一种发动机供油支板机匣的加工、检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发动机供油支板机匣的加工、检测装置及方法，供油支板机匣内的多个支板叶片沿圆周方向不均匀地布置，至少一个支板叶片内设有滑油管路，外机匣上设有角向原点参照基准，作为机械加工与发动机组件装配的参考标志，供油支板机匣的内、外机匣及二者之间的支板叶片，采用整体铸造的方式进行加工，对于支板机匣毛坯，采用机加工方式最终成型；利用上述加工方法制备的支板机匣，采用检测装置及标准量棒进行检测。上述装置及方法可有效保证重新设计的发动机供油支板机匣，确保加工制造出的供油支板机匣零件符合设计要求，同时降低铸造难度，提高产品合格率，降低成本。

Processing and testing device and method for engine oil supply plate box

The invention discloses an engine oil box processing, machine support device and method for detecting a plurality of support plates, blade oil box machine branch is not uniform along the circumferential direction are arranged, at least one support plate is arranged in the leaf oil pipeline, the outer casing is provided with a reference angle to the origin, as a reference mark assembly of mechanical processing and engine assembly, support plate blades between the oil branch box inside and outside the machine casing and the two, the overall casting processing for supporting machine box blank, the final machining molding; support machine casing prepared by the above method, rod was used to detect the device detection and standard volume. The device and the method can effectively guarantee the redesigned oil supply plate box of the engine, and ensure that the oil supply plate box parts produced by the process conform to the design requirements, at the same time, the casting difficulty is reduced, the qualified rate of the product is improved, and the cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机供油支板机匣的加工、检测装置及方法
本专利技术涉及地面燃气轮机，尤其是航空发动机高温部件涡轮领域，更具体地说，是涉及一种发动机供油支板机匣的加工、检测装置及方法，以确保加工制造出的供油支板机匣零件符合设计要求，保证支板的位置度与叶型精度，以及机匣与对象件之间的装配精度，同时降低铸造难度，提高产品合格率，降低成本。
技术介绍
在地面燃气轮机，以及航空发动机中，为了向发动机高压以及低压后轴承提供滑油，需要布置滑油系统。为此，在高压涡轮以及低压涡轮之间的过渡段内设计支板。为满足包容滑油管的要求，支板厚度往往较大。现有的发动机设计中，为了设计、加工方便，同时受制于检测方法的限制，这些支板沿径向方向叶型相同，支板叶片为直叶片，且沿圆周方向对称均匀分布。但是这种设计带来以下问题：(1)直叶型支板无法适应上游来流气流角度，造成大的气动损失；(2)直叶型支板无法为下游涡轮级提供合适的气流角度，对下游涡轮气动性能不利，且增加了额外的低压涡轮设计难度；(3)直叶型支板对流场产生非常大的扰动，带来较大的气动激振力，易引发下游低压涡轮的低周疲劳，威胁发动机的运行；(4)为了保证过渡段有足够的强度，一般会设计多个支板，均布的支板容易带来发动机共振问题，对发动机安全运行不利。为了解决现有技术中存在的这些问题，迫切需要一种新型的供油支板机匣结构设计方案，解决各方面的矛盾，进一步提高发动机性能，本专利尤为关注的是，重新设计后的供油支板机匣结构，如何确保其加工制造出的供油支板机匣零件符合设计要求，保证支板的位置度与叶型精度，以及机匣与对象件之间的装配精度，同时降低铸造难度，提高产品合格率，降低成本。
技术实现思路
本专利技术主要涉及一种发动机供油支板机匣的加工、检测装置及方法，通过该加工检测装置及方法可有效保证重新设计的发动机供油支板机匣，确保加工制造出的供油支板机匣零件符合设计要求，保证支板的位置度与叶型精度，以及机匣与对象件之间的装配精度，同时降低铸造难度，提高产品合格率，降低成本。为实现该目标，本专利技术采用的技术方案为：一种发动机供油支板机匣的加工方法，所述发动机供油支板机匣位于高压涡轮转子与低压涡轮导向器之间的过渡段内，其特征在于，所述供油支板机匣包括外机匣、内机匣以及设置在所述外机匣和内机匣之间的多个支板叶片，所述多个支板叶片沿周向不均匀地布置在所述供油支板机匣内，以避免发动机涡轮部件在高速运转条件下发生共振；至少一个所述支板叶片内布置有滑油管路，所述布置有滑油管路的支板叶片设置在所述供油支板机匣内的正下方，以保证发动机的顺利回油；在所述供油支板机匣的外机匣上设有角向原点参照基准，作为机械加工与发动机组件装配的参考标志，各支板叶片在所述供油支板机匣内的周向布置时，以所述角向原点参照基准为角向原点进行非均匀布置；其中，所述供油支板机匣的内机匣、外机匣及二者之间的各支板叶片，采用整体铸造的方式进行加工，以确保支板叶片与供油支板机匣为整体结构，满足强度需要；对于铸造出的供油支板机匣毛坯，采用机加工方式对零件的配合面进行精密机械加工最终成型，确保满足零件之间的配合精度要求；所述供油支板机匣通过焊接的方式与低压涡轮导向器固定到一起，其中，所述供油支板机匣的内、外流道尾缘部分与所述低压涡轮导向器的对应配合部位整环光顺焊接，以防止主流道内气流的泄漏并起到支撑的作用。进一步地，所述供油支板机匣内的各支板叶片在空间上呈三维扭转结构，同一支板叶片不同径向位置处的多个截面叶型中至少有两个截面叶型不相同，使得各支板叶片既能适应上游来流气流角度，又可以为下游涡轮提供合适的流场，从而明显地降低气动损失。较优地，所述角向原点参照基准设置在所述供油支板机匣的正上方。较优地，所述角向原点参照基准可以为局部矩形凸台、圆柱形凸台、球状凸台等对称结构。较优地，所述机加工方式为采用数控机床、铣床等设备对零件的配合面进行精密机械加工最终成型。较优地，对于供油支板机匣的铸造工序部分，采用整体模具熔模铸造方法铸造毛坯。较优地，设计供油支板机匣毛坯时，在其内机匣、外机匣及各支板叶片表面等非配合部位采用无余量铸造技术，仅在需要与对象件进行配合的部位设计有铸造余量。较优地，在设计供油支板机匣的整体模具过程中，机匣上的角向原点参照基准与模具进行整体设计，避免角向原点参照基准采用装置定位的方式单独固定在毛坯蜡模或者焊接到毛坯成品上，确保原点参照基准与机匣其他部位之间的相对位置关系。从而可以通过整体模具，保证支板的位置度与叶型的轮廓度要求，避免采用机械加工方式带来的多个加工基准的转换引起的误差累积。根据本专利技术的另一方面，为保证利用本专利技术的上述方法加工的发动机供油支板机匣，在毛坯铸造以及零件最终机械加工过程中，具有足够的加工精度，确保支板叶片的位置度以及整体叶型，满足最终的使用要求，本专利技术还提供了一种发动机供油支板机匣检测装置及方法。具体技术方案为：一种对本专利技术的上述发动机供油支板机匣的检测装置，其特征在于，所述检测装置整体呈环形筒体结构，在所述环形筒体的尾缘内侧角向某一位置设置定位凹槽或者凹腔结构，所述定位凹槽或者凹腔结构与所述供油支板机匣正上方的角向定位基准相适配；在所述环形筒体的的圆筒面上沿周向非均匀地设置多个向心圆形检测孔，所述圆形检测孔在周向上的数量及圆周位置与所述供油支板机匣1内的支板叶片的数量及圆周位置相对应；在所述环形筒体的内壁上还设置有内环尾缘倒角结构，所述内环尾缘倒角结构用于避让供油支板机匣对应位置处的流道型线，也可以设计为其他非对称的倒角形式。较优地，所述检测装置为环形结构，以棒料为原材料，通过机械加工生产。较优地，在所述检测装置的尾缘内环侧设计有较大倒角，以避让机匣流道(定义沿气流流动方向为向后及尾部)。较优地，所述检测装置上的定位凹槽或凹腔结构的尺寸，比供油支板机匣上的角向定位基准的结构尺寸大0.03-0.06mm，确保可以进行精密配合。较优地，在所述检测装置的内环侧的外边缘棱边进行倒角，倒角大小应当小于1，以方便进行装配。较优地，在所述检测装置上的定位凹槽或凹腔结构的底边处进行清根处理，倒圆大小不超过R0.2，确保不影响装置与机匣的装配。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种利用上述检测装置对本专利技术的发动机供油支板机匣进行检测的方法，其特征在于，首先，确定供油支板机匣的各支板叶片的最大厚度轴向位置以及角向位置，以所述角向定位基准的前轴向端面或基准点为轴向基准，以该角向定位基准确定角向位置，在对应于供油支板机匣的各支板叶片内腔最大厚度位置处，沿径向方向加工圆孔，该圆孔的直径尺寸与支板叶片内腔的最大厚度尺寸相同；其次，将所述检测装置从前侧向所述供油支板机匣推入，直至所述检测装置的内环尾缘处的定位凹槽或凹腔结构与所述供油支板机匣上的角向定位基准紧密啮合为止；之后，选取比滑油管外径尺寸大1.5mm的标准量棒，从所述检测装置的外环壁面，通过所述检测装置上的圆孔沿径向插入所述支板叶片内腔，其中，标准量棒的长度不小于支板叶片的径向高度与所述检测装置厚度之和；最后，依据上述标准量棒是否可以顺利地通过支板叶片内腔，并不与支板叶片内腔壁面发生干涉碰撞，则判断支板叶片的加工合格。较优地，在实际操作过程中，为了保证更大的滑油管与支板叶片内腔壁面之间的间隙，可以采用更大直径的标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机供油支板机匣的加工方法，所述发动机供油支板机匣位于高压涡轮转子与低压涡轮导向器之间的过渡段内，其特征在于，所述供油支板机匣包括外机匣、内机匣以及设置在所述外机匣和内机匣之间的多个支板叶片，所述多个支板叶片沿周向不均匀地布置在所述供油支板机匣内，以避免发动机涡轮部件在高速运转条件下发生共振；至少一个所述支板叶片内布置有滑油管路，所述布置有滑油管路的支板叶片设置在所述供油支板机匣内的正下方，以保证发动机的顺利回油；在所述供油支板机匣的外机匣上设有角向原点参照基准，作为机械加工与发动机组件装配的参考标志，各支板叶片在所述供油支板机匣内的周向布置时，以所述角向原点参照基准为角向原点进行非均匀布置；其中，所述供油支板机匣的内机匣、外机匣及二者之间的各支板叶片，采用整体铸造的方式进行加工，以确保支板叶片与供油支板机匣为整体结构，满足强度需要；对于铸造出的供油支板机匣毛坯，采用机加工方式对零件的配合面进行精密机械加工最终成型，确保满足零件之间的配合精度要求；所述供油支板机匣通过焊接的方式与低压涡轮导向器固定到一起，其中，所述供油支板机匣的内、外流道尾缘部分与所述低压涡轮导向器的对应配合部位整环光顺焊接，以防止主流道内气流的泄漏并起到支撑的作用。...

【技术特征摘要】
1.一种发动机供油支板机匣的加工方法，所述发动机供油支板机匣位于高压涡轮转子与低压涡轮导向器之间的过渡段内，其特征在于，所述供油支板机匣包括外机匣、内机匣以及设置在所述外机匣和内机匣之间的多个支板叶片，所述多个支板叶片沿周向不均匀地布置在所述供油支板机匣内，以避免发动机涡轮部件在高速运转条件下发生共振；至少一个所述支板叶片内布置有滑油管路，所述布置有滑油管路的支板叶片设置在所述供油支板机匣内的正下方，以保证发动机的顺利回油；在所述供油支板机匣的外机匣上设有角向原点参照基准，作为机械加工与发动机组件装配的参考标志，各支板叶片在所述供油支板机匣内的周向布置时，以所述角向原点参照基准为角向原点进行非均匀布置；其中，所述供油支板机匣的内机匣、外机匣及二者之间的各支板叶片，采用整体铸造的方式进行加工，以确保支板叶片与供油支板机匣为整体结构，满足强度需要；对于铸造出的供油支板机匣毛坯，采用机加工方式对零件的配合面进行精密机械加工最终成型，确保满足零件之间的配合精度要求；所述供油支板机匣通过焊接的方式与低压涡轮导向器固定到一起，其中，所述供油支板机匣的内、外流道尾缘部分与所述低压涡轮导向器的对应配合部位整环光顺焊接，以防止主流道内气流的泄漏并起到支撑的作用。2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述供油支板机匣内的各支板叶片在空间上呈三维扭转结构，同一支板叶片不同径向位置处的多个截面叶型中至少有两个截面叶型不相同，使得各支板叶片既能适应上游来流气流角度，又可以为下游涡轮提供合适的流场，从而明显地降低气动损失。3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述角向原点参照基准设置在所述供油支板机匣的正上方。4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述角向原点参照基准可以为局部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，王沛，杜强，高金海，柳光，杨晓洁，刘红蕊，徐庆宗，胡嘉麟，阮昌龙，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，青岛轻型动力研究所中科院工程热物理研究所青岛分所，
类型：发明
国别省市：北京,11