CN116147861A - 一种滑轨套筒气密检测装置及气密检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑轨套筒气密检测装置，包括夹紧组件、驱动组件、支撑组件、供气组件和控制系统；夹紧组件用于夹紧滑轨套筒法兰盘，驱动组件用于为夹紧组件的夹紧及松卸提供驱动力，支撑组件用于支撑气密检测装置，供气组件用于为驱动组件和气密性测试过程提供压缩空气，控制系统用于控制驱动组件和供气组件的信号启闭。本发明还涉及一种滑轨套筒的气密检测方法。该滑轨套筒气密检测装置及气密检测方法的目的是解决套筒气密性检测装配效率、检测效率低的问题。

Description

一种滑轨套筒气密检测装置及气密检测方法

技术领域

本发明涉及滑轨套筒技术领域，具体涉及一种滑轨套筒气密检测装置及气密检测方法。

背景技术

滑轨套筒的主要功能是为滑轨在飞机机翼油箱内提供运动空间，故常呈薄壁、壳型、悬臂梁受力结构，其中心轴线与滑轨的运动轨迹一致、呈弧形，即弧形轴线曲面套筒。滑轨套筒的一端设计为法兰盘结构，通过紧固件连接于机翼前梁上；滑轨套筒的另一端且位于安装位置最低点设计有排水嘴，通过排水嘴中间的通孔将飞行过程中产生的冷凝水及时排出套筒内部，以避免套筒内部积水产生腐蚀。从套筒表面接触的介质分析，套筒外表面属油箱内壁的一部分与航空燃油接触，套筒内表面属油箱外壁的一部分与大气接触。为了实现有效减重，滑轨套筒常采用铝合金实现整体化制造。

现实中滑轨套筒的典型结构型式如附图1所示，筒径直径Φ一般在100mm～300mm之间，零件壁厚在2mm～6mm之间，套筒的中心轴线呈空间弧形，弧形轴线的半径R在500mm～2000mm之间，套筒的长度H在400mm～700mm之间。

由于滑轨套筒本身作为机翼油箱壁的组成部分，故对其密封性能要求非常严格。考虑到飞行过程中滑轨套筒承受的正常工作压力(包括循环脉动压力)范围为-8.0kPa～41.2kPa，故障压力为46.6kPa。因此，每件滑轨套筒在装机前均需要开展气密性检测，具体要求为：向套筒内充入大于等于46.6kPa的空气，保持15分钟，若在保压期间内压力变化不超过±0.2kPa则气密性检测合格。

现有的套筒气密检测装置主要依靠人工作业，将套筒两端的开口端和排水嘴通过密封垫等做密封封堵处理后，在封堵部位开设一个进气口，通过充气和保压实现气密性检测。

由于排水嘴为内螺纹和中间通孔的组合结构型式，实现密封封堵比较简单。然而，套筒法兰盘端的开口尺寸较大，采用密封垫封堵效果经常欠佳，导致安装反复，效率低下，作业人员劳动强度很大。

因此，发明人提供了一种滑轨套筒气密检测装置及气密检测方法。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种滑轨套筒气密检测装置及气密检测方法，解决了套筒气密性检测装配效率、检测效率低的技术问题。

(2)技术方案

本发明提供了一种滑轨套筒气密检测装置，包括夹紧组件、驱动组件、支撑组件、供气组件和控制系统；所述夹紧组件用于夹紧滑轨套筒法兰盘，所述驱动组件用于为所述夹紧组件的夹紧及松卸提供驱动力，所述支撑组件用于支撑气密检测装置，所述供气组件用于为所述驱动组件和气密性测试过程提供压缩空气，所述控制系统用于控制所述驱动组件和所述供气组件的信号启闭；其中，

所述夹紧组件包括载物台、叉形板及闭合板，所述叉形板和所述闭合板形成中间带通孔的矩形压板，所述载物台的安装台面为与所述矩形压板相适配的矩形支撑台面且用于夹紧滑轨套筒法兰盘；

所述载物台在对应于滑轨套筒的非开口部位的位置处开设环形槽，所述环形槽的内部安装O型密封圈且用于通过向所述矩形压板施力以实现所述滑轨套筒法兰盘与所述载物台的环形线密封；

所述载物台其厚度方向开设有第一气道，所述第一气道的一端与所述供气组件的输出端连通，其另一端用于与所述滑轨套筒的内腔连通；所述载物台还开设有第二气道，所述第二气道的一端延伸于所述载物台的上端面，其另一端延伸于所述载物台的侧端面与传感器连接。

进一步地，所述载物台的相领两侧边设置有第一定位凸台和第二定位凸台，用以对滑轨套筒法兰盘实现X向和Y向的定位。

进一步地，所述第一定位凸台和所述第二定位凸台的高度相同且小于或等于所述滑轨套筒法兰盘厚度的80％。

进一步地，所述叉形板、所述闭合板的下表面和/或所述矩形压板的通孔内表面均设有柔性橡胶垫。

进一步地，所述驱动组件包括活动杆、过渡板、活塞柱和气缸，所述气缸的输出端与所述活塞柱连接且用于驱动所述活塞柱竖向运动，所述活塞柱的输出端连接于所述过渡板，所述过渡板通过多个所述活动杆与所述叉形板固定连接，所述气缸与所述控制系统电控连接。

进一步地，所述支撑组件包括支架和横板，所述支架的顶端连接所述载物台，所述横板设于所述支架的底端且用于支撑所述气缸。

进一步地，所述供气组件包括气源及分流阀，所述气源通过气管连接所述分流阀，所述分流阀分流出的气体分别进入所述第一气道及所述气缸。

进一步地，所述供气组件还包括过滤器，所述气源通过所述过滤器与所述分流阀连通。

进一步地，所述供气组件还包括气阀、第一气管及第二气管，所述分流阀分流出的气体分别通过对应的所述第一气管和所述第二气管与所述第一气道、所述气缸连通，所述第一气管通过所述气阀与所述第一气道连通，所述气阀与所述控制系统电控连接。

本发明还提供了一种应用上述滑轨套筒气密检测装置的气密检测方法，包括以下步骤：

采用带密封垫或密封圈的水嘴堵头封堵滑轨套筒的排水嘴；

清理载物台的安装台面和环形槽、O型密封圈以及滑轨套筒法兰盘；

将套筒法兰盘放置于载物台的安装台面上并进行定位，安装闭合板并使叉形板和闭合板形成的矩形压板内通孔与滑轨套筒保持设定间隙，控制系统启动所述驱动组件以带动叉形板和闭合板压紧滑轨套筒法兰盘，当达到预设压紧力后，保持预设压紧力并停止继续增加压紧力；

控制系统启动所述供气组件向滑轨套筒的内部充气，并通过传感器实时定量监控滑轨套筒内腔的气压情况；

当经历气密保压设定时间后，通过传感器记录滑轨套筒内气压降情况；

当滑轨套筒内的气压力降至设定值时，停止卸气；

控制系统启动所述驱动组件以带动叉形板和闭合板松开滑轨套筒法兰盘，当达到预设上升距离后，停止运动。

(3)有益效果

综上，本发明通过向叉形板和闭合板形成的矩形压板施力线密封实现套筒法兰盘开口端的密封封堵功能，同时增加自动装配功能、优化充气过程，显著提高套筒气密性检测装配效率和检测效率，降低作业人员的劳动强度，不仅适用于滑轨套筒的气密检测，也适用于其他半封闭腔体结构的气密检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的典型滑轨套筒的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种滑轨套筒气密检测装置的俯视图；

图3是图2中的A-A面剖视图；

图4是本发明实施例提供的一种滑轨套筒气密检测装置的载物台的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种滑轨套筒气密检测装置的叉形板和闭合板的装配仰视图；

图6是图5中的B-B面剖视图；

图7是本发明实施例提供的一种滑轨套筒气密检测装置的叉形板和闭合板的装配主视图。

图中：

1-滑轨套筒；2-载物台；21-支撑端；22-载物端；23-导向孔；24-第一定位凸台；25-第二定位凸台；26-环形槽；27-第一气道；28-第二气道；3-叉形板；31-沉孔；4-闭合板；5-活动杆；6-过渡板；7-活塞柱；8-气缸；9-气阀；10-第一气管；11-第二气管；12-气源；13-过滤器；14-分流阀；15-O型密封圈；16-控制系统；17-传感器；18-支架；19-横板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图2是本发明实施例提供的一种滑轨套筒气密检测装置的结构示意图，如图2-4所示，该检测装置可以包括夹紧组件、驱动组件、支撑组件、供气组件和控制系统16；夹紧组件用于夹紧滑轨套筒法兰盘，驱动组件用于为夹紧组件的夹紧及松卸提供驱动力，支撑组件用于支撑气密检测装置，供气组件用于为驱动组件和气密性测试过程提供压缩空气，控制系统16用于控制驱动组件和供气组件的信号启闭；其中，

夹紧组件包括载物台2、叉形板3及闭合板4，叉形板3和闭合板4形成中间带通孔的矩形压板，载物台2的安装台面为与矩形压板相适配的矩形支撑台面且用于夹紧滑轨套筒法兰盘；

载物台2在对应于滑轨套筒1的非开口部位的位置处开设环形槽26，环形槽26的内部安装O型密封圈15且用于通过向矩形压板施力以实现滑轨套筒法兰盘与载物台2的环形线密封；

载物台2其厚度方向开设有第一气道27，第一气道27的一端与供气组件的输出端连通，其另一端用于与滑轨套筒1的内腔连通；载物台2还开设有第二气道28，第二气道28的一端延伸于载物台2的上端面，其另一端延伸于载物台2的侧端面与传感器17连接。

在上述实施方式中，通过向叉形板3和闭合板4形成的矩形压板施力线密封实现套筒法兰盘开口端的密封封堵功能，同时增加自动装配功能、优化充气过程，显著提高套筒气密性检测装配效率和检测效率，降低作业人员的劳动强度，不仅适用于滑轨套筒1的气密检测，也适用于其他半封闭腔体结构的气密检测。

如图5所示，叉形板3具有U型开口，滑轨套筒1通过U型开口插入叉形板3，然后通过闭合板4对接于叉形板3的U型开口处与叉形板3形成整体，实现对滑轨套筒法兰的限位。

作为一种可选的实施方式，载物台2的相领两侧边设置有第一定位凸台24和第二定位凸台25，用以对滑轨套筒法兰盘实现X向和Y向的定位。其中，利用第一定位凸台24和第二定位凸台25可以实现对于滑轨套筒法兰盘的定位，防止其在气密检测过程中发生移动从而影响检测精度。

作为一种可选的实施方式，第一定位凸台24和第二定位凸台25的高度相同且小于或等于滑轨套筒法兰盘厚度的80％。其中，略低设置为了防止等高设置时，安装滑轨套筒零件易产生凸台和闭合板4产生刚性接触，而夹不紧滑轨套筒法兰盘。

作为一种可选的实施方式，叉形板3、闭合板4的下表面和/或矩形压板的通孔内表面均设有柔性橡胶垫。其中，软性橡胶垫的设置可以防止叉形板3和闭合板4在套筒装配或拆卸过程中因刚性接触导致零件表面产生磕碰伤等硬性损伤。

作为一种可选的实施方式，驱动组件包括活动杆5、过渡板6、活塞柱7和气缸8，气缸8的输出端与活塞柱7连接且用于驱动活塞柱7竖向运动，活塞柱7的输出端连接于过渡板6，过渡板6通过多个活动杆5与叉形板3固定连接，气缸8与控制系统16电控连接。

具体地，如图3所示，活塞柱7在气缸8的驱动下能够实现上下平移运动，活塞柱7的输出端连接于过渡板6的中心部位，过渡板6为与叉形板3的矩形外廓相适配的矩形板，过渡板6的四角部位分别固定连接四个活动杆5的一端，四个活动杆5的另一端分别连接于叉形板3的矩形外廓的四角部位。四个活动杆5分别穿过载物台2的四个导向孔23。在活动杆5、过渡板6和活塞柱7的受力传递下，通过气缸8能够间接驱动叉形板3的上下平移运动，从而实现对滑轨套筒法兰盘的夹紧和松卸。

作为一种可选的实施方式，支撑组件包括支架18和横板19，支架18的顶端连接载物台2，横板19设于支架18的底端且用于支撑述气缸8。

具体地，如图3所示，支架18的顶端连接载物台2，起到气密检测装置的支撑作用；支架18的底端固定设置横板19，用于支撑固定和支撑气缸8。

作为一种可选的实施方式，供气组件包括气源12及分流阀14，气源12通过气管连接分流阀14，分流阀14分流出的气体分别进入第一气道27及气缸8。

具体地，如图3所示，气源12通过气管连接分流器14，气源12和分流器14之间也可以增加设置过滤器13。分流器14至少分流出2路气体，分别连接载物台2的第一气道27和气缸8。

作为一种可选的实施方式，供气组件还包括过滤器13，气源12通过过滤器13与分流阀14连通。其中，如图3所示，通过过滤器13可以对气源12中输出的气体进行进一步净化过滤。

作为一种可选的实施方式，供气组件还包括气阀9、第一气管10及第二气管11，分流阀14分流出的气体分别通过对应的第一气管10和第二气管11与第一气道27、气缸8连通，第一气管10通过气阀9与第一气道27连通，气阀9与控制系统16电控连接。

具体地，如图3所示，分流器14分流出的气体分别通过第一气管10和第二气管11连接载物台2的第一气道27和气缸8，第一气管10和第一气道27之间可以通过气阀9过渡，以实现密封连接功能。

当设置多个套筒气密检测工位时，分流器14也可以分流出更多的气路，以满足各个工位的第一气道27和气缸8的供气需求。气源包括集中提供的压缩空气或经独立空压机产生的压缩空气。

本发明实施例还提供了一种应用上述滑轨套筒气密检测装置的气密检测方法，包括以下步骤：

S100、采用带密封垫或密封圈的水嘴堵头封堵滑轨套筒的排水嘴；

S200、清理载物台的安装台面和环形槽、O型密封圈以及滑轨套筒法兰盘；

S300、将套筒法兰盘放置于载物台的安装台面上并进行定位，安装闭合板并使叉形板和闭合板形成的矩形压板内通孔与滑轨套筒保持设定间隙，控制系统启动驱动组件以带动叉形板和闭合板压紧滑轨套筒法兰盘，当达到预设压紧力后，保持预设压紧力并停止继续增加压紧力；

S400、控制系统启动供气组件向滑轨套筒的内部充气，并通过传感器实时定量监控滑轨套筒内腔的气压情况；

S500、当经历气密保压设定时间后，通过传感器记录滑轨套筒内气压降情况；

S600、当滑轨套筒内的气压力降至设定值时，停止卸气；

S700、控制系统启动驱动组件以带动叉形板和闭合板松开滑轨套筒法兰盘，当达到预设上升距离后，停止运动。

在上述实施方式中，步骤S100中，采用带密封垫或密封圈的水嘴堵头封堵滑轨套筒的排水嘴，并保证排水嘴的密封。

步骤S200中，清理载物台以保证各部件之间接触面的装配密封性，环形槽和O型密封圈清理后，将O型密封圈放置于环形槽中，并涂密封脂，进一步增强环形槽和O型密封圈的密封性。

步骤S300中，将套筒法兰盘放置于载物台的安装台面上，通过第一定位凸台和第二定位凸台实现套筒法兰盘的X向和Y向的定位。安装闭合板，并使叉形板和闭合板形成的矩形压板内通孔与滑轨套筒保持一定的间隙，以防止零件表面产生磕碰伤等硬性损伤。通过控制系统自动启动气缸实现向下运动，带动叉形板和闭合板压紧套筒法兰盘，当达到预设压紧力后，保持预设压紧力并停止继续增加压紧力。

步骤S400中，若气压达到预设气压P₁时，自动停止供气后，气压出现快速下降，且降至低于预设最低气压P₃时，则需要卸气并重新安装；若若气压达到预设气压P₁时，自动停止供气后，气压出现缓慢下降，直至降至低于预设最低气压P₃时，通过控制系统可以进行补充充气处理并重新开始计时，套筒内的气压经历一定时间t₁＝200s稳定后，气压降至实际气压P₂＝51.6kPa，且P₂≥预设最低气压P₃，P₃＝50kPa，此时，控制系统自动开始计时。

步骤S500中，当经历气密保压时间t₂＝900s(即15min)后，通过传感器自动记录套筒内的气压降情况。结果表明，该件套筒气压降为-0.16kPa，未超过预设范围(±0.2kPa)，则气密性检测合格。

步骤S600中，通过控制系统自动启动控制气阀的卸气功能，当套筒内气压力降至10kPa以下时，停止卸气。

步骤S700中，通过控制系统自动启动气缸实现向上运动，带动叉形板和闭合板松开套筒法兰盘，当达到预设上升距离(不低于20mm)后，自动停止运动。先取出闭合板，再从载物台的安装台面取出滑轨套筒。

经验证，采用所述滑轨套筒气密检测装置及气密检测方法实现了滑轨套筒的气密性快速测试，测试效果非常好。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，包括夹紧组件、驱动组件、支撑组件、供气组件和控制系统(16)；所述夹紧组件用于夹紧滑轨套筒法兰盘，所述驱动组件用于为所述夹紧组件的夹紧及松卸提供驱动力，所述支撑组件用于支撑气密检测装置，所述供气组件用于为所述驱动组件和气密性测试过程提供压缩空气，所述控制系统(16)用于控制所述驱动组件和所述供气组件的信号启闭；其中，

所述夹紧组件包括载物台(2)、叉形板(3)及闭合板(4)，所述叉形板(3)和所述闭合板(4)形成中间带通孔的矩形压板，所述载物台(2)的安装台面为与所述矩形压板相适配的矩形支撑台面且用于夹紧滑轨套筒法兰盘；

所述载物台(2)在对应于滑轨套筒(1)的非开口部位的位置处开设环形槽(26)，所述环形槽(26)的内部安装O型密封圈(15)且用于通过向所述矩形压板施力以实现所述滑轨套筒法兰盘与所述载物台(2)的环形线密封；

所述载物台(2)其厚度方向开设有第一气道(27)，所述第一气道(27)的一端与所述供气组件的输出端连通，其另一端用于与所述滑轨套筒(1)的内腔连通；所述载物台(2)还开设有第二气道(28)，所述第二气道(28)的一端延伸于所述载物台(2)的上端面，其另一端延伸于所述载物台(2)的侧端面与传感器(17)连接。

2.根据权利要求1所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述载物台(2)的相领两侧边设置有第一定位凸台(24)和第二定位凸台(25)，用以对滑轨套筒法兰盘实现X向和Y向的定位。

3.根据权利要求2所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述第一定位凸台(24)和所述第二定位凸台(25)的高度相同且小于或等于所述滑轨套筒法兰盘厚度的80％。

4.根据权利要求1所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述叉形板(3)、所述闭合板(4)的下表面和/或所述矩形压板的通孔内表面均设有柔性橡胶垫。

5.根据权利要求1所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括活动杆(5)、过渡板(6)、活塞柱(7)和气缸(8)，所述气缸(8)的输出端与所述活塞柱(7)连接且用于驱动所述活塞柱(7)竖向运动，所述活塞柱(7)的输出端连接于所述过渡板(6)，所述过渡板(6)通过多个所述活动杆(5)与所述叉形板(3)固定连接，所述气缸(8)与所述控制系统(16)电控连接。

6.根据权利要求5所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述支撑组件包括支架(18)和横板(19)，所述支架(18)的顶端连接所述载物台(2)，所述横板(19)设于所述支架(18)的底端且用于支撑所述气缸(8)。

7.根据权利要求5所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述供气组件包括气源(12)及分流阀(14)，所述气源(12)通过气管连接所述分流阀(14)，所述分流阀(14)分流出的气体分别进入所述第一气道(27)及所述气缸(8)。

8.根据权利要求7所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述供气组件还包括过滤器(13)，所述气源(12)通过所述过滤器(13)与所述分流阀(14)连通。

9.根据权利要求7所述的滑轨套筒气密检测装置，其特征在于，所述供气组件还包括气阀(9)、第一气管(10)及第二气管(11)，所述分流阀(14)分流出的气体分别通过对应的所述第一气管(10)和所述第二气管(11)与所述第一气道(27)、所述气缸(8)连通，所述第一气管(10)通过所述气阀(9)与所述第一气道(27)连通，所述气阀(9)与所述控制系统(16)电控连接。

10.一种应用如权利要求1-9中任一项所述的滑轨套筒气密检测装置的气密检测方法，其特征在于，该方法可以包括以下步骤：

采用带密封垫或密封圈的水嘴堵头封堵滑轨套筒的排水嘴；

清理载物台的安装台面和环形槽、O型密封圈以及滑轨套筒法兰盘；

将套筒法兰盘放置于载物台的安装台面上并进行定位，安装闭合板并使叉形板和闭合板形成的矩形压板内通孔与滑轨套筒保持设定间隙，控制系统启动所述驱动组件以带动叉形板和闭合板压紧滑轨套筒法兰盘，当达到预设压紧力后，保持预设压紧力并停止继续增加压紧力；

控制系统启动所述供气组件向滑轨套筒的内部充气，并通过传感器实时定量监控滑轨套筒内腔的气压情况；

当经历气密保压设定时间后，通过传感器记录滑轨套筒内气压降情况；

当滑轨套筒内的气压力降至设定值时，停止卸气；

控制系统启动所述驱动组件以带动叉形板和闭合板松开滑轨套筒法兰盘，当达到预设上升距离后，停止运动。

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