、第一限位螺栓25或第二限位螺栓26，例如压头垫块27通过紧定螺钉进行固定。
本发明的第二个主题是：主燃油调节器摆锤切油边修复方法，通过上述的主燃油调节器摆锤切油边修复装置对主燃油调节器摆锤切油边进行研磨修复，包括下述步骤：
S1、将主燃油调节器安装于上述主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其中主燃油调节器的摆锤12的两侧分别通过顶紧座23和压紧螺栓24进行夹持固定，参见图4。例如，顶紧座23的前端和压紧螺栓24的前端分别位于摆锤12的支撑窝处。
S2、在切油边涂抹研磨膏，例如研磨膏的型号为W2.5，再通过摆动主燃油调节器的支架11对切油边进行研磨修复。摆动主燃油调节器的支架11可手动操作完成，通过两个支座22可以对支架11的摆动范围进行限制，或者通过第一限位螺栓25和第二限位螺栓26的其一或其二可以调控摆锤12的摆动位置和幅度。
传统的徒手研磨修复切油边，难以准确控制每次来回研磨的摆角，本发明对每次研磨的摆角进行限位，确保每次研磨的摆角一致，保证每次研磨修复的均匀性，提高切油边的研磨质量。此外，通过调节第一限位螺栓25和第二限位螺栓26的位置，可随时放大或减小研磨过程的摆角，当研磨摆角减小时，来回研磨行程缩短，研磨频率提高，可提高研磨修复效率。
传统的徒手研磨修复切油边，通过双手徒手配合完成，一手拿住支架组件，一手摆动摆锤进行研磨，难以有效固定其中某个零件，造成研磨修复质量和效率均难以提高。本发明将摆锤12进行夹持固定，使支架11可以在一只手的作用下灵活摆动研磨，另一只手则扶住工装来固定摆锤即可，在研磨过程中双手可自由调换，缓解手部疲劳，提高研磨工作效率。
传统的徒手研磨修复切油边，需一边研磨一边测量来确保研磨间隙，不仅费时费力，而且容易造成研磨间隙超差，本发明在固定研磨摆角和相对固定的研磨频率下，可通过研磨时间来确定研磨程度，减少研磨停留测量的次数，减少因研磨超差导致的分解配台调整时间，提高单台摆锤间隙及切油边的修复效率，并降低零件报废率，提高生产效率。
S3、将主燃油调节器从主燃油调节器摆锤切油边修复装置卸下，将研磨膏清洗干净，再对修复情况进行检测并评估，若未达合格标准，则返回步骤S2，若达到合格标准，则修复完成。
主燃油调节器的清洗按照现有技术进行，例如将主燃油调节器放入50℃～60℃的煤油内通过超声波清洗干净，目的是便于检测修复情况。合格标准根据行业要求确定，例如合格标准为：摆锤12的切油面和支架11的切油面无剥落、崩口，粗糙度不低于Ra0.2，摆锤12的切油面与支架11的切油面之间的间隙不大于0.001mm。对于修复完成的主燃油调节器，还需进行部件级性能试验，确保摆锤活门的性能特性曲线、抗振性符合工艺要求。
Claims (10)
1.主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其特征在于：包括底座(21)，底座(21)上设置两个相对布置的支座(22)，两个支座(22)的中的任一支座(22)设置顶紧座(23)，顶紧座(23)位于两个支座(22)之间且后端固定安装于支座(22)，另一支座(22)设置螺孔，螺孔内设置压紧螺栓(24)，压紧螺栓(24)的前端正对顶紧座(23)的前端，压紧螺栓(24)的后端为调节端。
2.如权利要求1所述的主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其特征在于：两个支座(22)还各设置一个限位螺孔，两个限位螺孔内设置第一限位螺栓(25)和第二限位螺栓(26)，第一限位螺栓(25)的前端与第二限位螺栓(26)的前端均位于两个支座(22)之间，第一限位螺栓(25)的后端和第二限位螺栓(26)的后端均为螺栓头部且位于支座(22)的外侧。
3.如权利要求2所述的主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其特征在于：第一限位螺栓(25)的轴线与和第二限位螺栓(26)的轴线重合且与底座(21)所在平面平行，第一限位螺栓(25)和第二限位螺栓(26)相对底座(21)的安装高度大于压紧螺栓(24)相对底座(21)的安装高度。
4.如权利要求2所述的主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其特征在于：顶紧座(23)的前端、压紧螺栓(24)的前端、第一限位螺栓(25)的前端和第二限位螺栓(26)的前端至少一处设置压头垫块(27)。
5.如权利要求1～4任一项所述的主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其特征在于：顶紧座(23)为螺栓并固定安装于支座(22)，压紧螺栓(24)的轴线与顶紧座(23)的轴线重合且与底座(21)所在平面平行。
6.如权利要求1～4任一项所述的主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其特征在于：底座(21)为板状结构，两个支座(22)通过螺钉或螺栓安装于底座(21)相对的两侧，两个支座(22)相同，两个支座(22)的中心线均与底座(21)所在平面垂直。
7.主燃油调节器摆锤切油边修复方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、将主燃油调节器安装于上述权利要求1～6任一项所述的主燃油调节器摆锤切油边修复装置，其中主燃油调节器的摆锤(12)的两侧分别通过顶紧座(23)和压紧螺栓(24)进行夹持固定；
S2、在切油边(16)涂抹研磨膏，再通过摆动主燃油调节器的支架(11)对切油边(16)进行研磨修复；
S3、将主燃油调节器从主燃油调节器摆锤切油边修复装置卸下，将研磨膏清洗干净，再对修复情况进行检测并评估，若未达合格标准，则返回步骤S2，若达到合格标准，则修复完成。
8.如权利要求7所述的主燃油调节器摆锤切油边修复方法，其特征在于：步骤S1中，顶紧座(23)的前端和压紧螺栓(24)的前端分别位于摆锤(12)的支撑窝。
9.如权利要求7所述的主燃油调节器摆锤切油边修复方法，其特征在于：步骤S2中，通过两个支座(22)，或者通过第一限位螺栓(25)和/或第二限位螺栓(26)调控摆锤(12)的摆动位置和幅度，再手动摆动主燃油调节器的支架(11)进行研磨修复。
10.如权利要求7～9任一项所述的主燃油调节器摆锤切油边修复方法，其特征在于：步骤S3中，研磨膏的型号为W2.5，将主燃油调节器放入50℃～60℃的煤油内通过超声波清洗干净；合格标准为：摆锤(12)的切油面和支架(11)的切油面无剥落、崩口，粗糙度不低于Ra0.2，摆锤(12)的切油面与支架(11)的切油面之间的间隙不大于0.001mm。
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