航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣通流氣孔流量測試方法及其實施裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及加工有大量通流氣孔的航空發(fā)動機(jī)零件上的氣孔通流測試技術(shù)，具體 涉及航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣壁面周向分布的通流氣孔流量測試方法及其實施裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 航空發(fā)動機(jī)中涉及空氣冷卻的零部件，為了實現(xiàn)對氣流狀況的精確控制，往往在 發(fā)動機(jī)裝配之前需要按一定條件對其零件進(jìn)行空氣流量測試，如航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣。航空發(fā) 動機(jī)機(jī)匣壁面上設(shè)計有3組沿周向密布的用于空氣冷卻的直徑不大于Imm的小孔和28個 直徑22mm的大孔，小孔中的第1組小孔周向有一排，第2組小孔周向有6排，第3組小孔周 向有1排，在發(fā)動機(jī)裝配之前，機(jī)匣壁面上的3組沿周向密布的小孔都需要進(jìn)行空氣流量測 試，以確保滿足設(shè)計要求。目前，對于航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣壁面上沿周向密布的用于空氣冷卻的 直徑不大于Imm的3組小孔流通情況的測試，傳統(tǒng)的做法是針對每組測試孔設(shè)計一個獨立 的工裝，即設(shè)計3個獨立的工裝分別測試3組通流孔，或者使用一套工裝夾具，但該夾具必 須帶能夠?qū)崿F(xiàn)對各組通流孔進(jìn)行自由密封和去密封的結(jié)構(gòu)單元。顯然，此類方法或者需要 制造多個測量裝置，或者將導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，裝置制造難度成倍增加，引起裝置制造 成本上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)關(guān)于航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣壁面上沿周向密布的用于空氣冷卻的3組小 孔通流情況測試技術(shù)的現(xiàn)狀與不足，本發(fā)明的第一個目的是提供一種新的用于對航空發(fā)動 機(jī)機(jī)匣壁面上的3組冷卻通流氣孔流量的測試方法；本發(fā)明的第二個目的是提供一種新結(jié) 構(gòu)的用于航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣壁面上的3組冷卻通流氣孔流量測試的裝置，以減少工裝裝置的 數(shù)量或降低工裝裝置的加工制造難度，降低測試成本。
[0004] 本發(fā)明提供的用于航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣通流氣孔流量的測試方法，包括以下步驟：
[0005] (1)將機(jī)匣上不需測試的大直徑的孔用彈性材質(zhì)塞體塞緊密封，三組待測試小孔 中的兩組小孔用鋁箱膠帶粘覆密封；
[0006] (2)將機(jī)匣裝入由底座、安置底座上的筒體和封蓋在筒體上的蓋板構(gòu)成的測試裝 置內(nèi)，使機(jī)匣的外壁面與測試裝置的底座、筒體和蓋板的內(nèi)壁面構(gòu)成密閉環(huán)形空間；
[0007] (3)測量空氣經(jīng)由設(shè)置在測試裝置筒體上的空氣進(jìn)氣管進(jìn)入環(huán)形空間，由機(jī)匣上 待測組小孔排出，在環(huán)形空間內(nèi)的氣流穩(wěn)定之后，由設(shè)置在進(jìn)氣接管上游的流量計、設(shè)置在 測試裝置上的壓力傳感器和溫度傳感器測得該組小孔的氣流狀況；
[0008] (4)將測試完畢的該組小孔用鋁箱膠帶粘覆密封，打開兩待測組中一待測組小孔 上的粘覆密封鋁箱膠帶，重復(fù)步驟（2)、（3)的過程，測得該組小孔的氣流狀況；
[0009] (5)重復(fù)步驟（2)、（3)和（4)的過程，測得另外一組小孔的氣流狀況。
[0010] 在本發(fā)明的上述測試方法中，測量空氣可于設(shè)置在測試裝置筒體多個方向上的空 氣進(jìn)氣管進(jìn)入由機(jī)匣外壁面與測試裝置底座、筒體和壓板的內(nèi)壁面構(gòu)成的密閉環(huán)形空間， 使環(huán)形空間內(nèi)的氣流得到盡快的穩(wěn)定。測量空氣進(jìn)入環(huán)形空間的方向越多，環(huán)形空間內(nèi)的 氣流穩(wěn)定的越快，但裝置的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，制造成本越高，考慮到裝置的成本，測量空氣最好 于兩個相對的方向進(jìn)入環(huán)形空間，即測試裝置筒體設(shè)置有兩個空氣進(jìn)氣管，分別位于測試 裝置筒體相對的方向上。
[0011] 在本發(fā)明的上述測試方法中，彈性材質(zhì)塞體最好采用橡膠錐形塞，沿氣流方向塞 緊密封大直徑的孔。同理，鋁箱膠帶也采取從空氣進(jìn)氣方向一側(cè)粘覆密封機(jī)匣壁面上的待 測試小孔。
[0012] 本發(fā)明提供的用于實施上述航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣通流氣孔測試方法的裝置，其構(gòu)成 包括底座、安裝在底座上的筒體、封蓋在筒體上端的壓蓋和將底座與壓蓋聯(lián)接固定在一起 的芯軸組件，所述壓蓋設(shè)計有與筒體上端面和安裝在底座上的機(jī)匣小端端面相匹配的結(jié)構(gòu) 面，機(jī)匣通過芯軸組件壓緊于底座與壓蓋之間，使機(jī)匣的外壁面與測試裝置的底座、筒體和 壓蓋的內(nèi)壁面構(gòu)成密閉環(huán)形空間，測試裝置的筒體上設(shè)計有測試空氣進(jìn)氣接管、壓力傳感 器安裝接口和溫度傳感器安裝接口。
[0013] 在本發(fā)明上述測試裝置中，底座上可考慮設(shè)計不少于3個沿同一直徑均勻分布的 用于機(jī)匣安裝定位的定位銷；定位銷最好為3個，呈120°分布。
[0014] 在本發(fā)明的上述測試裝置中，所述壓蓋優(yōu)先考慮采用輻輪式結(jié)構(gòu)蓋板，使從機(jī)匣 壁面上的測試組小孔出來的空氣由輪輻之間排出。所述壓蓋最好采用"+"字型輻輪式結(jié)構(gòu) 蓋板。輻輪式結(jié)構(gòu)蓋板的輪板面上加工有環(huán)形槽，將槽的內(nèi)外槽壁端面分別設(shè)計為封蓋筒 體端面和機(jī)匣小端端面的結(jié)構(gòu)面。
[0015] 在本發(fā)明的上述測試裝置中，測試裝置筒體上最好設(shè)計有泄壓閥，以保證機(jī)匣外 壁面與測試裝置的底座、筒體和壓蓋的內(nèi)壁面構(gòu)成密閉環(huán)形空間內(nèi)的空氣能夠在需要時進(jìn) 行排放。
[0016] 在本發(fā)明的上述測試裝置中，所述機(jī)匣最好通過固定在底座上的第三密封墊安置 在底座上，以便于機(jī)匣快捷安裝。
[0017] 在本發(fā)明的上述測試裝置中，所述芯軸組件可由芯軸、位于芯軸與蓋板中心安裝 孔之間的限位環(huán)和與芯軸兩端螺紋相匹配的螺母構(gòu)成。
[0018] 本發(fā)明針對機(jī)匣壁面上直徑較大的孔，用帶一定錐度的橡膠塞進(jìn)行密封，使用起 來非常簡便，只需在測試前將橡膠塞順著氣流方向塞入孔中即可。測試時，由于氣壓的作 用，會有使密封得到進(jìn)一步加強(qiáng)，因此其密封效果非常好。由于鋁箱膠帶具有一定的強(qiáng)韌 度，可以承受一定氣壓作用，而且無殘留物，因此針對直徑較小的氣孔，采用鋁箱膠帶粘覆 的方法進(jìn)行密封。使用時，將鋁箱膠帶粘覆在孔的進(jìn)氣側(cè)，測試過程中的氣壓將有助于加強(qiáng) 粘接密封。采用鋁箱膠帶粘覆密封，一次粘覆即可同時完成同組所有的小孔的密封，密封操 作十分便捷性。
[0019] 本發(fā)明提供的測試裝置，底座上設(shè)計有3個沿同一直徑均勻分布的用于機(jī)匣安裝 定位的定位銷，避免了機(jī)匣在安裝過程中發(fā)生移動，安裝快捷方便。密封膠圈使用密封膠粘 結(jié)固定在裝置的相應(yīng)部位，安裝機(jī)匣時無需花時間進(jìn)行密封圈放置，且提高了密封的可靠 性。芯軸組件中的限位環(huán)，使得安裝壓蓋時密封膠圈可準(zhǔn)確貼合在機(jī)匣相應(yīng)結(jié)構(gòu)的端面上， 確保此處密封可靠。
[0020] 采用本發(fā)明對機(jī)匣上某組小孔進(jìn)行測試時，大直徑的孔用錐形橡膠塞密封，其他 兩組小孔用鋁箱膠帶粘覆密封，測試組小孔保持暢通，即可進(jìn)行測試。本發(fā)明與傳統(tǒng)方式相 比，不需要制造多個測試裝置和專門的分組密封結(jié)構(gòu)單元，裝置結(jié)構(gòu)簡單，因此大大降低了 測試裝置的制造成本。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，簡單概括起來，具有以下十分突出的有益技術(shù)效果：
[0022] 1、密封方法簡單可靠，成本低廉，具有很好的推廣性。
[0023] 2、通過鋁箱膠帶的粘覆密封和與拆解，即可實現(xiàn)測試孔的分組測試，較傳統(tǒng)設(shè)計 多套工裝裝置或分組密封單元的方法，大大節(jié)約了成本。
[0024] 3、工裝裝置結(jié)構(gòu)簡單，其裝夾定位方式也可為其它類似夾具提供參考。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明所述航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣通流氣孔測試裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2是本發(fā)明所述航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣通流氣孔測試裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖3是航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣壁面斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖4是航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣的