CN108857377A - 一种航空发动机装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机装配方法。所述航空发动机装配方法包括如下步骤：步骤1：进行核心机装配；安装时利用可调节夹持连接装置；二者之间的夹持连接同时能满足对发动机整机和不同外径尺寸发动机的装配需求；步骤2：进行传装装配，以核心机联合单元体作为基础，采用垂直装配方案进行风扇等低压部件到核心机高压部件的对接，并采用水平装配方案完成扩散器、加力筒体和喷管等安装；步骤3：进行总装装配，采用水平装配方案进行附件机匣、外部附件、管路和电缆的安装。在本发明的航空发动机装配方法通过可调节夹持连接装置的运用，能够将航空发动机装配时需要的垂直升降、俯仰翻转和轴心旋转的3个空间姿态的调整操作集成为一个有机连接整体。

Description

一种航空发动机装配方法

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别是涉及一种航空发动机装配方法。

背景技术

航空发动机是一种高度复杂和精密的装配体，外廓尺寸和重量大、工序繁多，在装配过程中进行发动机装配姿态调整，以满足操作性从而进行发动机大单元体之间的传装和外部管路的安装等整机装配任务。整机装配工艺设计时，姿态调整的合理、宜人性设计，以及不同操作功能的发动机装配工艺对科研生产效率和辅助资源的利用有着重要影响。

现有技术方案为发动机的核心机装配、传装装配和总装装配工艺在不同装配平台进行单一自由度姿态调整的单独装配。

现有技术方案虽能够实现航空发动机整机装配任务，但因调整姿态单一、可控操作受限，使整机大部件组装、安装等多个工序衔接性差；工序复杂操作性差；保障资源需求比例多，如装配台架、操作场地等缺点。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机装配方法来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种航空发动机装配方法，用于航空发动机整机的安装，所述航空发动机装配方法包括如下步骤：

步骤1：进行核心机装配，以中介机匣作为装配基准使其后端朝上，采用垂直装配方案依次进行从中央传动、压气机转静子、高压涡轮转子和主燃烧室单元体等的核心机单元体的传动安装。

安装时利用可调节夹持连接装置，通过中介机匣左、右安装节和上方安装边实现中介机匣与辅助装配平台的夹持；

二者之间的夹持连接同时能满足对发动机整机和不同外径尺寸发动机的装配需求，对于发动机整机连接考虑躲避安装在中介机匣上的附件机匣和吊装问题，因此二者的辅助夹持机构应留有不小于90°的操作空间，同时通过改变中介机匣与可调节夹持连接装置之间的相对位置来满足不同外径尺寸发动机的装配需要；

安装时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件整体垂直升降至操作者可控制操作高度，有效降低发动机轴线距地面高度后进行核心机单元体的垂直对接；

步骤2：进行传装装配，以核心机联合单元体作为装配基础，采用垂直装配方案进行风扇等低压部件到核心机高压部件的对接，并采用水平装配方案完成扩散器、加力筒体和喷管等安装。传装垂直装配时，操作者直接站在地面上，使中介机匣前端朝下，利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直升降至操作者可控制操作高度进行低压涡轮单元体的垂直安装；

利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直于轴心俯仰翻转180°，使中介机匣前端朝上进行风扇单元体的垂直安装；

传装水平装配时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件由竖直姿态俯仰翻转至水平姿态，实现其姿态的旋转变化且俯仰翻转最大回转半径不小于2000mm，同时将发动机垂直升降至操作者可控制操作高度进行扩散器、加力筒体和喷管等的水平安装；

步骤3：进行总装装配，采用水平装配方案进行附件机匣、外部附件、管路和电缆的安装；安装时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直升降至操作者可控制操作高度，同时利用辅助装配平台将发动机夹持件绕其轴心按需旋转到侧方等人员舒适角度进行总装操作，以确保发动机产品、人员安全性和人素工程的最佳综合效益。

在本发明的航空发动机装配方法通过可调节夹持连接装置的运用，能够将航空发动机装配时需要的垂直升降、俯仰翻转和轴心旋转的3个空间姿态的调整操作集成为一个有机连接整体，且三个运动之间不产生运动干涉，即某一机构动作时其它两个机构能够保持原来的姿态而不发生变化。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的航空发动机装配方法的流程示意图。

图2是图1所示的航空发动机装配方法中使用的可调节夹持连接装置的结构示意图。

图3是图2所示的可调节夹持连接装置的另一结构示意图。

附图标记：

100-控制模块，200-底座及升降机构，300-俯仰翻转机构，400-C型环驱动装置，500-C型环装置，轴心回转机构，510-上夹持连接装置，520-左、右夹持连接装置，310-竖直连接面。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，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装置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保护范围的限制。

图1是根据本发明一实施例的航空发动机装配方法的流程示意图。

本申请的航空发动机装配方法用于航空发动机整机的安装。

如图1所示的航空发动机装配方法包括如下步骤：

步骤1：进行核心机装配，以中介机匣作为装配基准使其后端朝上，采用垂直装配方案依次进行从中央传动、压气机转静子、高压涡轮转子和主燃烧室单元体等的核心机单元体的传动安装；

安装时利用可调节夹持连接装置，通过中介机匣左、右安装节和上方安装边实现中介机匣与辅助装配平台的夹持；

二者之间的夹持连接同时能满足对发动机整机和不同外径尺寸发动机的装配需求，对于发动机整机连接考虑躲避安装在中介机匣上的附件机匣和吊装问题，因此二者的辅助夹持机构应留有不小于90°的操作空间，同时通过改变中介机匣与可调节夹持连接装置之间的相对位置来满足不同外径尺寸发动机的装配需要；

安装时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件整体垂直升降至操作者可控制操作高度，有效降低发动机轴线距地面高度后进行核心机单元体的垂直对接；

步骤2：进行传装装配，以核心机联合单元体作为装配基础，采用垂直装配方案进行风扇等低压部件到核心机高压部件的对接，并采用水平装配方案完成扩散器、加力筒体和喷管等安装。传装垂直装配时，操作者直接站在地面上，使中介机匣前端朝下，利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直升降至操作者可控制操作高度进行低压涡轮单元体的垂直安装；

利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直于轴心俯仰翻转180°，使中介机匣前端朝上进行风扇单元体的垂直安装；

传装水平装配时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件由竖直姿态俯仰翻转至水平姿态，实现其姿态的旋转变化且俯仰翻转最大回转半径不小于2000mm，同时将发动机垂直升降至操作者可控制操作高度进行扩散器、加力筒体和喷管等的水平安装；

步骤3：进行总装装配，采用水平装配方案进行附件机匣、外部附件、管路和电缆的安装；安装时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直升降至操作者可控制操作高度，同时利用辅助装配平台将发动机夹持件绕其轴心按需旋转到侧方等人员舒适角度进行总装操作，以确保发动机产品、人员安全性和人素工程的最佳综合效益。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

1)能够实现3个空间自由度运动姿态的单独和任意组合调整，使发动机按需能旋转到侧方等人员舒适角度位置，有效降低发动机轴线距地面高度，操作者可站立在地面上以自然舒适的姿态而不借助梯架等执行装拆操作，减轻了劳动强度，实现了发动机产品、人员安全性和人素工程的最佳综合。

2)空间运动调整姿态的集成实现了发动机核心机装配、传装装配和总装装配的整机工序内部的有效衔接和融合集成，优化了整机装配工艺路线，有效减少保障资源种类和数量，降低了科研费用。

3)发动机与辅助平台之间的柔性化设计满足了多种不同型号、小批量发动机之间的快速置换，改变了传统工艺仅对应适合某一型号发动机的不足之处。

图2是图1所示的航空发动机装配方法中使用的可调节夹持连接装置的结构示意图。

多自由度旋转装配工艺方法通过上夹持连接装置510和左、右夹持连接装置520与航空发动机上的支承点相结合，将待装配的航空发动机固定在C型环装置500上，以此来实现C型环装置对发动机的夹持固定。如此当进行任一运动操作时，航空发动机便会随C型环装置500作为一个整体共同动作。

俯仰驱动装置300上下滑动连接在提升装置200上，用于实现航空发动机垂直升降动作，且俯仰驱动装置300具有一竖直连接面310。

C型环驱动装置400转动连接在俯仰驱动装置300上，其能够在竖直连接面310内转动，用于实现航空发动机俯仰翻转动作，C型环驱动装置400具有驱动齿轮。C型环装置500具有C型环，且C型环外侧具有与驱动齿轮相对应的齿形，C型环通过驱动齿轮配合连接，用于实现对航空发动机的夹持和翻转动作，C型环于驱动齿轮转动时绕绕一转动中心线转动，从而实现航空发动机轴心旋转运动。

控制模块100分别与提升装置200、俯仰驱动装置300和C型环驱动装置400电连接，用于显示测量数据和实现对于各个空间动作的控制。

分别控制3个空间自由度运动到合适位置时，以使操作者站在地面上方便进行发动机大单元体之间的传装对接和外部管路的安装等工作任务，且在装配过程中可以随时翻转发动机。

针对不同型号发动机，根据发动机外形尺寸通过更换安装在C型环装置500上的不同结构尺寸的上夹持连接装置510和左、右夹持连接装置520进行调整。

航空发动机多自由度旋转装配工艺方法与传统航空发动机装配方式相比较，体现出了以下优点：

1)由于能够实现多个自由度方向的动作，特别是轴心旋转和垂直升降操作，有效降低了发动机轴线距地面高度。使操作人员可以保持站立在地面上而不借助辅助梯架进行装配操作，减轻了劳动强度，人员和机件移动路线更加通畅，同时提高作业的安全性。与传统吊架总装方式相比，具有更高的安全性。

2)不仅能够进行整机的外部管路总装操作，同时能够实现单元体对接操作，操作性强。

3)模块化设计方式，具有较大的柔性和可扩展功能，通过不同功能模块可实现不同型号航空发动机单元的装配操作，改变了传统航空发动机装配平台只能够装配某一型号发动机的不足之处，可有效减少保障设备种类和数量，降低保障费用。

4)调整机构传动平稳可靠，能实现航空发动机姿态精确调整；具有完善的锁止机构等防护措施，在操作过程中能使发动机可靠的保持稳定姿态，保证人员和机件安全。

5)辅助装配平台占地面积小，对厂房要求不高。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种航空发动机装配方法，用于航空发动机整机的安装，其特征在于，所述航空发动机装配方法包括如下步骤：

步骤1：进行核心机装配，以中介机匣作为装配基准使其后端朝上，采用垂直装配方案依次进行从中央传动、压气机转静子、高压涡轮转子和主燃烧室单元体等的核心机单元体的传动安装；

安装时利用可调节夹持连接装置，通过中介机匣左、右安装节和上方安装边实现中介机匣与辅助装配平台的夹持；

二者之间的夹持连接同时能满足对发动机整机和不同外径尺寸发动机的装配需求，对于发动机整机连接考虑躲避安装在中介机匣上的附件机匣和吊装问题，因此二者的辅助夹持机构应留有不小于90°的操作空间，同时通过改变中介机匣与可调节夹持连接装置之间的相对位置来满足不同外径尺寸发动机的装配需要；

安装时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件整体垂直升降至操作者可控制操作高度，有效降低发动机轴线距地面高度后进行核心机单元体的垂直对接；

步骤2：进行传装装配，以核心机联合单元体作为装配基础，采用垂直装配方案进行风扇等低压部件到核心机高压部件的对接，并采用水平装配方案完成扩散器、加力筒体和喷管等安装；传装垂直装配时，操作者直接站在地面上，使中介机匣前端朝下，利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直升降至操作者可控制操作高度进行低压涡轮单元体的垂直安装；

利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直于轴心俯仰翻转180°，使中介机匣前端朝上进行风扇单元体的垂直安装；

传装水平装配时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件由竖直姿态俯仰翻转至水平姿态，实现其姿态的旋转变化且俯仰翻转最大回转半径不小于2000mm，同时将发动机垂直升降至操作者可控制操作高度进行扩散器、加力筒体和喷管等的水平安装；

步骤3：进行总装装配，采用水平装配方案进行附件机匣、外部附件、管路和电缆的安装；安装时，操作者直接站在地面上，利用辅助装配平台将发动机夹持件垂直升降至操作者可控制操作高度，同时利用辅助装配平台将发动机夹持件绕其轴心按需旋转。