航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝及檢測(cè)方法

摘 要：航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的裝配需要進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)格的管理流程，這樣才能裝配合理。我國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)，基本上實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)配的自動(dòng)化。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配要求非常高，即使在嚴(yán)格的管理下也可能會(huì)出現(xiàn)問題，所以進(jìn)行檢測(cè)就非常重要。本文通過對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝進(jìn)行分析、討論，提出了相關(guān)檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配 工藝 檢測(cè)方法

引言：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配時(shí)涉及到眾多的配件，而且不同的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)配工藝的復(fù)雜。一般航空發(fā)動(dòng)機(jī)都是單元體的設(shè)計(jì)形式，維護(hù)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(jìn)行分析，才能夠提出有效合理的檢測(cè)方法，大大提高裝配精度。

一、航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝

（一）單元體裝配

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配工藝上需要進(jìn)行單元體的裝配，這需要將各個(gè)零件、配件組裝形成單元體，然后再對(duì)單元體進(jìn)行組裝，這樣構(gòu)成主單元體。在組裝的過程中需要進(jìn)行附件、零件、管路的裝配。在這之后再進(jìn)行附件、零件的安裝，將其與單元體進(jìn)行結(jié)合成為整機(jī)。這種裝配工藝的效率非常高，而且各個(gè)單元體的裝配、分解能夠同時(shí)進(jìn)行非常方便[1]。各個(gè)安裝步驟非常清晰。單元體裝配比較適合車間布局設(shè)計(jì)，也能夠靈活安排工作人員。

（二）部件組裝

部件組裝是一項(xiàng)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(cè)量等工作都在該過程進(jìn)行，這加大了工作量。像渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)技術(shù)、渦輪導(dǎo)向器積量技術(shù)等技術(shù)掌握運(yùn)用[2]。部件的組裝非常重要，該過程進(jìn)行檢測(cè)、試驗(yàn)也是非常必要的，這樣能夠使部件組裝更加準(zhǔn)確、合理。

（三）發(fā)動(dòng)機(jī)總裝

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的總裝需要將各個(gè)主單元安裝構(gòu)成主機(jī)，這樣在去進(jìn)行外圍結(jié)構(gòu)的安裝，最后構(gòu)成整機(jī)。這樣就構(gòu)成了總裝的兩大部分，即主機(jī)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(yàn)、測(cè)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(jī)裝配和外部裝配相比來說，主機(jī)裝配的安裝工作較為輕松，就是進(jìn)行主體單元的安裝。主機(jī)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(jī)裝配上采用吊車定位安裝，這樣對(duì)配件的完整性會(huì)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(yàn)，這樣才能夠使安裝準(zhǔn)確。隨著我國技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)在該領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)上的提升，以后的安裝過程更加簡單、精準(zhǔn)。

二、航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)方法

隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，計(jì)算機(jī)、先進(jìn)儀器等都會(huì)投入到航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配中，這將對(duì)我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配起到重大的影響。在檢測(cè)方法上也會(huì)得到提升，這樣能夠大大提升裝配精度。當(dāng)前使用的先進(jìn)檢測(cè)方法已經(jīng)在我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)上得以運(yùn)用。這些檢測(cè)技術(shù)都具有這些特點(diǎn)。首先來說就是這些檢測(cè)技術(shù)都是進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣能夠使安裝過程的每一步都得到準(zhǔn)確合理的指導(dǎo)。然后是這些檢測(cè)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(duì)法測(cè)量、非接觸測(cè)量，這體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性。還有傳感器的應(yīng)用。通過傳感器來進(jìn)行檢測(cè)更加準(zhǔn)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(cè)量，采集過程。最后是精度高、要求高。先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用無疑提高了對(duì)安裝各個(gè)指標(biāo)的精度。因?yàn)橄冗M(jìn)設(shè)備的高精度測(cè)量，所以才使得其要求更高。以下幾種方法是航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配檢測(cè)中已經(jīng)應(yīng)用的檢測(cè)方法。

（一）轉(zhuǎn)、靜子同心度裝配檢測(cè)法

葉尖間隙的大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的影響非常大，將間隙減小能夠明顯降低發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)油的消耗量，使飛機(jī)能夠在空中飛行的時(shí)間更久，具有一定的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然合理的減小能夠提升其性能，若減小至過小會(huì)使轉(zhuǎn)、靜件造成碰撞，這樣就給發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)裝配過程中非常重要的一大指標(biāo)。按照傳統(tǒng)測(cè)量方式則是進(jìn)行手工測(cè)量，這樣存在誤差的程度會(huì)相對(duì)大一些，而且測(cè)量的精度也比較差。但航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖磨床和立式靜子機(jī)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(cè)技術(shù)則是轉(zhuǎn)、靜子同心度裝配檢測(cè)法，這樣能判斷轉(zhuǎn)子、靜子的相對(duì)位置。在準(zhǔn)確性上已經(jīng)得到了大幅提升。

（二）差分式排氣面積檢測(cè)法

導(dǎo)向器的喉道面積與發(fā)動(dòng)機(jī)的性能聯(lián)系密切，其喉道面積越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能越好。而且喉道面積的變化對(duì)渦輪機(jī)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(dòng)機(jī)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(cè)量方法有很多，多為直接測(cè)量法測(cè)量，該方法比較直接，就是通過冷態(tài)當(dāng)量排氣面積計(jì)算公式，對(duì)其截面和高度進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算。測(cè)量方法可以采用測(cè)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(biāo)測(cè)量機(jī)法，首先是按照測(cè)量要求，編制測(cè)量程序，在用夾具快速進(jìn)行大量測(cè)量，但該方法僅用于新葉片的檢測(cè)。而差分式排氣面積檢測(cè)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(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。

（三）智能檢測(cè)技術(shù)方法

該測(cè)量方法是一種采用人工智能技術(shù)的檢測(cè)方法，該方法以一定的專業(yè)知識(shí)與數(shù)學(xué)建模來進(jìn)行檢測(cè)。該方法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)、檢測(cè)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(cè)的水平。

三、結(jié)束語

航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)裝配工藝上將會(huì)更加方便，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配件連接，更加體現(xiàn)自動(dòng)化的特征。再加上先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝將會(huì)更加科學(xué)、安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 姜天華， 嚴(yán)洪森， 汪崢，等. 不確定知識(shí)化制造環(huán)境下航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車間滾動(dòng)自進(jìn)化[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào)， 2017， 53（1）：165-173.

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[4] 陳志英， 劉勇， 周平，等. 基于改進(jìn)Taguchi方法的航空發(fā)動(dòng)機(jī) 裝配成功率計(jì)算方法[J]. 推進(jìn)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(dòng)機(jī)裝配工藝。