摘 要:航空發(fā)動機的裝配工藝非常復(fù)雜,其涉及到眾多內(nèi)容,而且范圍非常廣闊。發(fā)動機的裝配需要進行科學(xué)、嚴格的管理流程,這樣才能裝配合理。我國的航空發(fā)動機裝配已經(jīng)運用了計算機輔助工藝設(shè)計,基本上實現(xiàn)了轉(zhuǎn)配的自動化。航空發(fā)動機的裝配要求非常高,即使在嚴格的管理下也可能會出現(xiàn)問題,所以進行檢測就非常重要。本文通過對航空發(fā)動機裝配工藝進行分析、討論,提出了相關(guān)檢測方法。
關(guān)鍵詞:航空發(fā)動機裝配 工藝 檢測方法
引言:
航空發(fā)動機裝配時涉及到眾多的配件,而且不同的發(fā)動機類型的相關(guān)要求,安裝流程都存在很大的區(qū)別。這也體現(xiàn)了航空發(fā)動機轉(zhuǎn)配工藝的復(fù)雜。一般航空發(fā)動機都是單元體的設(shè)計形式,維護上的要求基本相同,裝配工藝都基本類似。裝配過程的具體流程包含部件組裝、總裝等等。只有將其裝配工藝進行分析,才能夠提出有效合理的檢測方法,大大提高裝配精度。
一、航空發(fā)動機裝配工藝
(一)單元體裝配
航空發(fā)動機的裝配工藝上需要進行單元體的裝配,這需要將各個零件、配件組裝形成單元體,然后再對單元體進行組裝,這樣構(gòu)成主單元體。在組裝的過程中需要進行附件、零件、管路的裝配。在這之后再進行附件、零件的安裝,將其與單元體進行結(jié)合成為整機。這種裝配工藝的效率非常高,而且各個單元體的裝配、分解能夠同時進行非常方便[1]。各個安裝步驟非常清晰。單元體裝配比較適合車間布局設(shè)計,也能夠靈活安排工作人員。
(二)部件組裝
部件組裝是一項大型工程,包含維修單元體、主體單元體的安裝。而在裝配的過程中的故障檢修、部件清洗、測量等工作都在該過程進行,這加大了工作量。像渦輪風(fēng)扇發(fā)動機需要將轉(zhuǎn)子部件的同心度控制技術(shù)、緊密流量與密封檢測技術(shù)、渦輪導(dǎo)向器積量技術(shù)等技術(shù)掌握運用[2]。部件的組裝非常重要,該過程進行檢測、試驗也是非常必要的,這樣能夠使部件組裝更加準確、合理。
(三)發(fā)動機總裝
航空發(fā)動機的總裝需要將各個主單元安裝構(gòu)成主機,這樣在去進行外圍結(jié)構(gòu)的安裝,最后構(gòu)成整機。這樣就構(gòu)成了總裝的兩大部分,即主機安裝以及外部裝配。該過程與單元體裝配具有一定的相似之處,同樣該過程也要注重檢驗、測量,保證不出現(xiàn)安裝上的失誤。與部件安裝相比來說,總裝所需技術(shù)要求要更高。主機裝配和外部裝配相比來說,主機裝配的安裝工作較為輕松,就是進行主體單元的安裝。主機裝配雖然安裝輕松,但是卻存在一定的技術(shù)難題。目前我國在主機裝配上采用吊車定位安裝,這樣對配件的完整性會有所損害,而且這樣效率比較低。該過程也非常需要安裝工人的操作經(jīng)驗,這樣才能夠使安裝準確。隨著我國技術(shù)的發(fā)展,將會在該領(lǐng)域進行技術(shù)上的提升,以后的安裝過程更加簡單、精準。
二、航空發(fā)動機檢測方法
隨著科技的發(fā)展進步,計算機、先進儀器等都會投入到航空發(fā)動機的裝配中,這將對我國航空發(fā)動機的裝配起到重大的影響。在檢測方法上也會得到提升,這樣能夠大大提升裝配精度。當(dāng)前使用的先進檢測方法已經(jīng)在我國航空發(fā)動機檢測上得以運用。這些檢測技術(shù)都具有這些特點。首先來說就是這些檢測技術(shù)都是進行實時監(jiān)測,這樣能夠使安裝過程的每一步都得到準確合理的指導(dǎo)。然后是這些檢測方法更加科學(xué)、合理[3]。與傳統(tǒng)尺表不同,該方法多為相對法測量、非接觸測量,這體現(xiàn)了技術(shù)的先進性。還有傳感器的應(yīng)用。通過傳感器來進行檢測更加準確,而且傳感器的數(shù)據(jù)讀取保存非常簡單,這簡化了數(shù)據(jù)測量,采集過程。最后是精度高、要求高。先進檢測技術(shù)的應(yīng)用無疑提高了對安裝各個指標的精度。因為先進設(shè)備的高精度測量,所以才使得其要求更高。以下幾種方法是航空發(fā)動機裝配檢測中已經(jīng)應(yīng)用的檢測方法。
(一)轉(zhuǎn)、靜子同心度裝配檢測法
葉尖間隙的大小對發(fā)動機性能好壞的影響非常大,將間隙減小能夠明顯降低發(fā)動機對油的消耗量,使飛機能夠在空中飛行的時間更久,具有一定的優(yōu)勢。當(dāng)然合理的減小能夠提升其性能,若減小至過小會使轉(zhuǎn)、靜件造成碰撞,這樣就給發(fā)動機帶來很大的傷害,而且還給人們帶來了一定的安全隱患。所以說葉尖間隙的控制是航空發(fā)動機裝配過程中非常重要的一大指標。按照傳統(tǒng)測量方式則是進行手工測量,這樣存在誤差的程度會相對大一些,而且測量的精度也比較差。但航空發(fā)動機葉尖磨床和立式靜子機匣車床得以應(yīng)用使得渦輪和靜子外環(huán)的形狀更加完美,而且精度更高。而該過程中使用的檢測技術(shù)則是轉(zhuǎn)、靜子同心度裝配檢測法,這樣能判斷轉(zhuǎn)子、靜子的相對位置。在準確性上已經(jīng)得到了大幅提升。
(二)差分式排氣面積檢測法
導(dǎo)向器的喉道面積與發(fā)動機的性能聯(lián)系密切,其喉道面積越大,發(fā)動機的性能越好。而且喉道面積的變化對渦輪機前后溫度、推力、轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)數(shù)、耗油量等等都有著重大的影響。而且喉道面積的大小也與發(fā)動機能否穩(wěn)定工作有著一定的關(guān)聯(lián)。我國當(dāng)期的喉道面積測量方法有很多,多為直接測量法測量,該方法比較直接,就是通過冷態(tài)當(dāng)量排氣面積計算公式,對其截面和高度進行測量、計算。測量方法可以采用測具法,但是加大了工作量,而且效率還很低,具有眾多的缺陷[4]。也可以采用三坐標測量機法,首先是按照測量要求,編制測量程序,在用夾具快速進行大量測量,但該方法僅用于新葉片的檢測。而差分式排氣面積檢測法的提出應(yīng)用有效提高了排氣面積特征參數(shù)的精度,而且效率非常高,可進行實時測量。
(三)智能檢測技術(shù)方法
該測量方法是一種采用人工智能技術(shù)的檢測方法,該方法以一定的專業(yè)知識與數(shù)學(xué)建模來進行檢測。該方法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測、檢測分析上使用廣泛。將該技術(shù)得以應(yīng)用能夠有效提升檢測的水平。
三、結(jié)束語
航空發(fā)動機的裝配工藝技術(shù)原理相類似,加上我國科技的發(fā)展,以后在航空發(fā)動機裝配工藝上將會更加方便,實現(xiàn)自動化配件連接,更加體現(xiàn)自動化的特征。再加上先進檢測技術(shù)的應(yīng)用,我國航空發(fā)動機的安裝將會更加科學(xué)、安全。
參考文獻:
[1] 姜天華, 嚴洪森, 汪崢,等. 不確定知識化制造環(huán)境下航空發(fā)動機裝配車間滾動自進化[J]. 機械工程學(xué)報, 2017, 53(1):165-173.
[2] 于宏軍, 朱瑾. 基于單元體設(shè)計的航空渦扇發(fā)動機裝配標準研究[J]. 航空標準化與質(zhì)量, 2016(4):3-6.
[3] 丁司懿, 金隼, 李志敏,等. 航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子裝配同心度的偏差傳遞模型與優(yōu)化[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報, 2018, 52(1):54-62.
[4] 陳志英, 劉勇, 周平,等. 基于改進Taguchi方法的航空發(fā)動機 裝配成功率計算方法[J]. 推進技術(shù), 2018, 39(3):653-659.
作者簡介:彭偉(1985-)男,江西省樟樹市,大學(xué)本科.研究方向:航空發(fā)動機裝配工藝。