CN115805490A - 一种航空发电机组件维修装置与维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发电机组件维修装置，包括：龙门架，可移动地安装于基座的上方；一对打磨组件可上下移动地安装于龙门架内侧；夹持组件固定安装于基座上端面；基座上方安装有轨道，轴轨道上安装有滑块；龙门架包括一对立柱和固定连接于一对立柱上端面的工字梁，且一对立柱固定安装于一对滑块的上端面；一对立柱相对的一侧分别安装有轨道，轨道上均安装有滑块，一对打磨组件分别安装于两个滑块；打磨组件包括电推杆以及磨头元件。本发明的航空发电机组件维修装置，打磨组件通过X轴、Z轴及Y轴方向的移动，能够实现对打磨区域的全覆盖，并且能够对涡轮叶片的双面同时打磨，提高了打磨效率。

Description

一种航空发电机组件维修装置与维修方法

技术领域

本发明涉及航天发电机维修领域，尤其涉及一种航空发电机组件维修装置与维修方法。

背景技术

冲压空气涡轮是航空飞行器在发动机停车、辅助动力系统完全失效时使用的应急涡轮发电机组。它由飞机飞行时产生的冲压力驱动，为驾驶舱和飞行控制系统提供有限的辅助电力。

冲压空气涡轮定期维护的过程中，涡轮叶片需要进行打磨，为了保证打磨的效率与打磨质量，现在常采用基于机器人的自动控制打磨系统，在打磨过程中要求打磨力为一定的阈值，且对涡轮叶片表面的形状适应性强。

现有的自动控制打磨系统对于叶片表面复杂曲面的打磨仍旧存在不足：打磨过程中，需要对叶片的两个侧面分别打磨，影响打磨效率。打磨头配置压力传感器，当压力传感器检测压力值达到阈值时，将压力信号反馈至控制系统，再由控制系统指令打磨头停止靠近叶片，由于信号传输的滞后性，容易导致过度挤压叶片表面，影响打磨质量。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一方面，本发明提供一种航空发电机组件维修装置，包括：

基座；

龙门架，可移动地安装于基座的上方；

打磨组件，配置为一对，且可上下移动地安装于龙门架内侧；

夹持组件，固定安装于基座上端面，用于夹持涡轮叶片；

其中，基座上方安装有一对X轴轨道，每个X轴轨道上均安装有X轴滑块；

龙门架包括一对立柱和固定连接于一对立柱上端面的工字梁，且一对立柱固定安装于一对X轴滑块的上端面；

一对立柱相对的一侧分别安装有Z轴轨道，每个Y轴轨道上均安装有Z轴滑块，一对打磨组件分别安装于两个Z轴滑块；

其中，打磨组件包括电推杆以及磨头元件，电推杆包括固定端和动作端，固定端固定安装于所述Z轴滑块，动作端可相对固定端伸缩，磨头元件安装于动作端远离固定端的一端。

进一步的，涡轮叶片包括固定部以及固定设置于固定部一端的叶片，且固定部固定夹持于夹持组件；

叶片向内凹陷的一面为凹陷面，另一面为凸出面；

凹陷面一侧的打磨组件为凹陷打磨组件，凸出面一侧的打磨组件为凸出打磨组件。

进一步的，所述动作端包括内杆和外杆，内杆可相对固定端伸缩，外杆套设于内杆的外侧并与内杆接触，磨头元件安装于外杆远离固定端的一端；

其中，内杆缩短时，内杆与外杆相对固定；内杆伸长时，且磨头元件320对叶片的挤压力未超过阈值时，内杆与外杆相对固定；内杆伸长时，且磨头元件对叶片的挤压力超过阈值时，内杆与外杆相对移动。

进一步的，内杆的端部为弧形区，且弧形区由弧面和平面围合而成，外杆开设有通孔，且通孔的形状与弧形区相匹配；

所述弧形区配置有主动结构，通孔内配置有从动结构且主动结构与从动结构接触；

其中，主动结构与从动结构啮合时，内杆与外杆相对固定；主动结构与从动结构脱离啮合时，内杆与外杆相对移动。

进一步的，所述主动结构包括凹槽以及设置于凹槽内部可升降的滑动板，凹槽开设于弧形区的平面上，滑动板的上端面固定安装有若干线性阵列的啮合齿；

从动结构为开设在通孔上端面的若干线性阵列的啮合槽，且啮合槽的形状与啮合齿相匹配；

其中，凹槽的上端面与滑动板的下端面之间设置有弹性件，且弹性件的弹性系数与磨头元件对叶片的挤压力阈值相匹配；

并且，滑动板上配置有距离传感器。

进一步的，啮合齿的截面呈直角三角形，且直角边对应的面远离磨头元件，斜边对应的面靠近磨头元件。

进一步的，凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件在X轴方向上交错布置，且磨头元件靠近夹持组件的一侧设置有力矩补偿组件，力矩补偿组件与涡轮叶片接触；

其中，凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件对叶片施加的力矩以及力矩补偿组件对叶片施加的力矩保持平衡。

进一步的，外杆靠近磨头元件的一端固定安装有偏置板，且偏置板在X轴方向上突出于外杆，磨头元件安装于偏置板上，且位于外杆的一侧。

进一步的，固定部呈矩形体配置，夹持组件的侧面开设有夹持槽，且夹持槽的高度与固定部相同，夹持槽的宽度略大于固定部的宽度；

其中，夹持槽的一侧壁上开设有安装槽，且安装槽与近端凹陷打磨组件位于叶片的同一侧，力矩补偿组件安装在安装槽内。

另一方面，本发明提供一种航空发电机组件维修方法，应用上述的装置，所述方法包括如下步骤：

S1、根据涡轮叶片需要打磨的位置，将打磨区域沿X轴方向均匀划分为n个区域，且将第i个区域沿Z轴方向均匀划分为m_i个点位，其中，i＝1，2，……，n；

S2、通过X轴滑块将打磨组件移动到位于远端的第1区域，通过Z轴滑块将打磨组件移动到位于第1区域上端边缘处的第1点位S₁₁，通过电推杆将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₁₁点位；

S3、S₁₁点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过Z轴滑块将打磨组件向下移动到S₁₂点位，同时，凹陷打磨组件伸长，凸出打磨组件缩短，将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₁₂点位；

S4、S₁₂点位打磨完成后，重复上述第二步，直到磨头元件打磨凹陷面的最低点；其中，j₁＝1，2，……，m₁；

S5、

点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过Z轴滑块将打磨组件向下移动到

点位，同时，凹陷打磨组件缩短，凸出打磨组件伸长，将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨

点位；

S6、

点位打磨完成后，重复上述S5，直到磨头元件打磨叶片的

点位；

S7、

点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过X轴滑块将打磨组件向近端移动到第2区域，通过电推杆将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₂₁点位；

S8、重复上述步骤S3～6；

S9、

点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过X轴滑块将打磨组件向近端移动到第3区域，通过电推杆将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₃₁点位；

S10、重复上述步骤S3～8，依次打磨

点位，直至最后一个点位

打磨完，即完成全部打磨区域的维修；其中，j_i＝1，2，……，m_i。

进一步的，所述步骤S1之前，还包括S0、对于

点位的打磨，根据磨头元件对于叶片的挤压力的阈值，来配置弹性件的弹性系数；

其中，所述步骤S2～10中，未启动磨头元件之前，凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件均靠近且挤压叶片，距离传感器检测到滑动板高度变化时，停止驱动内杆伸长，然后启动磨头元件开始打磨

点位。

进一步的，所述步骤S1之前，还包括S0、对于

点位的打磨，还根据磨头元件对于叶片的挤压力的阈值，来预先配置力矩补偿组件对于叶片施加的力值，使得凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件对叶片施加的力矩，以及力矩补偿组件对于叶片施加的力矩达到平衡状态；

其中，所述步骤S2～10中，当力矩补偿组件的压力传感器检测到力矩补偿组件的受力偏离预设的力值时，停止航空发电机组件维修装置运行，重新配置弹性件的弹性系数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的航空发电机组件维修装置，打磨组件通过X轴、Z轴及Y轴方向的移动，能够实现对打磨区域的全覆盖，并且能够对涡轮叶片的双面同时打磨，提高了打磨效率。

本发明的航空发电机组件维修装置，当磨头元件对叶片的挤压力超过阈值时，磨头元件自动停止挤压叶片，避免打磨深度超过安全阈值，造成叶片的表面损伤。并且，不依赖于传感器及控制系统，排除了由于信号传输的滞后性，导致的打磨深度超过安全阈值。

内杆缩短时，直角边对应的面受力，且受力方向垂直于弹性件的弹力方向，啮合齿不会缩入凹槽，从而内杆与外杆始终保持相对固定。内杆伸长时，斜边对应的面受力，且受力方向的竖直分力与弹性件的弹力方向一致，磨头元件对叶片的挤压力未超过阈值时，竖直分力小于弹性件的弹力，内杆与外杆相对固定；磨头元件对叶片的挤压力超过阈值时，竖直分力大于弹性件的弹力，内杆与外杆相对移动。

通过凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件在X轴方向上交错布置，且磨头元件靠近夹持组件的一侧设置有力矩补偿组件，从而对凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件对叶片施加的力值进行动态检测，使得装置具有自我修复功能，提高了打磨质量。

附图说明

图1为装置第一整体图；

图2为装置第二整体图；

图3为装置俯视图；

图4为夹持组件与涡轮叶片结构图；

图5为电推杆整体结构图；

图6为电推杆爆炸视图；

图7为图6中A-A剖面图；

图8为夹持组件与涡轮叶片爆炸视图；

图9为装置打磨线路示意图。

具体实施方式

以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，本实施方式提供了一种航空发电机组件维修装置，用于飞行器冲压空气涡轮发电机的涡轮叶片500的局部打磨维修，包括基座100，可移动地安装于基座100上方的龙门架200，可上下移动地安装于龙门架200内侧的一对打磨组件300，固定安装于基座100上端面的夹持组件400，夹持组件400用于夹持涡轮叶片500。

可以理解的是，对涡轮叶片的局部打磨维修时，龙门架200能够在基座100上沿X轴方向往复移动，打磨组件300能够在龙门架200两侧的立柱上沿Z轴方向往复移动，由此，对于涡轮叶片的某一局部区域，打磨组件300通过X轴及Z轴方向的移动，能够实现对该区域的全覆盖。

具体的，基座100上方安装有一对X轴轨道110，每个X轴轨道110上均安装有X轴滑块120。相应的，龙门架200包括一对立柱210和固定连接于一对立柱210上端面的工字梁220，并且，一对立柱210固定安装于一对X轴滑块120的上端面。从而，实现了龙门架200以及安装于龙门架200的打磨组件300的X轴方向往复移动。

值得说明的是，本实施方式通过设置龙门架200，工字梁220将一对立柱210固定在一起，能够保证两个立柱210移动的一致性，从而提高打磨精度。

进一步的，一对立柱210相对的一侧分别安装有Z轴轨道230，每个Y轴轨道230上均安装有Z轴滑块240，一对打磨组件300分别安装于两个Z轴滑块240。从而，实现了打磨组件300的Z轴方向往复移动，能够实现对某区域的全覆盖。

值得说明的是，本实施方式的航空发电机组件维修装置，能够实现涡轮叶片500的双面打磨，提高了打磨效率。

可以理解的是，涡轮叶片500的两个面为曲面，分别位于涡轮叶片500两侧的一对打磨组件300，需要保持与涡轮叶片500的两个面接触。

由此，本实施方式中，打磨组件300包括电推杆310以及磨头元件320，电推杆310包括固定端330和动作端340，固定端330固定安装于所述Z轴滑块240，动作端340可相对固定端330伸缩，磨头元件320安装于动作端340远离固定端330的一端。从而，实现了磨头元件320能够在的Y轴方向往复移动，能够实现磨头元件320随着涡轮叶片500的两个曲面的变化，进行Y轴方向的进给，保持磨头元件320与涡轮叶片500的接触。

可以理解的是，参阅图8，涡轮叶片500包括固定部510以及固定设置于固定部510一端的叶片520，且较佳的，固定部510与叶片520可以一体成型。固定部510的作用有二：一是涡轮叶片500组装时，通过固定部510安装于冲压空气涡轮发电机的转轴；二是，涡轮叶片500维修时，通过固定部510固定夹持于夹持组件400。

叶片520的一面向内凹陷，另一面向外凸出。为便于表述，本实施方式中，叶片520向内凹陷的一面称为凹陷面521，另一面称为凸出面522；相应的，凹陷面521一侧的打磨组件300称为凹陷打磨组件3001，凸出面522一侧的打磨组件300称为凸出打磨组件3002。

本实施方式的航空发电机组件维修装置，工作过程为：

第一，根据涡轮叶片500需要打磨的位置，通过X轴滑块120将打磨组件300移动到打磨区域的远端边缘处，即第一区域，通过Z轴滑块240将打磨组件300移动到第一区域的上端边缘处(第一点位)，通过电推杆310将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨第一点位。

第二，第一点位打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过Z轴滑块240将打磨组件300向下移动到下一点位(第二点位)，同时，凹陷打磨组件3001伸长，凸出打磨组件3002缩短，将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨第二点位。

第三，第二点位打磨完成后，重复上述第二步，直到磨头元件320打磨凹陷面521的最低点(也是凸出面522的最高点，此处称为第三点位)。

第四，第三点位打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过Z轴滑块240将打磨组件300向下移动到第四点位，同时，凹陷打磨组件3001缩短，凸出打磨组件3002伸长，将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨第四点位。

第五，第四点位打磨完成后，重复上述第四步，直到磨头元件320打磨叶片520的第一区域的下端边缘处(第五点位)。

第六，第五点位打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过X轴滑块120将打磨组件300向近端移动到第二区域，通过电推杆310将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨第二区域的第一点位。

第七，重复上述步骤二～五。

第八，第二区打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过X轴滑块120将打磨组件300向近端移动到第三区域，通过电推杆310将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨第三区域的第一点位。

第九，重复上述步骤二～六，直至最后一个区域最后一个点位打磨完，即完成全部打磨区域的维修。

可以理解的是，上述工作过程由打磨区域的远端至近端开始打磨，也可以由近端至远端开始打磨；第一区域的打磨由上端至下端开始打磨，也可以由下端至上端开始打磨。此外，在上述工作过程中，需要打磨的区域覆盖了凹陷面521的最低点(也是凸出面522的最高点)，如果，当需要打磨的区域未覆盖上述点位时，省去上述步骤四～五即可。

并且，叶片520的凹陷面521及凸出面522需要打磨的区域不重合时，对于某一不重合的点位，需要打磨的那一面的磨头元件320启动，不需要打磨的一面的磨头元件320不启动即可；叶片520两侧的凹陷面521及凸出面522的磨头元件320需要覆盖的区域以两个面的最大边界为基准。

可以理解的是，打磨组件300对于某一点位打磨时，当凹陷打磨组件3001及凸出打磨组件3002移动至该点位并与该点位接触时，为了保证打磨质量，需要凹陷打磨组件3001及凸出打磨组件3002伸长，以使得磨头元件320以一定的压力值来挤压该点位。

然而，若磨头元件320对该点位的挤压力过大，则会导致该点位的打磨深度超过安全阈值，从而造成叶片520的表面损伤。传统方法是在磨头元件320配置压力传感器，当压力传感器检测压力值达到阈值时，将压力信号反馈至控制系统，再由控制系统指令电推杆310停止伸长。由于信号传输的滞后性，容易导致电推杆310停止伸长时，打磨深度已经超过安全阈值。

为了解决上述问题，本实施方式中，所述动作端340包括内杆341和外杆342，内杆341可相对固定端330伸缩，外杆342套设于内杆341的外侧并与内杆341接触，磨头元件320安装于外杆342远离固定端330的一端。

其中，内杆341缩短时，内杆341与外杆342相对固定；内杆341伸长时，且磨头元件320对叶片520的挤压力未超过阈值时，内杆341与外杆342相对固定；内杆341伸长时，且磨头元件320对叶片520的挤压力超过阈值时，内杆341与外杆342相对移动。

由此，当凹陷打磨组件3001及凸出打磨组件3002对于某一点位打磨时，磨头元件320对叶片520的挤压力未超过阈值时，内杆341与外杆342相对固定，从而内杆341能够带动外杆342向叶片520方向移动，使得磨头元件320进一步挤压叶片520；磨头元件320对叶片520的挤压力超过阈值时，内杆341与外杆342相对移动，从而内杆341无法带动外杆342继续向叶片520方向移动，使得磨头元件320自动停止挤压叶片520。

本实施方式的航空发电机组件维修装置，当磨头元件320对叶片520的挤压力超过阈值时，磨头元件320自动停止挤压叶片520，避免打磨深度超过安全阈值，造成叶片520的表面损伤。并且，不依赖于传感器及控制系统，排除了由于信号传输的滞后性，导致的打磨深度超过安全阈值。

具体的，内杆341的端部为弧形区343，且弧形区343由弧面和平面围合而成，外杆342开设有通孔344，且通孔344的形状与弧形区343相匹配，从而限定外杆342相对于内杆341只有一个滑动自由度。所述弧形区343配置有主动结构350，通孔344内配置有从动结构(图中未示出)，且主动结构350与从动结构接触。

其中，主动结构350与从动结构啮合时，内杆341与外杆342相对固定；主动结构350与从动结构脱离啮合时，内杆341与外杆342相对移动。从而，实现内杆341与外杆342相对固定或相对移动这两种状态的切换。

进一步的，所述主动结构350包括凹槽351以及设置于凹槽351内部可升降的滑动板352，凹槽351开设于弧形区343的平面上，滑动板352的上端面固定安装有若干线性阵列的啮合齿353；相应的，从动结构为开设在通孔344上端面的若干线性阵列的啮合槽354，且啮合槽354的形状与啮合齿353相匹配。

其中，凹槽351的上端面与滑动板352的下端面之间设置有弹性件355，且弹性件355的弹性系数与磨头元件320对叶片520的挤压力阈值相匹配。

由此，磨头元件320对叶片520的挤压力未超过阈值时，弹性件355弹力大于挤压力，啮合齿353保持伸出状态，从而内杆341与外杆342相对固定；磨头元件320对叶片520的挤压力超过阈值时，弹性件355受力压缩，啮合齿353从啮合354脱离进入下一个啮合354，从而内杆341与外杆342相对移动。

进一步的，啮合齿353的截面呈直角三角形，且直角边对应的面356远离磨头元件320，斜边对应的面357靠近磨头元件320。

由此，内杆341缩短时，直角边对应的面356受力，且受力方向垂直于弹性件355的弹力方向，啮合齿353不会缩入凹槽351，从而内杆341与外杆342始终保持相对固定。内杆341伸长时，斜边对应的面357受力，且受力方向的竖直分力与弹性件355的弹力方向一致，此时，磨头元件320对叶片520的挤压力未超过阈值时，竖直分力小于弹性件355的弹力，内杆341与外杆342相对固定；磨头元件320对叶片520的挤压力超过阈值时，竖直分力大于弹性件355的弹力，内杆341与外杆342相对移动。

可以理解的是，滑动板352上配置有距离传感器(未示出)，当距离传感器检测到滑动板352与凹槽351底壁之间的距离缩短时，停止驱动内杆341伸长，虽然距离传感器反馈信号可能滞后，但外杆342已经自动停止不再进给，磨头元件320对叶片520的挤压力不会超过阈值。

进一步的，本实施方式的航空发电机组件维修装置，工作过程为：

打磨组件300移动到某一点位后，未启动磨头元件320之前，凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320均靠近且挤压叶片520，距离传感器检测到滑动板352高度变化时，即可停止驱动内杆341伸长，然后启动磨头元件320开始打磨该点位。

由此，对于某一点位的打磨，凹陷打磨组件3001及凸出打磨组件3002伸长，以使得磨头元件320以一定的压力值来挤压该点位，磨头元件320对叶片520的挤压力超过阈值时，内杆341无法带动外杆342继续向叶片520方向移动，使得磨头元件320自动停止挤压叶片520，避免打磨深度超过安全阈值，造成叶片520的表面损伤，并且排除了由于信号传输的滞后性，导致的打磨深度超过安全阈值。

可以理解的是，弹性件355的弹性系数需要与磨头元件320对叶片520的挤压力阈值相匹配，对应不同的工况(如打磨不同型号的叶片520时或者叶片520的两个面的打磨需求不同时等等)，需要调整弹性件355的弹性系数。

因此，优选的，本实施方式的弹性件355为主动控制式弹簧(未示出)，以便根据不同工况来调整弹性件355的弹性系数。主动控制式弹簧可以采用现有技术中的电磁弹簧或磁流变弹性体等，凡是能够根据挤压力阈值来调整弹性件355弹性系数的主动弹簧均属于本发明保护范畴。

然而，若弹性件355的弹性系数配置出现误差时，会导致磨头元件320对于叶片520的挤压力未达到阈值或超过阈值，进而导致打磨深度不足或过大，影响叶片520的维修质量。

为此，本实施方式中，凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320在X轴方向上交错布置，且磨头元件320靠近夹持组件400的一侧设置有力矩补偿组件410，力矩补偿组件410与涡轮叶片500接触；

其中，凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力矩以及力矩补偿组件410对叶片520施加的力矩保持平衡。

参阅图3，本实施方式中，凹陷打磨组件3001的磨头元件320相对靠近夹持组件400，即凹陷打磨组件3001为近端打磨组件，凸出打磨组件3002为远端打磨组件。可以理解的是，也可以凹陷打磨组件3001为远端打磨组件，凸出打磨组件3002为近端打磨组件。

由此，凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力，由于力臂的距离不同，二者对叶片520的力矩是不平衡的，根据凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力以及二者力臂的变化，通过力矩补偿组件410对叶片520施加一定的力值，使得叶片520达到动态平衡状态。即，对某一点位，力矩补偿组件410对叶片520施加预设的力值，使得叶片520达到平衡状态。

可以理解的是，力矩补偿组件410同样受到叶片520的挤压力，本实施方式的力矩补偿组件410配置有压力传感器，以检测力矩补偿组件410的受力状态。若压力传感器检测到力矩补偿组件410的受力偏离预设的力值时，即代表凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力值出现了误差。此时，应停止航空发电机组件维修装置，重新配置弹性件355的弹性系数。

本实施方式的航空发电机组件维修装置，通过凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320在X轴方向上交错布置，且磨头元件320靠近夹持组件400的一侧设置有力矩补偿组件410，从而对凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力值进行动态检测，提高了精度。

具体的，外杆342靠近磨头元件320的一端固定安装有偏置板360，且偏置板360在X轴方向上突出于外杆342，磨头元件320安装于偏置板360上，且位于外杆342的一侧。

进一步的，固定部510呈矩形体配置，夹持组件400的侧面开设有夹持槽420，且夹持槽420的高度与固定部510相同，夹持槽420的宽度略大于固定部510的宽度；

其中，夹持槽420的一侧壁上开设有安装槽430，且安装槽430与近端凹陷打磨组件3001位于叶片520的同一侧，力矩补偿组件410安装在安装槽430内。

由此，夹持组件400夹持固定部510时，固定部510的一侧端面贴合夹持槽420未设置安装槽430的侧壁，另一侧端面与力矩补偿组件410接触，且力矩补偿组件410伸出安装槽430。即，另一侧端面与夹持槽420设置安装槽430的侧壁间隙配合，从而力矩补偿组件410能够准确感应受力情况。

可以理解的是，力矩补偿组件410可以采用智能顶杆或者智能千斤顶等，凡是能够伸缩端顶紧510，并可调节顶紧力，且能够检测510对伸缩端的压力值的力矩补偿组件410，均属于本发明的保护范畴。

进一步的，本实施方式的航空发电机组件维修装置，工作过程为：

对于打磨区域内各个点位的打磨，均根据磨头元件320对于叶片520的挤压力的阈值，来配置弹性件355的弹性系数，以及预先配置好力矩补偿组件410对于叶片520施加的力值，使得凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力矩，以及力矩补偿组件410对于叶片520施加的力矩达到平衡状态。

其中，当力矩补偿组件410的压力传感器检测到力矩补偿组件410的受力偏离预设的力值时，停止航空发电机组件维修装置运行，重新配置弹性件355的弹性系数。

由此，对凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力值进行动态检测，防止磨头元件320对叶片520的挤压力偏离阈值，导致的打磨深度不足或过量。

结合附图9所示，本实施方式还提供了一种航空发电机组件维修方法，包括如下步骤：

S1、根据涡轮叶片500需要打磨的位置，将打磨区域沿X轴方向均匀划分为n个区域，且将第i个区域沿Z轴方向均匀划分为m_i个点位，其中，i＝1，2，……，n；

S2、通过X轴滑块120将打磨组件300移动到位于远端的第1区域，通过Z轴滑块240将打磨组件300移动到位于第1区域上端边缘处的第1点位S₁₁，通过电推杆310将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨S₁₁点位；

S3、S₁₁点位打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过Z轴滑块240将打磨组件300向下移动到S₁₂点位，同时，凹陷打磨组件3001伸长，凸出打磨组件3002缩短，将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨S₁₂点位；

S4、S₁₂点位打磨完成后，重复上述第二步，直到磨头元件320打磨凹陷面521的最低点(也是凸出面522的最高点，即

点位)；其中，j₁＝1，2，……，m₁；

S5、

点位打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过Z轴滑块240将打磨组件300向下移动到

点位，同时，凹陷打磨组件3001缩短，凸出打磨组件3002伸长，将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨

点位；

S6、

点位打磨完成后，重复上述S5，直到磨头元件320打磨叶片520的

点位；

S7、

点位打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过X轴滑块120将打磨组件300向近端移动到第2区域，通过电推杆310将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨S₂₁点位；

S8、重复上述步骤S3～6；

S9、

点位打磨完成后，停止磨头元件320；然后，通过X轴滑块120将打磨组件300向近端移动到第3区域，通过电推杆310将磨头元件320分别与凹陷面521及凸出面522接触，启动磨头元件320开始打磨S₃₁点位；

S10、重复上述步骤S3～8，依次打磨

点位，直至最后一个点位

打磨完，即完成全部打磨区域的维修；其中，j_i＝1，2，……，m_i。

进一步的，所述步骤S1之前，还包括S0、对于

点位的打磨，根据磨头元件320对于叶片520的挤压力的阈值，来配置弹性件355的弹性系数；

其中，所述步骤S2～10中，未启动磨头元件320之前，凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320均靠近且挤压叶片520，距离传感器检测到滑动板352高度变化时，停止驱动内杆341伸长，然后启动磨头元件320开始打磨

点位。

进一步的，所述步骤S1之前，还包括S0、对于

点位的打磨，还根据磨头元件320对于叶片520的挤压力的阈值，来预先配置力矩补偿组件410对于叶片520施加的力值，使得凹陷打磨组件3001的磨头元件320与凸出打磨组件3002的磨头元件320对叶片520施加的力矩，以及力矩补偿组件410对于叶片520施加的力矩达到平衡状态；

其中，所述步骤S2～10中，当力矩补偿组件410的压力传感器检测到力矩补偿组件410的受力偏离预设的力值时，停止航空发电机组件维修装置运行，重新配置弹性件355的弹性系数。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空发电机组件维修装置，包括：

基座；

龙门架，可移动地安装于基座的上方；

打磨组件，配置为一对，且可上下移动地安装于龙门架内侧；

夹持组件，固定安装于基座上端面，用于夹持涡轮叶片；

其特征在于，基座上方安装有一对X轴轨道，每个X轴轨道上均安装有X轴滑块；

龙门架包括一对立柱和固定连接于一对立柱上端面的工字梁，且一对立柱固定安装于一对X轴滑块的上端面；

一对立柱相对的一侧分别安装有Z轴轨道，每个Y轴轨道上均安装有Z轴滑块，一对打磨组件分别安装于两个Z轴滑块；

其中，打磨组件包括电推杆以及磨头元件，电推杆包括固定端和动作端，固定端固定安装于所述Z轴滑块，动作端可相对固定端伸缩，磨头元件安装于动作端远离固定端的一端。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，涡轮叶片包括固定部以及固定设置于固定部一端的叶片，且固定部固定夹持于夹持组件；

叶片向内凹陷的一面为凹陷面，另一面为凸出面；

凹陷面一侧的打磨组件为凹陷打磨组件，凸出面一侧的打磨组件为凸出打磨组件。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述动作端包括内杆和外杆，内杆可相对固定端伸缩，外杆套设于内杆的外侧并与内杆接触，磨头元件安装于外杆远离固定端的一端；

其中，内杆缩短时，内杆与外杆相对固定；内杆伸长时，且磨头元件320对叶片的挤压力未超过阈值时，内杆与外杆相对固定；内杆伸长时，且磨头元件对叶片的挤压力超过阈值时，内杆与外杆相对移动。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，内杆的端部为弧形区，且弧形区由弧面和平面围合而成，外杆开设有通孔，且通孔的形状与弧形区相匹配；

所述弧形区配置有主动结构，通孔内配置有从动结构且主动结构与从动结构接触；

其中，主动结构与从动结构啮合时，内杆与外杆相对固定；主动结构与从动结构脱离啮合时，内杆与外杆相对移动。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主动结构包括凹槽以及设置于凹槽内部可升降的滑动板，凹槽开设于弧形区的平面上，滑动板的上端面固定安装有若干线性阵列的啮合齿；

从动结构为开设在通孔上端面的若干线性阵列的啮合槽，且啮合槽的形状与啮合齿相匹配；

其中，凹槽的上端面与滑动板的下端面之间设置有弹性件，且弹性件的弹性系数与磨头元件对叶片的挤压力阈值相匹配；

并且，滑动板上配置有距离传感器。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件在X轴方向上交错布置，且磨头元件靠近夹持组件的一侧设置有力矩补偿组件，力矩补偿组件与涡轮叶片接触；

其中，凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件对叶片施加的力矩以及力矩补偿组件对叶片施加的力矩保持平衡。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，固定部呈矩形体配置，夹持组件的侧面开设有夹持槽，且夹持槽的高度与固定部相同，夹持槽的宽度略大于固定部的宽度；

其中，夹持槽的一侧壁上开设有安装槽，且安装槽与近端凹陷打磨组件位于叶片的同一侧，力矩补偿组件安装在安装槽内。

8.一种航空发电机组件维修方法，应用如权利要求1～7任意一项所述的装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、根据涡轮叶片需要打磨的位置，将打磨区域沿X轴方向均匀划分为n个区域，且将第i个区域沿Z轴方向均匀划分为m_i个点位，其中，i＝1，2，……，n；

S2、通过X轴滑块将打磨组件移动到位于远端的第1区域，通过Z轴滑块将打磨组件移动到位于第1区域上端边缘处的第1点位S₁₁，通过电推杆将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₁₁点位；

S3、S₁₁点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过Z轴滑块将打磨组件向下移动到S₁₂点位，同时，凹陷打磨组件伸长，凸出打磨组件缩短，将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₁₂点位；

S4、S₁₂点位打磨完成后，重复S3，直到磨头元件打磨凹陷面的最低点；其中，j₁＝1，2，……，m₁；

S5、

点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过Z轴滑块将打磨组件向下移动到

点位，同时，凹陷打磨组件缩短，凸出打磨组件伸长，将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨

点位；

S6、

点位打磨完成后，重复上述S5，直到磨头元件打磨叶片的

点位；

S7、

点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过X轴滑块将打磨组件向近端移动到第2区域，通过电推杆将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₂₁点位；

S8、重复上述S3～6；

S9、

点位打磨完成后，停止磨头元件；然后，通过X轴滑块将打磨组件向近端移动到第3区域，通过电推杆将磨头元件分别与凹陷面及凸出面接触，启动磨头元件开始打磨S₃₁点位；

S10、重复上述S3～8，依次打磨

点位，直至最后一个点位

打磨完，即完成全部打磨区域的维修；其中，j_i＝1，2，……，m_i。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述S1之前，还包括S0、对于

点位的打磨，根据磨头元件对于叶片的挤压力的阈值，来配置弹性件的弹性系数；

其中，所述S2～10中，未启动磨头元件之前，凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件均靠近且挤压叶片，距离传感器检测到滑动板高度变化时，停止驱动内杆伸长，然后启动磨头元件开始打磨

点位。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述S1之前，还包括S0、对于

点位的打磨，还根据磨头元件对于叶片的挤压力的阈值，来预先配置力矩补偿组件对于叶片施加的力值，使得凹陷打磨组件的磨头元件与凸出打磨组件的磨头元件对叶片施加的力矩，以及力矩补偿组件对于叶片施加的力矩达到平衡状态；

其中，所述S2～10中，当力矩补偿组件的压力传感器检测到力矩补偿组件的受力偏离预设的力值时，停止航空发电机组件维修装置运行，重新配置弹性件的弹性系数。

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