一种航空发动机包容环与机匣用定位装置及粘接方法与流程

1.本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种航空发动机包容环与机匣用定位装置及粘接方法。


背景技术：

2.包容环是一种用于保护航空发动机的重要部件，它可以提高航空发动机风扇部件的包容能力，减少发动机非包容性事故的概率。包容环可通过粘接的方式与机匣进行连接，而包容环与机匣的粘接，存在以下问题：
①
如果采用手工调整间隙的方式，当包容环与机匣涂胶后装配在一起，此时由于胶粘剂存在，装配间隙不可检测，只能目视观察装配间隙进行调整，存在较大的误差。
②
如果采用包容环和机匣同轴的定位装置进行装配，由于包容环自由状态下变形较大，导致采用按理论尺寸制作的同轴定位装置进行装配时，机匣虽然与包容环同轴，但是机匣与包容环之间的装配间隙并不均匀，装配间隙不符合要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种航空发动机包容环与机匣用定位装置及粘接方法，以解决现有航空发动机包容环与机匣装配间隙存在较大误差从而导致发生非包容性事故的问题。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种航空发动机包容环与机匣用定位装置，包括用于夹持包容环的装夹机构、以及与装夹机构滑动配合且用于固定机匣的定位机构；
6.装夹机构包括盖板、设置在盖板上的连接块、垂直设置在盖板上的钩板、以及设置在连接块上且与盖板平行的定位块，钩板与盖板可拆卸连接，定位块上设置有用于夹持包容环的夹持件，定位块的端部设置有定位槽，定位槽与钩板之间形成用于夹持包容环的夹持腔，盖板与定位机构上的导向件滑动配合。
7.采用上述技术方案的有益效果为：通过将定位块上的定位槽和钩板形成夹持腔，夹持腔用于夹持包容环，由于钩板与盖板可拆卸连接，使钩板与定位块上的定位槽用于初步将包容环夹持，并通过夹持件进一步将包容环定位固定，盖板通过导向件沿定位机构滑动；定位机构用于将机匣定位固定，当包容环和机匣均已初步定位固定后，通过调节盖板并使盖板沿定位机构方向滑动，使包容环与机匣抵接，用于预定位以及后续装配。通过设置装夹机构和定位机构，用于对包容环和机匣的准确定位和固定，使包容环与机匣之间的装配间隙可调可控，提高了粘接效果，从而提高航空发动机风扇部件的包容能力，减少发动机非包容性事故的概率。
8.进一步地，定位机构包括底座、设置在底座上的定位件、以及设置在底座上且靠近定位件的缺口，定位件与缺口之间形成用于装配机匣的安装腔，导向件垂直设置在底座上并与盖板滑动配合。
9.采用上述技术方案的有益效果为：通过在底座上设置定位件以及缺口，机匣装配
在安装腔内，用于对机匣的定位和固定，通过设置缺口使底座与机匣的结构相适配，提高了机匣的定位固定效果，并方便后续涂覆和装配。
10.进一步地，夹持件包括沿定位块轴向设置的第一螺杆和勾形压板，勾形压板的一端与包容环的凹槽相匹配，勾形压板的另一端设置有滑块，滑块与定位块滑动连接并通过第一螺杆对滑块径向抵紧，定位块上垂直贯穿有用于对滑块轴向抵紧的第二螺杆。
11.采用上述技术方案的有益效果为：勾形压板与滑块连接，滑块与定位块滑动连接，通过移动滑动从而带动勾形压板移动，然后通过第一螺杆、第二螺杆对滑块进行抵紧固定，通过调节勾形压板的位置且与凹槽结合对包容环的端部进行定位固定，使包容环能稳定地被勾形压板和定位块固定住，从而提高了包容环与机匣的装配稳定性，也使包容环与机匣之间的装配间隙可调且控制在一定范围内。
12.进一步地，定位件包括第三螺杆、压板、螺母，压板呈l型结构，螺母设置在第三螺杆的顶端并锁紧压板，压板与缺口之间形成所述安装腔。
13.采用上述技术方案的有益效果为：压板呈l型结构使压板与缺口之间形成的安装腔用于装配机匣，当将机匣装配在安装腔内时，通过设置第三螺杆、压板和螺母，螺母用于对压板进行锁紧，并通过螺母锁紧压板从而对机匣进行锁紧固定，提高了稳固效果，方便后续与包容环进行装配。
14.进一步地，压板靠近机匣的一端设置有尼龙块。
15.采用上述技术方案的有益效果为：通过设置尼龙块，防止机匣在与底座装配时对机匣零件造成损伤。
16.进一步地，导向件包括垂直设置在底座上的芯轴、以及套设在芯轴外壁且用于限制盖板高度的限位板，芯轴与盖板滑动配合。
17.采用上述技术方案的有益效果为：通过将芯轴垂直设置在底座上，用于使盖板与底座的位置平行，且通过芯轴与盖板之间的滑动使盖板能向底座的方向移动，从而方便包容环和机匣的装配，提高了装配的稳定性。
18.进一步地，盖板上设置有定位孔，芯轴的端部贯穿定位孔，且芯轴的外径与定位孔的内径相适配。
19.采用上述技术方案的有益效果为：定位孔的内径与芯轴的外径相适配，使芯轴与定位孔之间可以移动，从而实现滑动连接，机构简单可靠。
20.本发明还提供一种航空发动机包容环与机匣用粘接方法，包括以下步骤：
21.s1：将包容环安装在装夹机构上，并通过装夹机构对包容环进行固定，采用塞尺对包容环与装夹机构的装配面的间隙进行检测；
22.s2：将机匣安装在定位机构上并通过定位机构调整机匣的位置，通过调节装夹机构沿定位机构上的导向件滑动，使包容环与机匣抵接，同时调整包容环与机匣之间的间隙并标记，标记完毕后通过定位机构固定机匣，然后再将装夹机构与包容环整体拆下；
23.s3：在包容环的外表面、机匣内表面的非粘接区涂覆遮蔽层，然后对包容环的粘接面和机匣的粘接面用蘸有酒精的纱布条或者脱脂棉进行擦拭，清除表面油污和灰尘；
24.s4：配置粘胶剂，将配置好的粘胶剂涂覆在包容环的粘接面和机匣的粘接面；
25.s5：根据步骤s2中的标记，通过装夹机构将包容环与机匣抵接，然后对包容环和机匣粘接位置处溢出的粘胶剂进行清理，再用蘸有酒精的纱布条或者脱脂棉进行擦拭；
26.s6：将粘接后的包容环和机匣在室温下自然干燥48h至72h,然后再对包容环的内表面进行车加工。
27.采用上述技术方案的有益效果为：首先通过采用装夹机构对包容环进行装夹和固定，然后再通过定位机构对机匣进行定位固定，并调节装夹机构沿导向件滑动，使包容环与机匣抵接并进行标记，从而对包容环与机匣预定位。然后再将装夹机构和包容环整体取下，并对装夹机构上的包容环外表面可能溢胶的部位、以及定位机构上的机匣的非粘接区涂覆遮蔽层进行保护，进一步对包容环和机匣表面的油污进行清理，配置粘胶剂用于对包容环和机匣的粘接区进行涂覆，然后将涂覆后的包容环和机匣按照预定位的标记进行装配，装配完成后再次对包容环和机匣溢胶的部位进行清理，最后对包容环的内表面进一步车加工。通过装夹机构和定位机构，使包容环与机匣之间的装配间隙可调可控，提高了粘接效果。
28.进一步地，步骤s1中包容环与装夹机构的装夹具体步骤为：首先将包容环放置定位块上的定位槽与钩板之间形成的夹持腔内，并通过钩板和定位块将包容环夹紧，然后将勾形压板移动到包容环的凹槽处，再通过旋拧第一螺杆和第二螺杆对滑块进行抵紧固定，勾形压板与定位块将包容环夹持固定，最后再拆卸下钩板。
29.采用上述技术方案的有益效果为：通过定位块与钩板用于对包容环的初步定位固定，其次通过勾形压板与定位块结合用于进一步对包容环定位固定，使包容环定位更准确，固定更牢靠，然后再拆卸下钩板，便于后续与机匣进行装配。
30.进一步地，步骤s2中机匣与定位机构的固定具体步骤为：把机匣的端部放置到底座的缺口与压板之间形成的安装腔内，然后通过旋拧螺母将压板与底座锁紧。
31.采用上述技术方案的有益效果为：通过在底座上设置缺口，压板呈l型结构，用于与缺口形成安装腔，方便将机匣进行定位，然后再通过旋拧螺母将压板与底座锁紧，从而使得机匣被锁紧固定，结构简单可靠。
32.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
33.1、本发明的包容环与机匣通过装夹机构和定位机构，使包容环与机匣之间的装配间隙可调，在包容环尺寸不规整时仍可以保证其装配间隙。
34.2、本发明的装夹机构和定位机构结构简单，操作方便，可自适应包容环的尺寸，对包容环进行装夹固定，对比手工定位有更高的定位精度。
35.3、本发明通过采用特定步骤的粘接方法结合装夹机构和定位机构，解决了传统手工装配无法精确调整装配间隙，以及由于包容环变形导致的同轴定位装配造成的间隙不均匀的问题，用一种简单的结构，实现了包容环高精度的装配粘接，简单可靠，适用范围广。
附图说明
36.图1为包容环、机匣与装夹机构和定位机构装配剖视结构示意图；
37.图2为装夹机构与包容环具体结构示意图；
38.图3为定位机构与导向件具体结构示意图；
39.图4为夹持件与定位块放大结构示意图；
40.图5为定位件放大结构示意图；
41.图6为包容环、机匣与装夹机构和定位机构装配整体结构示意图。
42.图中：1
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包容环、2
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装夹机构、21
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盖板、211
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定位孔、22
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连接块、23
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钩板、24
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定位块、25
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定位槽、26
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夹持腔、3
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机匣、4
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定位机构、41
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底座、42
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定位件、421
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第三螺杆、422
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压板、423
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螺母、424
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尼龙块、43
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缺口、44
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安装腔、5
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导向件、51
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芯轴、52
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限位板、6
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夹持件、61
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第一螺杆、62
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勾形压板、63
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滑块、64
‑
第二螺杆。
具体实施方式
43.以下结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.实施例
45.如图1和图2所示，一种航空发动机包容环与机匣用定位装置，包括用于夹持包容环1的装夹机构2、以及与装夹机构2滑动配合且用于固定机匣3的定位机构4；包容环1为现有航空发动机常用的包容环，机匣3为现有航空发动机常用机匣。通过装夹机构2和定位机构4分别对包容环1和机匣3进行定位固定，使包容环1与机匣3之间的间隙可控可调，方便装配。
46.装夹机构2包括盖板21、设置在盖板21上的连接块22、垂直设置在盖板21上的钩板23、以及设置在连接块22上且与盖板21平行的定位块24，钩板23与盖板21可拆卸连接，定位块24上设置有用于夹持包容环1的夹持件6，定位块24的端部设置有定位槽25，定位槽25与钩板23之间形成用于夹持包容环1的夹持腔26，盖板21与定位机构4上的导向件5滑动配合。钩板23的杆部垂直贯穿盖板21，且钩板23的杆部与盖板21连接位置处的孔洞内径相适配，方便钩板23移动和拆卸。
47.通过将定位块24上的定位槽25和钩板23形成夹持腔26，夹持腔26用于夹持包容环1，由于钩板23与盖板21可拆卸连接，通过调节钩板23的位置，使钩板23与定位块24上的定位槽25用于初步将包容环1夹持，并通过夹持件6进一步将包容环1定位固定，当夹持件6进一步对包容环1夹持固定后，此时拆卸掉钩板23，方便后续与机匣3的装配。盖板21通过导向件5沿定位机构4滑动，当包容环1和机匣3均已初步定位固定后，通过调节盖板21并使盖板21沿定位机构4方向滑动，使包容环1与机匣3抵接，用于预定位以及后续装配。通过设置装夹机构2和定位机构4，用于对包容环1和机匣3的准确定位和固定，使包容环1与机匣3之间的装配间隙可调可控，提高了粘接效果，从而提高航空发动机风扇部件的包容能力，减少发动机非包容性事故的概率。
48.如图3和图5所示，定位机构4包括底座41、设置在底座41上的定位件42、以及设置在底座41上且靠近定位件42的缺口43，定位件42与缺口43之间形成用于安装机匣3的安装腔44，导向件5垂直设置在底座41上并与盖板21滑动配合。缺口43的高度比机匣3与底座1接触面的高度小1mm,方便调整机匣3的位置。
49.通过在底座41上设置定位件42以及缺口43，机匣3装配在安装腔44内，用于对机匣3的定位和固定，通过设置缺口43使底座41与机匣3的结构相适配，提高了机匣3的定位固定效果，并方便后续与包容环1的装配以及涂覆粘胶剂。底座41与盖板21结合使机匣3与包容环1之间装配间隙在规定范围内，从而提高航空发动机风扇部件的包容能力，减少发动机非包容性事故的概率。
50.如图2和图4所示，夹持件6包括沿定位块24轴向设置的第一螺杆61以及勾形压板62，勾形压板62的一端与包容环1的凹槽相匹配，勾形压板62的另一端设置有滑块63，滑块63与定位块24滑动连接并通过第一螺杆61对滑块63径向抵紧，定位块24上垂直贯穿有用于对滑块63轴向抵紧的第二螺杆64。
51.通过在定位块24上设置有与滑块63相匹配的滑槽，实现了滑动配合的连接方式，使滑块63能顺利沿定位块24滑动。通过移动滑动63从而带动勾形压板62移动，然后通过第一螺杆61、第二螺杆64对滑块63进行抵紧固定，通过调节勾形压板62的位置且与定位槽25结合对包容环1的端部进行定位固定，使包容环1能稳定地被勾形压板62和定位块24固定住，从而提高了包容环1与机匣3的装配稳定性，也使包容环1与机匣3之间的装配间隙可调且控制在一定范围内。
52.如图3和图5所示，定位件42包括第三螺杆421、压板422、螺母423，压板422呈l型结构，螺母423设置在第三螺杆421的顶端并锁紧压板422，压板422与缺口43之间形成安装腔44。压板422呈l型结构使压板422与缺口43之间形成的安装腔44用于装配机匣3，当将机匣3装配在安装腔44内时，螺母423与第三螺杆421之间形成螺纹配合，用于对压板422进行锁紧，并通过螺母423锁紧压板422从而对机匣3进行锁紧固定，提高了稳固效果，方便后续与包容环1进行装配。
53.优选地，压板422靠近机匣3的一端设置有尼龙块424。通过设置尼龙块424，防止机匣3在与底座41装配时对机匣3的零件造成损伤。
54.如图3所示，导向件5包括垂直设置在底座41上的芯轴51、以及套设在芯轴51外壁且用于限制盖板21高度的限位板52，芯轴51与盖板21滑动配合。
55.通过将芯轴51垂直设置在底座41上，用于使盖板21与底座41的位置平行，且通过芯轴51与盖板21之间的滑动使盖板21能向底座41的方向移动，从而方便包容环1和机匣3的装配，提高了装配的稳定性。限位板52用于限制盖板21的位置，并使盖板21与底板41之间存在一定间距，方便对包容环1和机匣3的装配。
56.优选地，盖板21上设置有定位孔211，芯轴51的端部贯穿定位孔211，芯轴51的外径与定位孔211的内径相适配。定位孔211的内径与芯轴51的外径相适配，使芯轴51与定位孔211之间可以移动，从而实现滑动连接，机构简单可靠。
57.如图1所示，本发明还提供一种航空发动机包容环与机匣用粘接方法，包括以下步骤：
58.s1：将包容环1安装在装夹机构2上，并通过装夹机构2对包容环1进行固定，采用塞尺对包容环1与装夹机构2的装配面的间隙进行检测。
59.首先将包容环1放置定位块24上的定位槽25与钩板23之间形成的夹持腔26内，并通过钩板23和定位块24将包容环1夹紧，用于对包容环1的初步定位；然后将勾形压板62移动到包容环1的凹槽处，再通过旋拧第一螺杆61、第二螺杆64对滑块63进行抵紧固定，勾形压板62与定位块24将包容环1进一步夹持固定，使包容环1固定更牢靠，最后再拆卸下钩板23，便于后续与机匣3进行装配。
60.本实施例中的塞尺为现有的测量工具，主要用于间隙间距的测量。本实施例中的塞尺厚度为10微米。通过把塞尺放置在包容环1与装夹机构2装配面的间隙，若塞尺不能放入，则说明间隙符合要求，若塞尺能放入至间隙内，则需要调整包容环1与装夹机构2的装配
间隙，直至塞尺不能通过为止。
61.s2：将机匣3安装在定位机构4上并通过定位机构2调整机匣3的位置，通过调节装夹机构2沿定位机构4上的导向件5滑动，使包容环1与机匣3抵接，同时调整包容环1与机匣3之间的间隙并标记，标记完毕后通过定位机构4固定机匣3，然后再将装夹机构2与包容环1整体拆下。
62.压板422呈l型结构，用于与缺口43形成安装腔44，将机匣3的端部放置到底座41的缺口43与压板422形成的安装腔44内，然后通过旋拧螺母423将压板422与底座41锁紧，从而使得机匣3被锁紧固定。
63.步骤s1通过装夹机构2用于对包容环1进行装夹固定，步骤s2通过定位机构4对机匣3进行定位固定，并使包容环1与机匣3接触并进行标记，用于对包容环1和机匣3的预定位，方便后续涂覆和装配。
64.s3：在包容环1的外表面、机匣3内表面的非粘接区涂覆遮蔽层，然后对包容环1的粘接面和机匣3的粘接面用蘸有酒精的纱布条或者脱脂棉进行擦拭，清除表面油污和灰尘。
65.本实施例中的遮蔽层采用现有的压敏胶带，且压敏胶带的厚度＜0.05mm，遮蔽层用于对包容环外表面和可能溢胶部位进行保护，同时对机匣内表面的非粘接区域进行保护。
66.s4：配置粘胶剂，将配置好的粘胶剂涂覆在包容环1的粘接面和机匣3的粘接面；
67.粘胶剂的配方为：环氧树脂占粘胶剂重量的25％，丁腈橡胶占粘胶剂重量的25％，填料占粘胶剂重量的25％，固化剂占粘胶剂重量的25％；
68.粘胶剂的配制方法为：首先将环氧树脂、丁腈橡胶按比例称量后放入容器中并搅拌，再加入按比例称量的填料和固化剂，使用搅拌棒搅拌5min至15min,最后将搅拌后的粘胶剂涂覆在包容环1的粘接面和机匣3的粘接面，粘胶剂配置自完成到涂覆的时间间隔不大于90min。配置粘胶剂用于对包容环1和机匣3的粘接区域进行涂覆并粘接固定。
69.s5：根据步骤s2中的标记，通过装夹机构2将包容环1与机匣3抵接，然后对包容环1和机匣3粘接位置处溢出的粘胶剂进行清理，再用蘸有酒精的纱布条或者脱脂棉进行擦拭；
70.s6：将粘接后的包容环1和机匣3在室温下自然干燥48h至72h,然后再对包容环1的内表面进行车加工。
71.通过设置装夹机构2和定位机构4，通过对包容环1和机匣3的准确定位和固定，使包容环1与机匣3之间的装配间隙可调可控，提高了粘接效果，从而提高航空发动机风扇部件的包容能力，减少发动机非包容性事故的概率。
72.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。