航空发动机支承机匣气密性检测夹具及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种航空发动机支承机匣气密性检测夹具及检测方法，检测夹具主要由下端面密封组件、上端面密封组件、支板进气组件、压紧带肩长螺栓及转接管密封组件组成。气密检测时，通过下端面密封组件、上端面密封组件、压紧带肩长螺栓及转接管密封组件密封实现S腔和转接管内腔的密封检测，然后再针对支板逐一通气检测支板内腔的气密性。本发明专利技术通过气密夹具的巧妙设计和检测顺序的安排实现了航空发动机支承机匣的气密性检测，保证所有焊缝的气密性都得到检测，提高检测效率，避免漏检。避免漏检。避免漏检。

【技术实现步骤摘要】
航空发动机支承机匣气密性检测夹具及检测方法


[0001]本专利技术属于航空发动机加工和焊接检测
，特别是一种涡扇发动机支承机匣气密性检测夹具及检测方法。

技术介绍

[0002]涡扇发动机支承机匣为多层薄壁件组合焊接而成的环形组件(图1、图2)，支承机匣由60多件零部件焊接组成，其结构复杂，有多达104条不同形状、不同位置的焊缝，涉及到的材料主要为TA15、TC2等。
[0003]为保证焊接质量，产品要求检测支承机匣内所有腔体的焊缝气密性，不允许有焊漏或裂缝等缺陷，密封检测方式是将支承机匣密封后放入水中充气检测，这就不仅需要对支承机匣壳体下安装边、上安装边及支板内转接管等处进行密封，同时设计与试验器进气口匹配的装置，而且还要设计合理的检测顺序才能实现所有腔体焊缝处的气密检测。由于支承机匣中需要气密检测的腔体较多，包括S腔和多个支板内腔体，且腔体的结构还各不相同，焊缝分布并不完全对称，因此不合适的检测顺序以及不合适的检测夹具容易造成气密检测效率低，耗时长，密封操作复杂，甚至会造成气密检测失败或者气密检测遗漏。

技术实现思路

[0004]由于支承机匣的结构特殊，焊缝数量多，因此需要设计一套有效的检测方法和夹具，高效率、高质量的完成气密检测。本专利技术旨在提出一种支承机匣气密性检测夹具及气密检测方法，解决支承机匣多层复杂焊接的气密性检测难题，降低气密检测操作的复杂程度，在密封结构不破坏机匣结构的前提下，保证气密检测效率和准确率的同时避免漏检。
[0005]航空发动机支承机匣气密性检测夹具，包括下端面密封组件、上端面密封组件、支板进气组件、压紧带肩长螺栓及转接管密封组件；
[0006]所述下端面密封组件为圆盘形组件，下端面密封组件中心部位有一个第一凸台，第一凸台外侧且沿着第一凸台的周向设置有一条凸台环槽，凸台环槽内安装有胶皮密封圈，凸台环槽内侧的第一凸台上安装有螺纹衬套；
[0007]所述上端面密封组件为圆盘形组件，上端面密封组件的下端面上有一条环槽，环槽内安装有胶皮密封圈，上端面密封组件开有数量与螺纹衬套一致的通孔，通孔内安装有衬套，上端面密封组件上安装有第一进气嘴；
[0008]所述压紧带肩长螺栓的一端穿过上端面密封组件的衬套，另一端拧入下端面密封组件的螺纹衬套，且压紧带肩长螺栓与衬套上端面之间安装有密封垫圈；
[0009]所述支板进气组件包括安装座和第二进气嘴，安装座安装在下端面密封组件上且位于凸台环槽外侧，第二进气嘴与安装座螺纹连接；
[0010]所述转接管密封组件为管端密封组件，转接管密封组件主要由锁紧螺栓、带肩螺母及密封胶圈组成，锁紧螺栓底部有第二凸台，顶部为四方头，且第二凸台的上端面有一条环槽，密封胶圈套入锁紧螺栓的第二凸台上端面的环槽中。
[0011]进一步，所述第一凸台的上端面高于凸台环槽内胶皮密封圈的上端面；所述螺纹衬套沿着第一凸台周向分布，螺纹衬套上的螺纹孔为不通孔，且通过密封O型圈与第一凸台密封连接。
[0012]进一步，所述下端面密封组件上的凸台环槽外径大于支承机匣壳体下安装边的外径，所述上端面密封组件上的环槽外径大于上安装边的外径。
[0013]一种航空发动机支承机匣气密性检测方法，所述支承机匣主要由支承机匣壳体、上安装边、前安装边、支板及转接管组成，支承机匣壳体为带有下安装边的薄壁锥筒形零件，上安装边焊接在支承机匣壳体上端面，前安装边是焊接组件，由上、中、下共三条安装边和上、下锥筒焊接而成，位于支承机匣壳体的外环位置；支板为流线形空心结构并带有进气孔，且支板穿过前安装边和支承机匣壳体的锥面并分别与前安装边和支承机匣壳体焊接成组件，多块支板沿支承机匣壳体周向均布，其中一部分支板内侧端面封闭，另一部分支板内腔有转接管，且转接管贯穿这部分支板内、外侧端面并与内、外侧端面通过焊接方式连接，转接管为带管接头的管子；
[0014]检测方法采用前述夹具，且包括以下步骤：
[0015]步骤一，针对内腔具有转接管的支板，将转接管密封组件安装在其中的转接管管口，拧紧带肩螺母实现密封；
[0016]步骤二，将支承机匣安装在下端面密封组件上，保证支承机匣壳体下安装边位于下端面密封组件的胶皮密封圈上端面，将上端面密封组件盖在上安装边上端面，保证上端面密封组件胶皮密封圈胶皮密封圈位于上安装边上端面，将压紧带肩长螺栓穿过上端面密封组件的衬套并拧入下端面密封组件的螺纹衬套，拧紧压紧带肩长螺栓，实现支承机匣S腔上、下端面密封；
[0017]步骤三，将支承机匣浸入水中，从上端面密封组件上的第一进气嘴输入压力空气检查S内腔以及支板内转接管内腔的密封性，持续一段时间，若有漏气则标记出相应的焊缝漏气位置；
[0018]步骤四，将支承机匣从水中取出并晾干；
[0019]步骤五，将支板进气组件中的第二进气嘴拧入安装座，从多个支板中选择一个，对准该支板的进气孔插入并压紧密封胶圈，将该支板完全浸入水中，从支板进气组件的第二进气嘴输入压力空气检查该支板焊缝的密封性，持续一段时间，若有漏气则标记出相应的焊缝漏气处；
[0020]步骤六，重复步骤五，依次检查剩余支板的焊缝密封性。
[0021]现有技术中没有针对这类多层结构、多焊缝机匣的气密性检测方案，该类零件的气密性检查难度在于焊缝多，因此潜在的漏气点也多，不同位置的焊缝潜在漏气点之间可能产生干涉，造成确定漏气点位置的难度增加(例如两块支板同时检测的话，一方面要同时封堵两个支板，密封操作难度增加，另一方面，一旦有多处漏气点很难判断是哪一块支板焊缝漏气)，如何在相对较少的次数内实现所有焊缝的气密检查并且不遗漏、不误判是一项很大的挑战，而本专利技术提出了一种可以实现的解决思路，将多条焊缝划分到不同的密封区域，只需使用简单的密封结构配合特定的检测顺序即可实现。
[0022]本专利技术将支承机匣的多个腔体划分为两个步骤进行气密检测，即S腔和支板内腔分开检测，从而降低了密封夹具的设计难度和气密检测的操作复杂度，通过设计一套简单
的支承机匣气密性检测夹具，在密封结构不破坏机匣结构的前提下实现了支承机匣多层复杂结构、多焊缝的气密性检测要求，保证效率的同时避免了漏检的发生。
附图说明
[0023]图1是支承机匣结构示意图；
[0024]图2是图1的俯视图；
[0025]图3是气密检测夹具与支承机匣装配后的结构示意图；
[0026]图4是支承机匣壳体的结构示意图；
[0027]图5是支承机匣立体示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但不应就此理解为本专利技术所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本专利技术上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本专利技术的范围内。
[0029]所需检测的支承机匣结构如图1和图2所示。支承机匣主要由支承机匣壳体1(根据支承机匣壳体1在支承机匣内的位置可将支承机匣壳体1视为支承机匣的内环组件)、上安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.航空发动机支承机匣气密性检测夹具，其特征在于：包括下端面密封组件(6)、上端面密封组件(7)、支板进气组件(8)、压紧带肩长螺栓(9)及转接管密封组件(10)；所述下端面密封组件(6)为圆盘形组件，下端面密封组件(6)中心部位有一个第一凸台，第一凸台外侧且沿着第一凸台的周向设置有一条凸台环槽，凸台环槽内安装有胶皮密封圈，凸台环槽内侧的第一凸台上安装有螺纹衬套；所述上端面密封组件(7)为圆盘形组件，上端面密封组件(7)的下端面上有一条环槽，环槽内安装有胶皮密封圈，上端面密封组件(7)开有数量与螺纹衬套一致的通孔，通孔内安装有衬套，上端面密封组件(7)上安装有第一进气嘴；所述压紧带肩长螺栓(9)的一端穿过上端面密封组件(7)的衬套，另一端拧入下端面密封组件(6)的螺纹衬套，且压紧带肩长螺栓(9)与衬套上端面之间安装有密封垫圈；所述支板进气组件(8)包括安装座和第二进气嘴，安装座安装在下端面密封组件(6)上且位于凸台环槽外侧，第二进气嘴与安装座螺纹连接；所述转接管密封组件(10)为管端密封组件，转接管密封组件(10)主要由锁紧螺栓、带肩螺母及密封胶圈组成，锁紧螺栓底部有第二凸台，顶部为四方头，且第二凸台的上端面有一条环槽，密封胶圈套入锁紧螺栓的第二凸台上端面的环槽中。2.根据权利要求1所述的航空发动机支承机匣气密性检测夹具，其特征在于：所述第一凸台的上端面高于凸台环槽内胶皮密封圈的上端面；所述螺纹衬套沿着第一凸台周向分布，螺纹衬套上的螺纹孔为不通孔，且通过密封O型圈与第一凸台密封连接。3.根据权利要求1所述的航空发动机支承机匣气密性检测夹具，其特征在于：所述下端面密封组件(6)上的凸台环槽外径大于支承机匣壳体下安装边的外径，所述上端面密封组件(7)上的环槽外径大于上安装边(2)的外径。4.一种航空发动机支承机匣气密性检测方法，所述支承机匣主要由支承机匣壳体(1)、上安装边(2)、前安装边(3)、支板(4)及转接管(5)组成，支承机匣壳体(1)为带有下安装边的薄壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英，刘雪红，邱树彬，王绪坚，赵海，
申请(专利权)人：中国航发贵州黎阳航空动力有限公司，
类型：发明
国别省市：