用于航空发动机原位更换进气机匣的工装及更换方法技术

本发明专利技术公开的是航空发动机制造及维修的技术领域的一种用于航空发动机原位更换进气机匣的工装及更换方法，包括一套支承顶具，所述支承顶具包括安装盘、螺杆和顶紧套筒，所述安装盘的中部设有与螺杆相匹配的螺纹孔，所述安装盘的边缘设有与涡轮后机匣安装边上的螺钉孔相对应的通孔，所述螺杆穿过螺纹孔后与顶紧套筒的后端转动连接，顶紧套筒的前端可在螺杆前移时顶在低压涡轮的轴承内环上。在分解进气机匣前将支承顶具安装在涡轮后机匣安装边上，并对低压涡轮的轴承内环进行支撑，从而对整个低压转子起到轴向定位作用，保证了发动机静止状态的安全稳定，降低了更换进气机匣过程中发动机的分解深度和工人劳动强度，缩短了操作时间，提升了产品质量。

【技术实现步骤摘要】
用于航空发动机原位更换进气机匣的工装及更换方法
本专利技术涉及航空发动机制造及维修的
，尤其涉及一种用于航空发动机原位更换进气机匣的工装及更换方法。
技术介绍
某型航空发动机，进气机匣固定支板采用TC4板材超塑成形工艺，由于内部可能存在无损检测难以检出的蠕变孔洞，以及存在材料厚薄不均或产生褶皱缺陷，形成强度薄弱区，因此该型航空发动机进气机匣固定支板裂纹故障近年成为内外场常见故障。发动机试车合格后，固定支板若出现裂纹，必须对故障件更换并重新附加试车后，发动机才能交付出厂。而由于进气机匣固定支板为焊接件，无法单独更换，需对进气机匣整体进行更换。以往更换进气机匣发动机正常分解工艺流程为：发动机总装分解(8H)→发动机传装分解(8H)→风扇单元体分解(4H)→进气机匣修理→风扇机匣及支点同心度测量(8H)→进气机匣装配→风扇组合件装配平衡(8H)→风扇单元体装配(6H)→发动机传动装配(32H)→发动机总装配(16H)。按照正常分解流程10个工步，除进气机匣修理装配外的工序耗时约90工作小时，操作过程耗时长、劳动强度大、工艺过程繁琐，不能满足快速交付装备的需求。
技术实现思路
为克服现有更换进气机匣工艺存在的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种可缓解劳动强度、缩短操作时间的用于航空发动机原位更换进气机匣的工装及更换方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，包括一套支承顶具，所述支承顶具包括安装盘、螺杆和顶紧套筒，所述安装盘的中部设有与螺杆相匹配的螺纹孔，所述安装盘的边缘设有与涡轮后机匣安装边上的螺钉孔相对应的通孔，所述螺杆穿过螺纹孔后与顶紧套筒的后端转动连接，顶紧套筒的前端可在螺杆前移时顶在低压转子后支承的轴承内环上。进一步的是，所述螺杆与顶紧套筒相连的一端设有轴肩和挡板，挡板通过沉头螺钉固定在螺杆端部，所述螺杆穿过顶紧套筒后端的圆孔后通过挡板和轴肩对顶紧套筒进行前后限位。进一步的是，所述螺杆远离顶紧套筒的一端设有转动把手。进一步的是，所述安装盘在靠近顶紧套筒的一侧设有导柱，导柱轴线与螺杆轴线平行，所述顶紧套筒上设有与所述导柱相匹配的导孔，所述顶紧套筒在导孔作用下沿导柱滑动。进一步的是，所述安装盘上远离顶紧套筒的一侧设有安装吊耳。进一步的是，还包括一套工艺进气机匣，所述工艺进气机匣包括基板，基板中部设有与进气机匣前支承点轴承座相匹配的工艺轴承座，基板周边设有与风扇一级机匣前安装边上的螺钉孔相对应的通孔。进一步的是，所述工艺轴承座与基板通过螺栓进行连接，在基板的外端面设有工艺吊耳。用于航空发动机原位更换进气机匣的更换方法，包括以下步骤：步骤一、将发动机竖直放置在拆装机架上，并使进气机匣处于发动机顶部；步骤二、在发动机底部的涡轮后机匣上安装支承顶具，并转动螺杆使顶紧套筒的前端顶在低压涡轮的轴承内环上；步骤三、对发动机进行拆卸，首先进行外部管路附件局部分解，然后传装局部分解、风扇单元体局部分解，最后分解进气机匣；步骤四、从发动机顶部取下进气机匣后，将工艺进气机匣装配到原进气机匣的位置，用螺钉将其周边与风扇一级机匣的安装边连接，中部的工艺轴承座对前支承点滚珠轴承进行轴向约束；步骤五、更换进气机匣，取下工艺进气机匣，按照步骤三进行逆向装配，直至完成进气机匣的更换。进一步的是，在更换进气机匣后对风扇单元体的前支承点同心度进行测量，调整设备直至同心度满足不大于0.07mm的要求。进一步的是，在测量前支承点同心度时，按以下方式进行：使用原进气机匣测量得到前支承点同心度为Z，圆心坐标为(x、y)，原进气机匣同心度为Z1，圆心坐标为(x1、y1)，更换后进气机匣同心度为Z1＇，圆心坐标为(x1＇、y1＇)，更换进气机匣后进气机匣同心度变化量为△Z，更换进气机匣后前支承点同心度为Z＇，圆心坐标为(x＇、y＇)，更换进气机匣后前支承点同心度Z＇为原前支承点同心度与进气机匣同心度变化量△Z的叠加，则更换进气机匣后前支承点同心度Z＇在x、y坐标系中坐标及同心度值如下：x＇＝x-x1+x1＇y＇＝y-y1+y1＇本专利技术的有益效果是：通过设计一套支承顶具，在分解进气机匣前将支承顶具安装在涡轮后机匣安装边上，并对低压涡轮的轴承内环进行支撑，从而对整个低压转子起到轴向定位作用，保证了发动机静止状态的安全稳定，降低了更换进气机匣过程中发动机的分解深度和工人劳动强度，缩短了操作时间，提升了产品质量，满足快速交付装备的需求和储备战时外场抢修技术。附图说明图1是发动机低压转子结构示意图。图2是支承顶具安装结构示意图。图3是支承顶具结构主视图。图4是工艺进气机匣结构主视图。图5是工艺进气机匣结构俯视图。图6是更换进气机匣后同心度换算示意图。图中标记为，1-支承顶具，2-工艺进气机匣，3-涡轮后机匣，4-后支承，5-进气机匣，6-风扇一级机匣，7-前支承，8-中间支承，11-安装盘，12-螺杆，13-顶紧套筒，111-导柱，112-安装吊耳，121-轴肩，122-挡板，123-转动把手，131-导孔，21-基板，22-工艺轴承座，23-工艺吊耳。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。如图1所示，涡扇-10发动机低压转子采用1-1-1支承形式。低压转子的前支承7为滚珠轴承，承载低压转子的轴向负荷和部分径向负荷，外环装在进气机匣5的轴承座内，内环上下半环分别装在风扇前轴颈上；低压转子的中间支承8为滚棒轴承，外环装在中介机匣上的二支点支承组件轴承座内，内环装在风扇转子后轴颈上，承载低压转子的部分径向负荷；低压转子的后支承4为滚棒轴承，外环装在装涡轮后机匣内的轴承座上，内环装在低压涡轮轴后轴颈上，承载低压转子的部分径向负荷。根据低压转子支承结构，在更换进气机匣5时必须分下低压转子前支点滚珠轴承，此时发动机低压转子轴向失去约束。传统更换方法是要拆掉整个低压转子部分，本申请则通过研制一种专用工装，在分解进气机匣前将其从转子后端轴承压紧低压涡轮轴承内环，对低压转子进行支撑，从而保证发动机静止状态的安全稳定，也就降低了后续的分解深度。如图2、图3所示，本申请用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，包括一套支承顶具1，所述支承顶具1包括安装盘11、螺杆12和顶紧套筒13，所述安装盘11的中部设有与螺杆12相匹配的螺纹孔，所述安装盘11的边缘设有与涡轮后机匣3安装边上的螺钉孔相对应的通孔，所述螺杆12穿过螺纹孔后与顶紧套筒13的后端转动连接，顶紧套筒13的前端可在螺杆12前移时顶在低压转子的后支承4的轴承内环上。安装时先利用螺钉穿过通孔将安装盘11边缘与涡轮后机匣3的安装边固定在一起，然后转动螺杆12，推动顶紧套筒13向前移动，直到顶紧套筒13前端顶紧在低压转子的后支承4的轴承内环上。此时低压转子重量由低压转子后支承4的内环传递至支承顶具1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，其特征是：包括一套支承顶具(1)，所述支承顶具(1)包括安装盘(11)、螺杆(12)和顶紧套筒(13)，所述安装盘(11)的中部设有与螺杆(12)相匹配的螺纹孔，所述安装盘(11)的边缘设有与涡轮后机匣(3)安装边上的螺钉孔相对应的通孔，所述螺杆(12)穿过螺纹孔后与顶紧套筒(13)的后端转动连接，顶紧套筒(13)的前端可在螺杆(12)前移时顶在低压转子后支承(4)的轴承内环上。/n

【技术特征摘要】
1.用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，其特征是：包括一套支承顶具(1)，所述支承顶具(1)包括安装盘(11)、螺杆(12)和顶紧套筒(13)，所述安装盘(11)的中部设有与螺杆(12)相匹配的螺纹孔，所述安装盘(11)的边缘设有与涡轮后机匣(3)安装边上的螺钉孔相对应的通孔，所述螺杆(12)穿过螺纹孔后与顶紧套筒(13)的后端转动连接，顶紧套筒(13)的前端可在螺杆(12)前移时顶在低压转子后支承(4)的轴承内环上。


2.如权利要求1所述的用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，其特征是：所述螺杆(12)与顶紧套筒(13)相连的一端设有轴肩(121)和挡板(122)，挡板(122)通过沉头螺钉固定在螺杆(12)端部，所述螺杆(12)穿过顶紧套筒(13)后端的圆孔后通过挡板(122)和轴肩(121)对顶紧套筒(13)进行前后限位。


3.如权利要求2所述的用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，其特征是：所述螺杆(12)远离顶紧套筒(13)的一端设有转动把手(123)。


4.如权利要求1所述的用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，其特征是：所述安装盘(11)在靠近顶紧套筒(13)的一侧设有导柱(111)，导柱(111)轴线与螺杆(12)轴线平行，所述顶紧套筒(13)上设有与所述导柱(111)相匹配的导孔(131)，所述顶紧套筒(13)在导孔(131)作用下沿导柱(111)滑动。


5.如权利要求4所述的用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，其特征是：所述安装盘(11)上远离顶紧套筒(13)的一侧设有安装吊耳(112)。


6.如权利要求1-5任意一项权利要求所述的用于航空发动机原位更换进气机匣的工装，其特征是：还包括一套工艺进气机匣(2)，所述工艺进气机匣(2)包括基板(21)，基板(21)中部设有与进气机匣(5)前支承轴承座相匹配的工艺轴承座(22)，基板(21)周边设有与风扇一级机匣(6)前安装边...

【专利技术属性】
技术研发人员：张科夫，李剑平，滕江，杜红喜，李海立，李治安，张怀清，胡晓辰，何跃宏，
申请(专利权)人：中国人民解放军第五七一九工厂，
类型：发明
国别省市：四川;51