主燃油调节器摆锤支撑窝修复装置及用其进行修复的方法 |
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| 申请号 | CN202410222708.5 | 申请日 | 2024-02-28 | 公开(公告)号 | CN117921534A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 国营川西机器厂; | 发明人 | 王坤; 涂洪忠; 王轩; 张晓霞; 李鹏辉; 赵刚; 谯雪峰; 肖月海; 张兵; 谢军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种主燃油调节器摆锤 支撑 窝修复装置及用其进行修复的方法，包括 箱体 ，所述箱体的上部和下部分别设有上部 电机 盒和下部电机盒，所述上部电机盒内设有上部电机盒电机，所述下部电机盒内则设有下部电机盒电机，所述上部电机盒电机的 输出轴 下部通过 联轴器 与 研磨 头相连，所述下部电机盒电机的一侧设有 控制器 ，所述下部电机盒电机的输出轴上部则连有转接 块 ，所述转接块通过 轴承 连有连接座，所述连接座上设有转接座，所述转接座的顶部通过 弹簧 连有 垫块 。解决现有航空 发动机 主燃油调节器摆锤支撑窝修复费时费 力 ，且效果差的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种主燃油调节器摆锤支撑窝修复装置及用其进行修复的方法，其特征在于：包括箱体，所述箱体的上部和下部分别设有上部电机盒（3）和下部电机盒（1），所述上部电机盒（3）内设有上部电机盒电机（18），所述下部电机盒（1）内则设有下部电机盒电机（5），所述上部电机盒电机（18）的输出轴下部通过联轴器（14）与研磨头（17）相连，所述下部电机盒电机（5）的一侧设有控制器（4），所述下部电机盒电机（4）的输出轴上部则连有转接块（8），所述转接块（8）通过轴承（9）连有连接座（10），所述连接座（10）上设有转接座（11），所述转接座（11）的顶部通过弹簧（12）连有垫块（13）。 |
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| 说明书全文 | 主燃油调节器摆锤支撑窝修复装置及用其进行修复的方法技术领域背景技术[0002] 主燃油调节器是航空发动机的核心控制附件，简称“主调”，主要由转速控制器、加速控制器、导向器、油泵四部分组成。主燃油调节器主要用于航空发动机在不同飞行高度、速度、大气温度及压力下，对发动机进行可靠控制，确保发动机在各状态下稳定工作。主燃油调节器作为高度精密的机械液压控制附件，其内部结构复杂，各零组件间配合、协调工作要求极高，一旦某个零件或组件存在缺陷，对整个发动机的控制及稳定工作将产生巨大影响。如主燃油调节器的控制核心—单、双摆活门组件，其摆锤支撑窝修理缺陷直接导致发动机转速摆动、加速性不合格等故障。发动机一旦出现这类故障，发生在地面需返工排故，若发生在空中将影响作战性能、威胁飞行安全。 [0003] 摆锤活门组件由支架组件和摆锤组成，摆锤一端通过轴承与支架连接，另一端与支架组件呈摆动弧面接触构成切油结构，作用在摆锤上的力，由离心飞重通过顶针传递给摆锤支撑窝，实现摆锤的摆动控制，进而控制切油口的开度，来控制随动活塞的位置，最终实现对发动机供油量的控制，决定发动机的转速。 [0004] 摆锤支撑窝半球面设计要求较高，球直径SR（2.0～2.1）mm，配合精度要求（0.03～0.06）mm，粗糙度要求Ra0.2，圆周贴合度要求100%。发动机在使用500小时间隔后，摆锤支撑窝往往存在球直径超差、配合精度下降、粗糙度超标、圆周贴合度不满足工艺要求等缺陷。 因此，需对摆锤支撑窝进行研磨修复，符合工艺规定要求，最终满足发动机控制要求。 [0005] 传统的摆锤支撑窝研磨方法，主要通过一手持摆锤和一手持研磨杆，在支撑窝中放入少量研磨膏和煤油，通过双手协调进行研磨。手持式研磨主要存在如下几个问题：1）手持研磨效率低下。支撑窝研磨修复，需边研磨边清洗、测量、研磨介质（研磨膏和煤油）添加、更换研磨头、再研磨等，如此反复进行操作，直至支撑窝修复满足工艺要求，单人单台修复耗时8h左右。 [0006] 2）研磨修复质量参差不齐，修复报废率较高（5%），经济损失大（5万/台）。手持式研磨，受研磨力度、个体差异、手感经验等影响，修复质量差异较大，修复质量的可靠性难以保证；在手工研磨过程中，由于研磨修复时间很长，造成极大的体能消耗，研磨修复过程中的测量时间间隔又具有随机性，无法通过量化研磨时间间隔，对研磨去量、修复情况进行精准的把控，时常存在因研磨去量过多导致摆锤组件报废，报废率近5%。并且摆锤组件作为航空发动机的核心精密控制组件，价格昂贵5万元/台，且制造难度大、存量较少、采购周期长，严重影响发动机的维修交付。 发明内容[0008] 本发明的目的在于提供一种主燃油调节器摆锤支撑窝修复装置及用其进行修复的方法，解决现有航空发动机主燃油调节器摆锤支撑窝修复费时费力，且效果差的问题。 [0009] 为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种主燃油调节器摆锤支撑窝修复装置及用其进行修复的方法，包括箱体，所述 箱体的上部和下部分别设有上部电机盒和下部电机盒，所述上部电机盒内设有上部电机盒电机，所述下部电机盒内则设有下部电机盒电机，所述上部电机盒电机的输出轴下部通过联轴器与研磨头相连，所述下部电机盒电机的一侧设有控制器，所述下部电机盒电机的输出轴上部则连有转接块，所述转接块通过轴承连有连接座，所述连接座上设有转接座，所述转接座的顶部通过弹簧连有垫块。 [0010] 该装置利用弹簧柔性自适应支撑挤压的特性，将摆锤固定于弹簧座上，随底座自动调速机构顺时针旋转，支撑窝表面由带自动调速功能的研磨头进行研磨，研磨头相对于底座逆时针旋转，实现对支撑窝的自适应高效对转研磨；同时该装置设计有PVC透明材质面板，方便对研磨情况及时观察，可随时拿取、测量、检查及安装摆锤，封闭式的研磨盒体设计，保证了研磨作业的安全及环境要求；并在装置的上下调速、启停机构上，设置自动保护关停机构，防止摆锤支撑窝过度研磨导致零件报废。 [0011] 作为本发明的进一步优选，所述箱体整体呈长方体构型。 [0012] 作为本发明的进一步优选，所述连接座还通过螺杆连接有配重球。 [0013] 设置配重球是为保证研磨转动机构的稳定性。 [0014] 作为本发明的进一步优选，用上述任意一个装置对主燃油调节器摆锤支撑窝进行修复时，包括如下步骤：A、将摆锤及支撑窝用清洗剂清洗干净，在支撑窝中涂上适量研磨膏，加入适量煤油；B、在联轴器上，安装研磨头，将摆锤安装在垫块上，支撑窝朝上，研磨头接触到支撑窝；C、设置上部电机盒电机转速，再设置下部电机盒电机转速，每隔20min进行一次球窝测量及研磨质量检查，直到研磨达到工艺要求。 [0015] 开发了专用研磨方法，根据支撑窝原始缺陷状态，选择研磨头转速、支撑底座转速、研磨时间、研磨膏颗粒度、研磨头更换时间，确保支撑窝研磨修复后，符合工艺要求的表面粗糙度Ra值、球窝直径、表面贴合度、球面曲线标准要求；通过设计、制造、系统验证，相较于传统的手持研磨杆研磨方法，利用上述装置并结合了该修复方法后，支撑窝单台修复时间由8h缩短至1h，效率提高8倍，修理报废率由5%降为0，因支撑窝缺陷导致的故障由15%降至0，提质增效显著。 [0016] 作为本发明的进一步优选，所述上部电机盒电机转速为200r/min 300r/min，所述~下部电机盒电机转速为30r/min 60r/min。 ~ [0017] 作为本发明的进一步优选，所述研磨时每研磨每15台支撑窝，进行一次研磨头的更换。 [0018] 每研磨每15台支撑窝，进行一次研磨头的更换是为保证研磨质量。 [0020] 2、设计带支撑结构的自动调速机构：包括电机、垫块、弹簧、转接座、轴承等，同样设置自动控制器，精准控制研磨支撑底座的转速和时间。 [0021] 3、设计带开合门的PVC透明箱体机构：包括侧板、盖板、壳体等，保证方便拿取工件、更换研磨头、添加研磨介质、实时观察研磨情况等。 [0022] 4、配置特定的研磨方法：包括研磨的转速、研磨头更换时间、单次研磨间隔时间、研磨介质选择等。 [0023] 5、有效克服了人手工研磨修复存在的效率低下、研磨质量参差不齐、修复报废率较高、作业环境安全风险高等问题，将摆锤研磨报废率近由5%降至0，直接节省摆锤更换成本150万/年，节省人工费用34万/年，产生综合效益200万/年，有效解决了因支撑窝研磨质量导致的产品故障，提高了生产效益。附图说明 [0024] 图1 为调节器摆锤活门组件的结构示意图。 [0025] 图2为本发明的结构示意图。 [0026] 图3为图2的剖面图。 [0027] 图4为图2的俯视图。 [0028] 图5为本发明转接块的结构示意图。 [0029] 图6为本发明连接座的三视图。 [0030] 图7为本发明转接座的结构示意图。 [0031] 图8为本发明垫块的结构示意图。 [0032] 图9为本发明螺杆的结构示意图。 [0033] 图10为本发明配重球的结构示意图。 [0034] 图11为本发明研磨头的结构示意图。 [0035] 图12为本发明上部电机、下部电机控制电路示意图。 具体实施方式[0036] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 [0037] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。 [0038] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。 [0039] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 [0040] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0041] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0042] 具体实施例1：图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11示出了一种主燃油调节器摆锤支撑窝修复装置及用其进行修复的方法，包括箱体，所述箱体的上部和下部分别设有上部电机盒3和下部电机盒1，所述上部电机盒3内设有上部电机盒电机18，所述下部电机盒1内则设有下部电机盒电机5，所述上部电机盒电机18的输出轴下部通过联轴器14与研磨头 17相连，所述下部电机盒电机5的一侧设有控制器4，所述下部电机盒电机4的输出轴上部则连有转接块8，所述转接块8通过轴承9连有连接座10，所述连接座10上设有转接座11，所述转接座11的顶部通过弹簧12连有垫块13。 [0043] 该装置利用弹簧柔性自适应支撑挤压的特性，将摆锤固定于弹簧座上，随底座自动调速机构顺时针旋转，支撑窝表面由带自动调速功能的研磨头进行研磨，研磨头相对于底座逆时针旋转，实现对支撑窝的自适应高效对转研磨；同时该装置设计有PVC透明材质面板，方便对研磨情况及时观察，可随时拿取、测量、检查及安装摆锤，封闭式的研磨盒体设计，保证了研磨作业的安全及环境要求；并在装置的上下调速、启停机构上，设置自动保护关停机构，防止摆锤支撑窝过度研磨导致零件报废。 [0044] 下部电机盒底部设置有个垫块用于支撑整个研磨装置，并通过4个十字槽盘头螺钉2连接固定在底板上；下部电机盒底部由底板承载内部机构，通过4个角板配合8个十字槽盘头螺钉在4个底角位置，两两组合与侧板固定连接；底板中心位置设置有2个支架，由4个十字槽盘头螺钉和4个螺母固定在底板上，再通过4个十字槽盘头螺钉将电机5固定在支架上；底板靠近右下区域设置有2个支撑块，通过2个十字槽盘头螺钉固定在底板上，用于固定控制器4；下部电机盒上部4个角落位置，通过角板配合17个十字槽盘头螺钉和17个螺母将盖板与侧板、盖板的上部四个角连接固定；箱体四周挡板及活动门为亚克力透明材质，方便实时观察支撑窝的研磨情况；前 挡板上设置有活动门，通过2个合页和12个十字头盘槽螺钉配合12个螺母进行连接，并设置搭扣（迷你型33mm）通过2个十字头盘槽螺钉和2个螺母与前挡板连接，用于取放零件时，开合活动门；前挡板、后挡板和2个侧挡板构成了盒体的基本框架，通过角板和1个方管进行连接，其中3个角板与方管构成4个支撑立柱，前后挡板和2个侧板4个角板与4个支撑立柱，通过16个十字头盘槽螺钉和16个螺母进行连接固定；方管上下端与角板，通过4个十字头盘槽螺钉固定在下部电机盒的盖板和上部电机盒的底板上，每个角板的另一端，分别由2个铆钉固定在方管上。 [0046] 具体实施例3：本实施例是在具体实施例1的基础上对连接座10进行了进一步的说明，所述连接 座10还通过螺杆15连接有配重球16。 [0047] 设置配重球是为保证研磨转动机构的稳定性。 [0048] 具体实施例4：本实施例是在具体实施例1‑3任意一项的基础上对修复方法进行了进一步的说 明，用上述任意一个装置对主燃油调节器摆锤支撑窝进行修复时，包括如下步骤：A、将摆锤及支撑窝用清洗剂清洗干净，在支撑窝中涂上适量研磨膏，加入适量煤油；B、在联轴器14上，安装研磨头17，将摆锤安装在垫块13上，支撑窝朝上，研磨头17接触到支撑窝；C、设置上部电机盒电机18转速，再设置下部电机盒电机5转速，每隔20min进行一次球窝测量及研磨质量检查，直到研磨达到工艺要求。 [0049] 开发了专用研磨方法，根据支撑窝原始缺陷状态，选择研磨头转速、支撑底座转速、研磨时间、研磨膏颗粒度、研磨头更换时间，确保支撑窝研磨修复后，符合工艺要求的表面粗糙度Ra值、球窝直径、表面贴合度、球面曲线标准要求；通过设计、制造、系统验证，相较于传统的手持研磨杆研磨方法，利用上述装置并结合了该修复方法后，支撑窝单台修复时间由8h缩短至1h，效率提高8倍，修理报废率由5%降为0，因支撑窝缺陷导致的故障由15%降至0，提质增效显著。 [0050] 具体实施例5：本实施例是在具体实施例4的基础上对上部电机盒电机18进行了进一步的说明， 所述上部电机盒电机18转速为200r/min 300r/min，所述下部电机盒电机5转速为30r/min~ ~ 60r/min。 [0051] 具体实施例6：本实施例是在具体实施例4的基础上对研磨进行了进一步的说明，所述研磨时每 研磨每15台支撑窝，进行一次研磨头17的更换。 [0052] 每研磨每15台支撑窝，进行一次研磨头的更换是为保证研磨质量。 [0053] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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