CN117682089A - 一种飞机机翼深度修理定位保型工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种飞机机翼深度修理定位保型工装，主体骨架的其中一个端头固定有第一侧端支撑架，主体骨架的另一个端头固定有第二侧端支撑架；主体骨架的顶端并位于第一侧端支撑架所在侧固定有第一支撑底座，第一支撑底座的外壁上固定有第一分离面定位组板，主体骨架的顶端并位于第二侧端支撑架所在侧固定有第二支撑底座，第二支撑底座的外壁上固定有第二分离面定位板；第一侧端支撑架和第二侧端支撑架的顶端安装有能够拆卸的上横梁。此工装通过对翼面气动外形和对接安装面进行精确定位和保形，按工艺规程将下翼面6个水平测量点的高度差控制在公差范围之内，确保对接安装面的空间位置和翼面外形在修复过程中不发生变化。

Description

一种飞机机翼深度修理定位保型工装

技术领域

本发明涉及航空保障装备制造领域，具体涉及一种飞机机翼深度修理定位保型工装。

背景技术

某型早期国产飞机采用传统的模线样板工作法通过模拟量传递进行制造，无三维数字模型，其中外翼是由前后大梁、翼肋、长桁和外蒙皮等构件铆装而成的框梁式结构，与中央翼和外翼对接安装的内外分离面均为多孔分布的分段非整体式结构，在开展结构深度修理工作时，需分解蒙皮，翼肋，缘条等主体结构，易发生结构变形和构件错位等故障，存在修复后无法装机甚至出现整体报废的隐患和风险，传统的采用简易工装夹具对其进行局部定位保型的方式不能控制整体结构变形，定位精度差、已无法满足深度修理的工艺需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种飞机机翼深度修理定位保型工装，此工装通过对翼面气动外形和对接安装面进行精确定位和保形，按工艺规程将下翼面6个水平测量点的高度差控制在公差范围之内，确保对接安装面的空间位置和翼面外形在修复过程中不发生变化。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种飞机机翼深度修理定位保型工装，它包括位于底部的主体骨架，主体骨架的其中一个端头固定有第一侧端支撑架，主体骨架的另一个端头固定有第二侧端支撑架；主体骨架的顶端并位于第一侧端支撑架所在侧固定有第一支撑底座，第一支撑底座的外壁上固定有第一分离面定位组板，主体骨架的顶端并位于第二侧端支撑架所在侧固定有第二支撑底座，第二支撑底座的外壁上固定有第二分离面定位板；第一侧端支撑架和第二侧端支撑架的顶端安装有能够拆卸的上横梁；上横梁的底端固定有多组用于对机翼顶面进行贴合卡紧的上翼面定位卡板组件，主体骨架的顶端通过多组升降丝杆升降支撑有对机翼底面进行贴合支撑的底托组件，相邻的底托组件之间安装有下翼面定位卡板组件。

所述主体骨架的底端对称固定有多根用于和地面固定相连的锚固螺栓底板。

所述上横梁的两端通过螺栓底座可拆卸的安装在第一侧端支撑架和第二侧端支撑架的顶端。

所述第一支撑底座包括第一底板，第一底板的顶部固定有第一立柱，第一立柱的顶端外侧通过第一加筋板固定有第一侧端板。

所述第一分离面定位组板的两侧对称设置有第一吊耳孔，第一分离面定位组板的外围加工有多个第一定位孔，第一定位孔的内部设置有第一定位衬套，第一分离面定位组板的端面中间部位设置有加强横梁；所述第一分离面定位组板上对称加工有便于采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配和测量的第一激光测量孔。

所述第二支撑底座包括第二底板，第二底板的顶部通过第二加筋板固定有第二立柱。

所述第二分离面定位板的两侧对称设置有第二吊耳孔，第二分离面定位板的外围加工有多个第二定位孔，第二分离面定位板的背部设置有多组对称布置的背部定位衬套。

所述底托组件包括第一滑架，第一滑架滑动设置在对称布置的第一限位横杆之间，第一限位横杆固定在主体骨架之间，第一滑架的顶端固定有托架横梁，托架横梁的顶端对称布置有弧形托块。

所述上翼面定位卡板组件包括顶卡板横梁，顶卡板横梁的底端通过连接侧板固定安装有顶部弧形卡板；

托架横梁和顶卡板横梁的其中一个端头通过侧连接板固定相连。

所述下翼面定位卡板组件包括底卡板横梁，底卡板横梁的底部两侧对称布置有底部限位侧架，底部限位侧架滑动限位支撑在第二限位横杆两侧，底卡板横梁的顶端固定有对称布置的底部弧形卡板，底部弧形卡板上加工有便于采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配和测量的第二激光测量孔。

本发明有如下有益效果：

1.本发明提供一种飞机机翼深度修理定位保型工装，通过对翼面气动外形和对接安装面进行精确定位和保形，按工艺规程将下翼面6个水平测量点的高度差控制在公差范围之内，确保对接安装面的空间位置和翼面外形在修复过程中不发生变化。

2.通过对分解前的中外翼实物进行三维扫描和逆向建模，结合相关二维制造图纸对数模进行修正，以此作为工装设计依据，进而保证了后续对机翼的保形精度。

3.通过采用可升降调节托架，端肋标准固定平板，外形定位保形卡板，连接固定耳片等多种结构进行定位和保形。

4.通过数字量传递和模拟量传递相结合并综合应用，理论定位和实物定位相结合的方式，针对端肋平板的角度按理论值进行修正和设计进行数字量传递，内侧端肋的定位孔位采用模拟量传递以对接带板作为标准样件通过实物定位后采用环氧树脂浇铸衬套的方法，最大限度消除测绘和制造误差。

5.通过数字化制造装配等先进工艺手段控制和提高制造装配精度。

6.对组焊式刚性框架在焊后经整体去应力热处理，充分消除焊接应力，保证整体框架的尺寸稳定性。

7.主要机加件均按数模统一加工基准采用数控编程加工，确保加工精度。

8.型架各部件采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配，各调整部位采用增减垫片进行装调到位后采用定位销进行定位，确保型架的整体强度和装配精度。

9.各翼面外形卡板采用激光跟踪仪粗调、与实物匹配精调精修的方式，最大限度消除测绘和制造误差，提高定位保形精度。

10. 在产品深度修理工艺实施过程中采用激光跟踪仪、水准仪等多种测量设备多次测量监测下翼面的6个水平测量点，确保工艺过程中的定位保型精度。

11.具有定位精度高，工作稳定性好，安全可靠，操作简单，使用方便等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明第一视角三维图。

图2为本发明第二视角三维图。

图3为本发明第三视角三维图。

图4为本发明在对机翼安装时的第一视角三维图。

图5为本发明在对机翼安装时的第二视角三维图。

图6为本发明在对机翼安装时的第三视角三维图。

图7为本发明第一支撑底座和第一分离面定位组板组合的第一视角三维图。

图8为本发明第一支撑底座和第一分离面定位组板组合的第二视角三维图。

图9为本发明第二支撑底座和第二分离面定位组板组合的第一视角三维图。

图10为本发明第二支撑底座和第二分离面定位组板组合的第二视角三维图。

图11为本发明上翼面定位卡板组件和底托组件的三维图。

图12为本发明机翼第一视角三维图。

图13为本发明机翼第二视角三维图。

图14为本发明机翼第三视角三维图。

图中：锚固螺栓底板1、主体骨架2、底托组件3、升降丝杆4、第一限位横杆5、第一侧端支撑架6、第一支撑底座7、第一分离面定位组板8、侧连接板9、上翼面定位卡板组件10、上横梁11、底卡板横梁12、底部弧形卡板13、第二限位横杆14、底部限位侧架15、第二侧端支撑架16、第二支撑底座17、第二分离面定位板19、第二激光测量孔20、下翼面定位卡板组件21、机翼22；

第一底板701、第一立柱702、第一侧端板703、第一加筋板704；

第一吊耳孔801、第一激光测量孔802、第一定位衬套803、第一定位孔804、加强横梁805；

第二底板1701、第二加筋板1702、第二立柱1703；

第二吊耳孔1901、第二定位孔1902、背部定位衬套1903；

第一滑架301、托架横梁302、弧形托块303；

顶卡板横梁1001、连接侧板1002、顶部弧形卡板1003。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

请参阅图1-11，一种飞机机翼深度修理定位保型工装，它包括位于底部的主体骨架2，主体骨架2的其中一个端头固定有第一侧端支撑架6，主体骨架2的另一个端头固定有第二侧端支撑架16；主体骨架2的顶端并位于第一侧端支撑架6所在侧固定有第一支撑底座7，第一支撑底座7的外壁上固定有第一分离面定位组板8，主体骨架2的顶端并位于第二侧端支撑架16所在侧固定有第二支撑底座17，第二支撑底座17的外壁上固定有第二分离面定位板19；第一侧端支撑架6和第二侧端支撑架16的顶端安装有能够拆卸的上横梁11；上横梁11的底端固定有多组用于对机翼顶面进行贴合卡紧的上翼面定位卡板组件10，主体骨架2的顶端通过多组升降丝杆4升降支撑有对机翼底面进行贴合支撑的底托组件3，相邻的底托组件3之间安装有下翼面定位卡板组件21。此工装通过对翼面气动外形和对接安装面进行精确定位和保形，按工艺规程将下翼面6个水平测量点的高度差控制在公差范围之内，确保对接安装面的空间位置和翼面外形在修复过程中不发生变化。具体使用过程中，通过将机翼的两端定位安装在第一分离面定位组板8和第二分离面定位板19之间，并通过底托组件3、下翼面定位卡板组件21机翼下部进行支撑，通过上翼面定位卡板组件10对机翼顶部进行定位卡紧，进而保证了整个工装对机翼的可靠定位夹紧，以达到保形的要求。

进一步的，所述主体骨架2的底端对称固定有多根用于和地面固定相连的锚固螺栓底板1。通过上述的锚固螺栓底板1能够用于将整个装置可靠的固定在安装基础上。

进一步的，所述上横梁11的两端通过螺栓底座可拆卸的安装在第一侧端支撑架6和第二侧端支撑架16的顶端。通过上述的可拆卸安装方式，并与后续对上横梁11进行可拆卸安装和连接。

进一步的，所述第一支撑底座7包括第一底板701，第一底板701的顶部固定有第一立柱702，第一立柱702的顶端外侧通过第一加筋板704固定有第一侧端板703。通过上述的第一支撑底座7能够用于对第一分离面定位组板8进行固定安装，进而用于对机翼的大端面进行定位。

进一步的，所述第一分离面定位组板8的两侧对称设置有第一吊耳孔801，第一分离面定位组板8的外围加工有多个第一定位孔804，第一定位孔804的内部设置有第一定位衬套803，第一分离面定位组板8的端面中间部位设置有加强横梁805；所述第一分离面定位组板8上对称加工有便于采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配和测量的第一激光测量孔802。通过上述的第一分离面定位组板8能够用于和机翼的大端面进行配合，进而实现对机翼的大端面定位支撑。

进一步的，所述第二支撑底座17包括第二底板1701，第二底板1701的顶部通过第二加筋板1702固定有第二立柱1703。通过上述的第二支撑底座17能够用于对第二分离面定位板19进行固定安装，进而对机翼的小端面进行定位。

进一步的，所述第二分离面定位板19的两侧对称设置有第二吊耳孔1901，第二分离面定位板19的外围加工有多个第二定位孔1902，第二分离面定位板19的背部设置有多组对称布置的背部定位衬套1903。通过上述的第二分离面定位板19能够用于和机翼的小端面进行配合，进而实现对机翼的大端面定位支撑。

进一步的，所述底托组件3包括第一滑架301，第一滑架301滑动设置在对称布置的第一限位横杆5之间，第一限位横杆5固定在主体骨架2之间，第一滑架301的顶端固定有托架横梁302，托架横梁302的顶端对称布置有弧形托块303。通过上述的底托组件3便于进行升降调节，进而对机翼的底端进行支撑。

进一步的，所述上翼面定位卡板组件10包括顶卡板横梁1001，顶卡板横梁1001的底端通过连接侧板1002固定安装有顶部弧形卡板1003；通过上述的上翼面定位卡板组件10能够用于对机翼的顶部进行卡紧。

进一步的，托架横梁302和顶卡板横梁1001的其中一个端头通过侧连接板9固定相连。通过上述的侧连接板9增强了托架横梁302和顶卡板横梁1001连接的稳定性。

进一步的，所述下翼面定位卡板组件21包括底卡板横梁12，底卡板横梁12的底部两侧对称布置有底部限位侧架15，底部限位侧架15滑动限位支撑在第二限位横杆14两侧，底卡板横梁12的顶端固定有对称布置的底部弧形卡板13，底部弧形卡板13上加工有便于采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配和测量的第二激光测量孔20。通过上述的下翼面定位卡板组件21能够用于对机翼的下表面进行有效的贴合支撑。

本发明的优点在于：

1. 主体骨架为组焊件，对组焊式刚性框架在焊后经整体去应力热处理，充分消除焊接应力，保证整体框架的尺寸稳定性。

2. 各定位构件上均设有3个激光测量孔，便于采用激光跟踪仪进行高精度的数字化测量和装配。

3. 各部件的连接部位均采用定位销进行定位，采用螺栓进行压紧和紧固。

4. 上下翼面定位卡板和下翼面定位支撑木托均设置在机翼的肋翼位置。

5.大小分离面，端肋上的所有连接孔均在分离面定位组件的定位平板上进行定位。

6.下翼面定位支撑的底托组件3可升降调节，便于在机翼深度修理过程中随时将下翼面6个水平测量点的高度差值调节至规定范围内。

7.上横梁可拆卸，便于机翼在型架上的定位和装配。

8.大端面的面孔位定位平板上的定位衬套通过与机上标准对接带板定位后通过环氧树脂进行浇铸，最大限度消除测绘和制造误差。

9.工装的整体装配采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配。

本发明的工作过程和原理：

在进行组装时，通过将机翼的两端定位安装在第一分离面定位组板8和第二分离面定位板19之间，将机翼的下翼面通过底托组件3、下翼面定位卡板组件21支撑定位，通过上翼面定位卡板组件10对机翼顶部进行定位卡紧，并采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配，最终保证了对机翼修复过程中的精度，有效防止其产生变形。

Claims (10)

1.一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：它包括位于底部的主体骨架（2），主体骨架（2）的其中一个端头固定有第一侧端支撑架（6），主体骨架（2）的另一个端头固定有第二侧端支撑架（16）；主体骨架（2）的顶端并位于第一侧端支撑架（6）所在侧固定有第一支撑底座（7），第一支撑底座（7）的外壁上固定有第一分离面定位组板（8），主体骨架（2）的顶端并位于第二侧端支撑架（16）所在侧固定有第二支撑底座（17），第二支撑底座（17）的外壁上固定有第二分离面定位板（19）；第一侧端支撑架（6）和第二侧端支撑架（16）的顶端安装有能够拆卸的上横梁（11）；上横梁（11）的底端固定有多组用于对机翼顶面进行贴合卡紧的上翼面定位卡板组件（10），主体骨架（2）的顶端通过多组升降丝杆（4）升降支撑有对机翼底面进行贴合支撑的底托组件（3），相邻的底托组件（3）之间安装有下翼面定位卡板组件（21）。

2.根据权利要求1所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述主体骨架（2）的底端对称固定有多根用于和地面固定相连的锚固螺栓底板（1）。

3.根据权利要求1所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述上横梁（11）的两端通过螺栓底座可拆卸的安装在第一侧端支撑架（6）和第二侧端支撑架（16）的顶端。

4.根据权利要求1所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述第一支撑底座（7）包括第一底板（701），第一底板（701）的顶部固定有第一立柱（702），第一立柱（702）的顶端外侧通过第一加筋板（704）固定有第一侧端板（703）。

5.根据权利要求4所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述第一分离面定位组板（8）的两侧对称设置有第一吊耳孔（801），第一分离面定位组板（8）的外围加工有多个第一定位孔（804），第一定位孔（804）的内部设置有第一定位衬套（803），第一分离面定位组板（8）的端面中间部位设置有加强横梁（805）；所述第一分离面定位组板（8）上对称加工有便于采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配和测量的第一激光测量孔（802）。

6.根据权利要求1所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述第二支撑底座（17）包括第二底板（1701），第二底板（1701）的顶部通过第二加筋板（1702）固定有第二立柱（1703）。

7.根据权利要求1所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述第二分离面定位板（19）的两侧对称设置有第二吊耳孔（1901），第二分离面定位板（19）的外围加工有多个第二定位孔（1902），第二分离面定位板（19）的背部设置有多组对称布置的背部定位衬套（1903）。

8.根据权利要求1所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述底托组件（3）包括第一滑架（301），第一滑架（301）滑动设置在对称布置的第一限位横杆（5）之间，第一限位横杆（5）固定在主体骨架（2）之间，第一滑架（301）的顶端固定有托架横梁（302），托架横梁（302）的顶端对称布置有弧形托块（303）。

9.根据权利要求8所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述上翼面定位卡板组件（10）包括顶卡板横梁（1001），顶卡板横梁（1001）的底端通过连接侧板（1002）固定安装有顶部弧形卡板（1003）；

托架横梁（302）和顶卡板横梁（1001）的其中一个端头通过侧连接板（9）固定相连。

10.根据权利要求1所述一种飞机机翼深度修理定位保型工装，其特征在于：所述下翼面定位卡板组件（21）包括底卡板横梁（12），底卡板横梁（12）的底部两侧对称布置有底部限位侧架（15），底部限位侧架（15）滑动限位支撑在第二限位横杆（14）两侧，底卡板横梁（12）的顶端固定有对称布置的底部弧形卡板（13），底部弧形卡板（13）上加工有便于采用激光跟踪仪进行高精度数字化装配和测量的第二激光测量孔（20）。