一种空间同轴装配的位姿测量装置及发动机装调方法与流程

本发明属于飞机发动机装调的，具体涉及一种空间同轴装配的位姿测量装置及发动机装调方法。

背景技术：

1、飞机发动机的拆卸及安装是通过发动机安装架车来实现的，安装架车具有6个自由度的调节，操作人员通过手动调节安装架车的调姿机构，将发动机调整到正确的安装位置，最后将推力销安装至机体和发动机上，完成安装。其中，推力销是将发动机的推力传递到飞机机身的关键零件。然而，上述过程的难点在于发动机的推力销孔必须调整到与机体上的推力销卡抱座孔达到同轴状态，而这个难点目前多通过操作人员“眼看手摸”来粗略估计，严重依赖操作人员经验，并且这个过程充满了试错，严重制约装发效率。目前，现有研究开始使用视觉相机来检测两孔的同轴度，但受限于飞机机体狭窄的空间、环境光照变化等外界因素，以及相机使用前繁琐的标定工作，实际使用起来存在诸多问题，不确定因素较多，很难保证稳定的准确度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种空间同轴装配的位姿测量装置及发动机装调方法，旨在解决解决发动机安装过程中位置无法实时测量的问题。

2、本发明主要通过以下技术方案实现：

3、一种空间同轴装配的位姿测量装置，包括同轴转动安装在发动机两侧且结构相同的左推力销假件和右推力销假件，所述左推力销假件和右推力销假件的另一端分别活动套设安装有左固定轴套和右固定轴套，所述左固定轴套和右固定轴套分别固定安装在飞机机体上；所述左固定轴套和右固定轴套的另一端的周侧分别垂直安装有若干个千分表，用于测量发动机的轴线偏差，所述左固定轴套另一端的端部轴向安装有千分表，用于测量发动机的横向偏移l；所述左推力销假件和右推力销假件的一端分别与飞机机体转动连接。

4、为了更好地实现本发明，进一步地，所述左固定轴套和右固定轴套上分别固定安装有外侧卡抱座，且左推力销假件和右推力销假件靠近发动机的一侧分别转动安装有内侧卡抱座，所述外侧卡抱座和内侧卡抱座分别固定安装在飞机机体上。

5、为了更好地实现本发明，进一步地，所述飞机发动机的两侧分别通过轴承与左推力销假件和右推力销假件转动连接。

6、具体地，所述轴承为发动机零件，且包括轴承端盖和球面轴承，所述左推力销假件和右推力销假件靠近发动机的一端分别螺纹安装有球面轴承，所述发动机的一侧分别对应设置有推力销销窝孔，所述球面轴承与推力销销窝孔转动连接，且推力销销窝孔的外侧端安装有轴承端盖。

7、为了更好地实现本发明，进一步地，所述左固定轴套和右固定轴套的另一端的周侧分别垂直安装有2个千分表。

8、为了更好地实现本发明，进一步地，当发动机推力销销窝孔与飞机机体上的卡抱座轴线不重合时，所述左推力销假件或右推力销假件将会产生旋转偏差，此时，周侧安装的两支千分表将会产生读数d1和d2；所述左推力销假件或右推力销假件的截面圆圆心点o坐标（x0，y0）满足：

9、；

10、；

11、；

12、其中：（x1，y2）和（x1，y2）分别为点p1和点p2的坐标值；

13、点p1和点p2分别为周侧安装的两支千分表与左推力销假件或右推力销假件的接触点；

14、r为左推力销假件或右推力销假件的截面圆半径。

15、一种发动机装调方法，基于上述的一种空间同轴装配的位姿测量装置进行，包括以下步骤：

16、步骤s1：初始化校准千分表；

17、在左固定轴套与左推力销假件之间以及右固定轴套与右推力销假件之间分别插装校准轴套，使左固定轴套与左推力销假件同轴以及右固定轴套与右推力销假件同轴，此时，将千分表读数归零；

18、步骤s2：基于安装架车初步安装发动机；首先，拆除校准轴套，在发动机的两侧分别同轴安装左推力销假件和右推力销假件，然后，将左推力销假件和右推力销假件分别套入左固定轴套和右固定轴套，最后，将左固定轴套和右固定轴套安装于外侧卡抱座与内侧卡抱座；

19、步骤s3：实时读取千分表的读数，基于测量得到的左推力销假件和右推力销假件的截面圆圆心点坐标值以及发动机的横向偏移l，将截面圆圆心点所处的坐标系均匀划分为若干个象限区域；

20、步骤s4：参考理论位置，确定发动机安装架车的调姿建议；

21、判断截面圆圆心点是否分布在预设的特定象限内，若在，则参考预设的调资方案输出调姿建议；若不在预设的特定象限内，则参考预设的理论坐标范围输出调姿建议；

22、步骤s5：根据调姿建议，操作安装架车完成发动机装调工作；

23、在发动机装调后，若发动机的装调误差小于设定阈值，则调姿完成，否则，表示发动机未到达正确安装位置，则进入步骤s3。

24、本发明的有益效果如下：

25、本发明可以实时测量飞机发动机安装时发动机的位置姿态，本发明可以实现发动机（推力销销窝孔）与飞机机体安装结构（卡抱座孔）之间的同轴度及位置检测，并提出了发动机装调方法，可以达到快速装发的目的。具体地，本发明的发动机左、右侧的推力销销窝孔圆心位置测量精度可达±0.03mm，横向偏差测量精度可达±0.01mm。其次，本发明基于测量数据可以输出发动机安装架车的调姿建议，操作人员直接根据调姿建议去操作安装架车即可快速无脑的完成发动机的安装工作。以前纯靠人工经验，装一台发动机耗时4-8h，应用本发明的装置和方法后，装一台发动机耗时在0.8h以内。摆脱了经验依赖，保证了装发工作效率。

1.一种空间同轴装配的位姿测量装置，其特征在于，包括同轴转动安装在发动机（9）两侧且结构相同的左推力销假件（3）和右推力销假件（4），所述左推力销假件（3）和右推力销假件（4）的另一端分别活动套设安装有左固定轴套（2）和右固定轴套（5），所述左固定轴套（2）和右固定轴套（5）分别固定安装在飞机机体（6）上；所述左固定轴套（2）和右固定轴套（5）的另一端的周侧分别垂直安装有若干个千分表（1），用于测量发动机（9）的轴线偏差，所述左固定轴套（2）另一端的端部轴向安装有千分表（1），用于测量发动机（9）的横向偏移l；所述左推力销假件（3）和右推力销假件（4）的一端分别与飞机机体（6）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种空间同轴装配的位姿测量装置，其特征在于，所述左固定轴套（2）和右固定轴套（5）上分别固定安装有外侧卡抱座（7），且左推力销假件（3）和右推力销假件（4）靠近发动机（9）的一侧分别转动安装有内侧卡抱座（8），所述外侧卡抱座（7）和内侧卡抱座（8）分别固定安装在飞机机体（6）上。

3.根据权利要求1所述的一种空间同轴装配的位姿测量装置，其特征在于，所述飞机发动机（9）的两侧分别通过轴承与左推力销假件（3）和右推力销假件（4）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种空间同轴装配的位姿测量装置，其特征在于，所述左固定轴套（2）和右固定轴套（5）的另一端的周侧分别垂直安装有2个千分表（1）。

5.根据权利要求4所述的一种空间同轴装配的位姿测量装置，其特征在于，当发动机（9）推力销销窝孔与飞机机体（6）上的卡抱座轴线不重合时，所述左推力销假件（3）或右推力销假件（4）将会产生旋转偏差，此时，周侧安装的两支千分表（1）将会产生读数d1和d2；所述左推力销假件（3）或右推力销假件（4）的截面圆圆心点o坐标（x0，y0）满足：

6.一种发动机装调方法，基于权利要求1-5任一项所述的一种空间同轴装配的位姿测量装置进行，其特征在于，包括以下步骤：