CN116175990B - 一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空发动机零部件技术领域，具体涉及一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的装置及方法，包括盘固定装置，所述盘固定装置具有向下开口的罩体，所述罩体顶部开设有供固定螺钉伸出的通孔，以及用于锁片嵌入的缺口，所述罩体底部外周还设置有固定环座，所述固定环座上圆周均匀开设有若干个凹槽，本发明从故检、修理、装配、试验环节，制定控制措施，在各个工序环节设计针对性的装置，并辅以相应的新工艺方法，降低薄膜组件的工作应力，杜绝工序间存在的干扰，将薄膜组件的工作应力降到最低，大大提高薄膜组件的使用寿命。

Description

一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的装置及方法

技术领域

本发明属于航空发动机零部件技术领域，具体涉及一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的装置及方法。

背景技术

加力燃油分配器是带加力涡轮风扇发动机上广泛使用的一种控制附件，简称“加分”。

每台加分共三组薄膜组件，薄膜材料为聚酰亚胺，用于隔绝P6空气和燃油，一旦薄膜破裂燃油将涌入P6引气管进入加力燃烧室，由于加力燃烧室温度较高，以至多次发生尾喷管着火事故，给发动机和飞机造成了极大的危害。长期以来，无论是进口或国产的新发动机加分，还是批量修复的发动机加分，在使用过程中均会发生薄膜破裂导致的漏油故障，据统计每年在内、外厂发生加分薄膜漏油故障的数量在20-30台之间，几十年来未曾根治该类故障，其根本原因在于工作时产生的应力超过了薄膜的强度极限，发生薄膜破裂，薄膜组件使用寿命大打折扣，最终表现为无寿命规律的薄膜漏油故障。

现有技术中的加力燃油分配器装配工艺的方法，均存在导致薄膜受力不均、薄膜机械损伤的问题，难以克服人为操作、工序间干扰的问题，需从与薄膜关联的零组件、操作方法、工序干扰等方面，全面控制薄膜工作应力的产生，落实到工序环节，主要从故检、修理、装配、试验四个环节，采取针对性的控制措施，降低薄膜的工作应力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，包括以下步骤：

S1:检查盘和安装座边缘的锐边、毛刺缺陷并进行缺陷处理；

S2:采用薄膜同心度保持装置，将多片薄膜叠放在薄膜同心度保持装置后，再将多片薄膜整体移放至安装座中，采用盘固定装置将盘固定，进行薄膜组件的装配；

S3:将S2中装配成套的薄膜组件利用薄膜同心组件，分别将多个薄膜组件安放到加力燃油分布器壳体对应的腔中，旋紧螺塞，将薄膜组件压紧固定，确保盖子压紧薄膜，完成加力燃油分布器的组装；

S4:将S3中装配完薄膜组件的加力燃油分布器送验，将螺塞回松，按性能要求更换合适厚度的调整垫片，并按S3，重新装配。

进一步，S2中，盘固定装置使用时，用保险钳，将锁片夹弯，使锁片的尾部垂直弯折并贴面于盘的直角边，完成薄膜组件的装配。

进一步，S3中，薄膜组件放入壳体之后，依次安装弹簧座，弹簧、调整垫片并旋紧盖子，再旋动螺塞。

进一步，使用力矩扳手执行拧紧力矩，所述盖子为一次性拧紧中途不回松，直至力矩为24.5N·m-29.4N·m。

进一步，使用力矩扳手执行拧紧力矩，所述螺塞的拧紧力矩设置为12±0.5N·m。

进一步，所述S3中，加力燃油分布器完成组装后，用记号笔在盖子、壳体上画上转动标记。

进一步，S1中，锐边、毛刺缺陷采用细砂纸抛光处理。

进一步，S4中，使用螺塞固定装置将盖子固定，再用扳手将螺塞回松。

本发明还公开了一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的装置，包括盘固定装置，所述盘固定装置具有向下开口的罩体，所述罩体顶部开设有供固定螺钉伸出的通孔，以及用于锁片嵌入的缺口，所述罩体底部外周还设置有固定环座，所述固定环座上圆周均匀开设有若干个凹槽，还包括螺塞固定装置，所述螺塞固定装置具有柄体以及与所述柄体一侧连接的固定头部，所述固定头部呈下凸弧形状。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明从故检、修理、装配、试验环节，制定控制措施，在各个工序环节设计针对性的装置，并辅以相应的新工艺方法，降低薄膜组件的工作应力，杜绝工序间存在的干扰，将薄膜组件的工作应力降到最低，大大提高薄膜组件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中薄膜组件的结构示意图；

图2为本发明实施例中薄膜同心度保持装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中盘固定装置的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例中盘固定装置的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例中保险钳的结构示意图；

图6为本发明实施例中壳体的剖视结构示意图；

图7为本发明实施例中转接头的结构示意图；

图8为本发明实施例中螺塞固定装置的俯视结构示意图；

图9为本发明实施例中螺塞固定装置的主视结构示意图；

说明书附图中的附图标记包括：

薄膜组件1、固定螺钉11、锁片12、盘13、薄膜14、密封圈15、安装座16、薄膜同心度保持装置2、盘固定装置3、罩体30、通孔31、缺口32、固定环座33、凹槽34、保险钳4、钳头41、右钳体42、左钳体43、沉头铆钉44、半圆头铆钉45、沉头铆钉46、壳体5、加分密封圈510、氟塑料圈511、止动环52、盖板520、弹簧座53、弹簧腔54、螺塞55、调整垫片56、弹簧57、盖子59、力矩扳手转接头6、套腔60、连接头61、螺塞固定装置7、柄体70、固定头部71。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：

本发明的一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法分为故检工序、修理工序、薄膜组件的装配、加分的装配以及试验工序。

如图1所示，薄膜组件1主要由固定螺钉11、锁片12、盘13、4片薄膜14、密封圈15、安装座16组成，薄膜14通过盘13和安装座16夹持固定，薄膜组件1工作时，薄膜14在气压、油压的交替作用下，上下移动，薄膜14反复与盘13和安装座16边缘弯折挤压，产生应力集中，盘13和安装座16在制造和使用过程中易产生锐边、毛刺等缺陷，其工况会加重薄膜14应力集中，需对盘13和安装座16边缘进行针对性故检及修理。

具体改进实施时，故检工序，采用目视检查盘13和安装座16边缘是否有锐边、毛刺等缺陷，确保与薄膜14直接接触的部位无机械损伤，如发现缺陷和损伤，进入修理工序，用细砂纸抛光盘13和安装座16边缘，以消除锐边、毛刺等缺陷。

由于4片薄膜14堆叠安装，每片薄膜14中心孔与安装座16支柱配合存在一定间隙，4片薄膜14易出现堆叠不同心，导致薄膜受力不均，使薄膜组件1的整体强度降低，需对4片薄膜14的安装同心度进行控制，在薄膜组件的装配中，采用薄膜同心度保持装置2，将4片薄膜14叠放在薄膜同心度保持装置2后，再将4片薄膜14整体放至安装座16。

薄膜同心度保持装置2主体带有锥度，薄膜14在重力作用下可实现自动同心，由于薄膜14的中心开孔，呈圆形，其厚度仅有0.2mm，材质为聚酰亚胺材质，具有吸附性，转移中不会再次失去同心度，如图2所示。

薄膜14在盘13与安装座16之间的固定，通过固定螺钉11、锁片12、密封圈15来固定，按要求锁片12的尾部需垂直弯折贴面于盘13的直角边，且固定螺钉11需3.5N.m的力矩拧紧，采用传统的徒手安装，锁片12会随固定螺钉11的转动，难以控制，需多次重复拆装才可使锁片12尾部垂直弯折贴面于盘13的直角边，导致薄膜14在多次重复拆装的过程中出现损伤，大大降低薄膜的使用寿命，需采取措施避免薄膜14在固定时出现重复拆装。

改进方法，如图3-图5所示，利用盘固定装置3及保险钳4，在盘13安装时，用盘固定装置3将盘13、锁片12限位固定并保护好薄膜14，再用保险钳4弯压锁片12，完成薄膜组件的装配如图3、图4所示，该盘固定装置3具有向下开口的罩体30，罩体30顶部开设有供固定螺钉11伸出的通孔31，以及用于锁片12嵌入的缺口32，另外罩体30底部外周还设置有固定环座33，固定环座33上圆周均匀开设有若干个凹槽34，锁片12待弯折部分是水平嵌入到缺口32内，锁片12在盘固定装置3的辅助下，在对固定螺钉11拧动时，能防止锁片12跟随转动，再将盘固定装置3整体取下避免遮挡，之后用保险钳4弯折锁片12。

如图5所示，该保险钳4包括钳头41、右钳体42、左钳体43、沉头铆钉44、半圆头铆钉45、沉头铆钉46。

该加分的壳体5腔如图6所示，薄膜组件1完成独立装配后，再安装固定于壳体5腔内，采用传统的安装方法靠目视观察对准，无法有效保证薄膜组件1与壳体5圆腔的同心度，薄膜组件1在壳体5腔内上下移动时，出现偏斜应力集中，导致薄膜组件1使用寿命降低，需采取有效措施控制薄膜组件1安装固定于壳体5腔内的同心度，采用将薄膜组件1安装进加力燃油分配器的壳体5腔的薄膜同心组件，确保薄膜组件1放入壳体5腔的同心度，该薄膜同心组件为现有技术，薄膜同心组件通过设计漏形斜面，构成导引通道，先将薄膜同心组件安装于壳体5，再将薄膜组件1沿着薄膜同心组件壁面安装至壳体5腔中心位置， 其薄膜同心组件具体结构不再此赘述。

如图6所示，薄膜组件1放入壳体5腔以后，需由盖板520压紧薄膜14，放上止动环52，再用带有加分密封圈510和氟塑料圈511的盖子59旋转压紧止动环52和盖板520，从而实现薄膜组件1的压紧固定，传统旋紧方法采用正向旋转1圈，再反向回松0.5圈，多次反复旋紧和回松，最终以24.5N·m-29.4N·m的力矩压紧止动环52、盖板520和薄膜组件1，由于薄膜组件1存在上下移动的活动空间，且在安装固定之初处于自由对中状态，多次反复旋紧和回松，极大的干扰和破坏了薄膜组件1的原始装配位置，需避免因装配盖子59导致薄膜组件1原始位置发生改变。

本发明，采用在薄膜组件1完成装配固定后，依次安装弹簧座53、弹簧57、调整垫片56，其中弹簧57置于弹簧腔54内，再由带密封圈的螺塞55旋转固定，原工艺方法中，未规定螺塞55的拧紧力矩，仅要求拧紧即可，由于螺塞55与固定薄膜组件1的盖子59螺纹同向，且盖子59固定时有拧紧力矩24.5N·m-29.4N·m要求，而螺塞55无力矩控制要求，螺塞55在拧紧固定或回松时，均存在带转盖子59的情况出现，由装配结构可知，薄膜组件1的安装固定完全由盖子59决定，一旦盖子59发生带转，薄膜组件1在弹簧57和弹簧座53的作用下发生扭转，导致薄膜14产生应力集中，寿命大大降低，需采取措施避免螺塞55带转盖子59。

在加力燃油分配器装配工序中，改进盖子59的旋紧方式，将传统的拧紧1圈，再回松0.5圈，反复多次操作，直到拧紧至力矩24.5N·m-29.4N·m，改为一次性拧紧中途不回松，直至力矩24.5N·m-29.4N·m，制定螺塞55的力矩，防止螺塞55带转盖子59，经多次试验验证，螺塞55的拧紧力矩设置为12±0.5N·m，在实施时，可设计专用于螺塞55力矩扳手转接头6执行拧紧力矩。

另外，可在壳体5上标识出盖子59的转动标记，其中，转接头如图7所示，力矩扳手转接头6包括套腔60、连接头61。

采用上述步骤，可确保螺塞55、盖子59完成装配后，转运至试验工序时，盖子59与壳体5的相对位置不发生改变。

加分完成最终装配后，需送至试验室进行性能试验，按照产品性能参数要求，松开取下螺塞55，并对调整垫片56的厚度进行调整，再将调整垫片56、密封圈、螺塞55按上述装配要求恢复装配，其中，通过更换调整垫片56，使调整垫片56改变来调节加分的性能参数以满足工艺要求。

由于传统工艺方法中，未规定螺塞55的拧紧力矩，螺塞55的紧度存在随机性，螺塞55回松时，带转盖子59，使薄膜组件1的原始装配位置发生改变，最终导致薄膜14产生应力集中，需采取有效措施，在螺塞55回松和固定时，确保盖子59不发生转动。

在试验工序中，使用螺塞固定装置7固定螺塞55，确保回松螺塞55时，盖子59不发生转动。

在具体实施时，检查盖子59转动标记，若壳体5上的标记线与盖子59上的标记线错位，则需将加分返回至装配工序，将薄膜组件1分解，并按照上述新的装配方法，重新安装固定薄膜组件1等零件，恢复装配，再送至试验进行调试，另外，按照性能要求，更换调整垫片56，按照装配螺塞55的新要求恢复装配。

如图8，图9所示，螺塞固定装置7具有柄体70以及与柄体70一侧连接的固定头部71，所述固定头部71呈下凸弧形状，螺塞固定装置7在使用时，螺塞固定装置7的固定头部71卡入盖子59的外周六方槽内，用手握住柄体70向下施力，固定头部71与盖子59抵接，盖子59被压紧，使其固定，再用扳手套进螺塞55，以回松方向旋动螺塞55。

通过本发明采用的方法及装置，从全工序进行针对性控制，杜绝了原工艺方法中存在的操作干扰，将薄膜组件1的工作应力降到最低，大大提升了薄膜组件1的使用寿命，经企业实际系统验证，以及实际装机应用，使用新工艺方法已累计批量交付加分950余台，内外场未发生薄膜漏油故障情况，年薄膜漏油故障20-30台情况得到大大降低，解决了困扰企业几十年来的常见多发故障。经济效益方面，大大节省了因薄膜漏油派出的人员出差，耽误的工期、换件等费用，按平均每次1万元计算，一年为企业节省费用20-30万，装备质量形象的挽回价值更是不可估量。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1:检查盘和安装座边缘的锐边、毛刺缺陷并进行缺陷处理；

S2:采用薄膜同心度保持装置，将多片薄膜叠放在薄膜同心度保持装置后，再将多片薄膜整体移放至安装座中，采用盘固定装置将盘固定，进行薄膜组件的装配；

S3:将S2中装配成套的薄膜组件利用薄膜同心组件，分别将多个薄膜组件安放到加力燃油分布器壳体对应的腔中，旋紧螺塞，将薄膜组件压紧固定，确保盖子压紧薄膜，完成加力燃油分布器的组装；

S4:将S3中装配完薄膜组件的加力燃油分布器送验，将螺塞回松，按性能要求更换合适厚度的调整垫片，并按S3，重新装配；

其中，S2中所述盘固定装置具有向下开口的罩体，所述罩体顶部开设有供固定螺钉伸出的通孔，以及用于锁片嵌入的缺口，所述罩体底部外周还设置有固定环座，所述固定环座上圆周均匀开设有若干个凹槽；

其中，S4中使用螺塞固定装置将盖子固定，再用扳手将螺塞回松；

所述螺塞固定装置具有柄体以及与所述柄体一侧连接的固定头部，所述固定头部呈下凸弧形状；

所述薄膜同心度保持装置主体带有锥度，薄膜在重力作用下可实现自动同心。

2.如权利要求1所述的一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，其特征在于：S2中，盘固定装置使用时，用保险钳，将锁片夹弯，使锁片的尾部垂直弯折并贴面于盘的直角边，完成薄膜组件的装配。

3.如权利要求1所述的一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，其特征在于：S3中，薄膜组件放入壳体之后，依次安装弹簧座，弹簧、调整垫片并旋紧盖子，再旋动螺塞。

4.如权利要求3所述的一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，其特征在于：使用力矩扳手执行拧紧力矩，所述盖子为一次性拧紧中途不回松，直至力矩为24.5N·m-29.4N·m。

5.如权利要求3所述的一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，其特征在于：使用力矩扳手执行拧紧力矩，所述螺塞的拧紧力矩设置为12±0.5N·m。

6.如权利要求1所述的一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，其特征在于：所述S3中，加力燃油分布器完成组装后，用记号笔在盖子、壳体上画上转动标记。

7.如权利要求1所述的一组用于解决航空发动机加分薄膜漏油故障的方法，其特征在于：S1中，锐边、毛刺缺陷采用细砂纸抛光处理。

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