一种无扩口管路连接安装偏差检测装置的制作方法

1.本发明涉及偏差检测技术领域，尤其涉及一种无扩口管路连接安装偏差检测装置。


背景技术：

2.我国发动机管路系统由于受到国内加工条件、工艺水平的限制，多年来一直沿用扩口式管路连接，虽然航空工业标准经过多次修订，仍无法满足新机研制的需求。在飞机行业已经大量采用无扩口式管路连接，其密封性能和可靠性、维修性等有了一定的提升；在某新型号航空发动机设计中，已经开始尝试设计无扩口式管路连接结构。无扩口式管路连接虽然提高了密封性能，但无扩口管路连接结构密封性能虽然有所提高，但仍存在以下问题：1.导管安装工艺难度大：尤其是卡套式和挤压式连接结构，需要将管套预先安装在导管上，既要保证一定的结合度，又不能过度挤压导管造较大的变形；2.试验项目多：目前标准中规定的密封性能试验项目较多，相比扩口式连接结构增加了爆破压力试验、液压脉冲试验等具有一定试验难度和风险的项目；3.结构误差补偿能力不足，制造精度和尺寸公差控制要求较高，结构误差主要包括管套、导管和管接头之间的安装位置偏差。
3.公开号为cn115124894a的发明专利中公开了一种航空发动机用无扩口管路连接件真空钎焊方法及设备，该发明通过固定组件、角度调节组件等结构对管路进行安装检测，将检测合格的管路进行焊接，该技术方案，大大降低了耗材，也降低了焊接完成后管路的安装偏差；但是该发明不能够对组装完成后的管路进行检测，并且也没有公开对管路的检测结构。
4.公告号为cn107726964b的发明专利中公开了一种航空发动机单悬臂管路管接嘴部的垂直度测量装置，包括定位板，定位板上设置有与航空发动机燃烧室外套固定连接的定位块；定位板上还设置有轴套，轴套设置在管接嘴部件的正下方，且轴套内设置有与其滑动配合的定位轴，该现有技术实现了在燃烧室单元体组件上直接实现单悬臂管路管接嘴部件的垂直度的测量，但是该发明只能够对管路进行垂直度的检测，并且是普通的连接口，并不能针对无扩口式管路进行针对性的测量。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明公开一种无扩口管路连接安装偏差检测装置，包括支架，所述支架上装有检测装置、夹持装置、定心装置，所述夹持装置将管路运送到定心装置处进行定心，由检测装置进行偏差检测，所述检测装置包括气缸一，气缸一的缸臂上固定装有安装板，安装板上旋转装有滑杆和双向螺纹杆，双向螺纹杆由电机一驱动，滑杆上滑动装有两个移动杆，两个移动杆与双向螺纹杆配合互相靠近或互相远离，移动杆上旋转装有套杆一，套杆一与移动杆之间装有扭簧一，套杆一内滑动装有短杆，短杆与套杆一之间装有弹簧一，套杆一上固定装有指针一，移动杆上固定装有刻度盘一，自然状态下指针一指向刻度盘一中间，套杆一上设置刻度线，自然状态下刻度线与移动杆的接触位置为零刻度，套杆一
上固定装有长杆，长杆的两端旋转装有套杆二，套杆二与长杆之间装有扭簧二，套杆二内滑动装有刻度杆，刻度杆与套杆二之间装有扭簧二，刻度杆上固定装有指针二，长杆的两端都固定装有刻度盘二，自然状态下指针二指向刻度盘二的中间，所述刻度杆上设置刻度，自然状态下刻度杆与套杆二接触的位置为零刻度，所述长杆上固定装有弧形板，两个弧形板夹住导管。
6.进一步的，所述夹持装置设置两个，夹持装置包括转杆，转杆上沿着径向活动装有滚轮一和滚轮二，转杆上沿着径向滑动装有圆板，圆板上固定装有电机二，电机二转轴上固定装有滚轮三，滚轮三、滚轮一和滚轮二夹住外套螺母。
7.进一步的，固定环上滑动装有滑片，滑片与固定环之间装有复位弹簧，滑片与圆板连接，滑片上铰接有连杆一和连杆二，连杆一上铰接有转杆一，转杆一铰接在固定环上，转杆一的一端设置滑槽一，滚轮一上设置短轴一，短轴一与滑槽一配合，连杆二上铰接有转杆二，转杆二铰接在固定环上，转杆二上设置有滑槽二，滚轮二上设置短轴二，短轴二与滑槽二配合。
8.进一步的，圆板上固定装有滑轴，滑片通过滑轴与圆板滑动连接，滑片与圆板之间装有弹簧三。
9.进一步的，所述转杆一上装有辅助片一，所述转杆二上装有辅助片二。
10.进一步的，所述定心装置包括三个滑块，滑块滑动安装在支架上，滑块与支架之间装有弹簧四，滑块上设置配合轴，三个配合轴之间装有同步环，同步环旋转安装在支架上，同步环设置三个长槽，长槽方向不与滑块轴心相交，所述三个配合轴分别与三个长槽配合，所述滑块上固定装有夹板，三个夹板夹持无扩口式导管连接头。
11.进一步的，所述支架上固定装有两个固定柱，夹持装置两个转杆分别旋转安装在两个固定柱内，转杆底端固定装有齿轮二，转杆上外侧旋转装有套杆三，套杆三外侧固定装有拨杆，拨杆与滑块配合推动滑块滑动，套杆三下侧固定装有齿轮一，支架上旋转装有两个半齿轮，半齿轮上同轴心固定装有四分之一齿轮，半齿轮与齿轮一啮合，四分之一齿轮与齿轮二啮合，四分之一齿轮轴心固定装有带轮一，带轮一上设置有皮带，皮带上配合有带轮二，带轮二由电机三驱动，当夹持装置带动管路向定心装置的夹持中心移动时，四分之一齿轮先与齿轮二啮合，四分之一齿轮与齿轮二啮合结束后，半齿轮与齿轮一啮合。
12.进一步的，所述支架下固定还装有气密性检测装置，气密性检测装置包括气缸三，气缸三固定安装在支架上，气缸三的缸臂上固定装有升降板一，升降板一上固定装有管路，管路的第一端固定装有封堵板二，气缸三带动封堵板二使得管路与管路下端连通，管路的第二端与检测仪连接，所述安装板上固定装有气缸二，气缸二的缸臂上固定装有封堵板一，气缸二带动封堵板一堵住管路上端。
13.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明的检测装置通过在两个旋转连接和两个滑动连接的位置设置刻度，能够仅仅凭借一次闭合来检测管路的径向偏差和角度偏差，并且在所有角度上的偏差都能解决，不用反复对不同位置进行测量，减少了测量步骤，提高了测量效率；（2）本发明的夹持装置能够通过转杆一和转杆二同时带动三个滚轮移动，更加高效地便捷地将管路卡入其中；（3）本发明滑片与圆板之间通过弹簧三滑动连接，能够解决三个滚轮行程不同的问题，使得所有滚轮都能完全贴合夹紧管路；（4）本发明设置了辅助片一和辅助片二，能够让双手更加舒服的拨动转杆一和转杆二；（5）本发明的夹持装
置中设置了电机二驱动滚轮三，这样不仅可以转动整个管路，还能够将外套螺母和无扩口式导管连接头进行分离，在管路安装不合格的情况下进行调整，能够调节安装误差；（6）本发明的定心装置不仅仅驱动定心，还能驱动夹持装置的旋转，通过一个电机依次实现了第一个夹持装置移动、定心、接触定心，第一个夹持装置移走，另一个夹持装置移动、定心的过程，并且全程没有步骤干涉，既提高了效率，也提高了装置的自动化程度；（7）本发明的气密性检测装置能够对调节安装偏差过后的管路进行气密性检测，辅助完成了消除安装偏差的功能，并且也让最终检测结果更加准确。
附图说明
14.图1为本发明的整体结构示意图。
15.图2为本发明的套管结构示意图。
16.图3为本发明的检测装置示意图。
17.图4为本发明的检测装置部分零件示意图。
18.图5为图4中a处的放大图。
19.图6为图4中b处的放大图。
20.图7为本发明的定心装置示意图一。
21.图8为本发明的夹持装置示意图。
22.图9为图8中c处的放大图。
23.图10为本发明的定心装置示意图二。
24.图11为图10中d处的放大图。
25.图12为本发明的气密性检测装置示意图。
26.图13为图12中e处的放大图。
27.图14为本发明定心装置示意图三。
28.图15为图14中f-f处的截面图。
29.附图标号：1-检测装置；2-夹持装置；3-定心装置；4-气密性检测装置；5-支架；6-外套螺母；7-导管；8-钎焊式套管；9-无扩口式导管连接头；101-气缸一；102-安装板；103-气缸二；104-封堵板一；105-滑杆；106-双向螺纹杆；107-电机一；108-移动杆；109-扭簧一；110-套杆一；111-弹簧一；112-短杆；113-刻度盘一；114-指针一；115-刻度线；116-长杆；117-套杆二；118-刻度杆；119-指针二；120-刻度盘二；121-扭簧二；122-弹簧二；123-弧形板；201-转杆；202-滑片；203-连杆一；204-转杆一；205-辅助片一；206-滑槽一；207-滚轮一；208-固定环；209-滚轮二；210-滑槽二；211-辅助片二；212-连杆二；213-转杆二；214-滑轴；215-弹簧三；216-圆板；217-电机二；218-滚轮三；301-同步环；302-滑块；303-弹簧四；304-拨杆；305-电机三；306-固定柱；307-齿轮一；308-齿轮二；309-半齿轮；310-四分之一齿轮；311-带轮一；312-皮带；313-套杆三；314-带轮二；315-夹板；401-气缸三；402-升降板一；403-封堵板二；404-管路；405-检测仪。
具体实施方式
30.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
31.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本
专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
32.实施例：如图1-图15所示的一种无扩口管路连接安装偏差检测装置，包括支架5，支架5上装有检测装置1、夹持装置2、定心装置3和气密性检测装置4，其中夹持装置2设置两个，两个夹持装置2交替将管路运送至定心装置3处，定心装置3将管路夹紧后，由检测装置1进行检测偏差，不合格的管路拆除后矫正，重组后通过气密性检测装置4检测密性，气密性不合格的视为不合格，其中管路包括外套螺母6、导管7、钎焊式套管8和无扩口式导管连接头9，其中导管7和钎焊式套管8为焊接在一起的整体零件，由外套螺母6将无扩口式导管连接头9和钎焊式套管8固定在一起，组装好后检测气密性，检测合格后通过本发明检测安装偏差。
33.其中检测装置1包括气缸一101，气缸一101的缸臂上固定装有安装板102，由气缸一101带动安装板102升降，在不检测时，气缸一101带动安装板102，以及安装板102上的结构完全高于管路，防止管路移动时发生干涉，安装板102上旋转装有滑杆105和双向螺纹杆106，双向螺纹杆106由电机一107驱动，滑杆105上滑动装有两个移动杆108，两个移动杆108与双向螺纹杆106配合互相靠近或互相远离，移动杆108上旋转装有套杆一110，套杆一110与移动杆108之间装有扭簧一109，套杆一110内滑动装有短杆112，短杆112与套杆一110之间装有弹簧一111，套杆一110上固定装有指针一114，移动杆108上固定装有刻度盘一113，自然状态下指针一114指向刻度盘一113中间，套杆一110上设置刻度线115，自然状态下刻度线115与移动杆108的接触位置为零刻度，套杆一110上固定装有长杆116，长杆116的两端旋转装有套杆二117，套杆二117与长杆116之间装有扭簧二121，套杆二117内滑动装有刻度杆118，刻度杆118与套杆二117之间装有扭簧二121，刻度杆118上固定装有指针二119，长杆116的两端都固定装有刻度盘二120，自然状态下指针二119指向刻度盘二120的中间，所述刻度杆118上设置刻度，自然状态下刻度杆118与套杆二117接触的位置为零刻度，所述长杆116上固定装有弧形板123，两个弧形板123夹住导管7，在无扩口式导管连接头9被固定住的情况下，如果导管7产生相对径向的偏差，那么将会拉伸弹簧一111或者弹簧二122，此时短杆112在套杆一110内滑动，刻度线115与移动杆108接触的位置会变，也就会产生刻度变化，同理刻度杆118与长杆116之间的刻度也会发生变化，如果导管7和无扩口式导管连接头9之间产生角度偏差，那么扭簧一109或扭簧二121将被扭转，此时指针一114将指向刻度盘一113上不同的刻度，或者指针二119在刻度盘二120指向不同的刻度，显示偏数值，如果偏差在允许范围内，则视为合格，其中角度偏差的最大允许值是2
°
，径向偏差最大允许值是0.3mm。
34.其中定心装置3包括三个滑块302，滑块302滑动安装在支架5上，滑块302与支架5之间装有弹簧四303，滑块302上设置配合轴，三个配合轴之间装有同步环301，同步环301旋转安装在支架5上，同步环301上设置三个长槽，长槽方向不与滑块302轴心相交，三个配合轴分别与三个长槽配合，以此形成虹膜结构，无论滑动哪个滑块302，其他的滑块302都会在同步环301的带动下移动，由此共同夹紧管路，滑块302上固定装有夹板315，三个夹板315夹持无扩口式导管连接头9，支架5上固定装有两个固定柱306，两个转杆201分别旋转安装在两个固定柱306内，转杆201内夹持有管路，转杆201底端固定装有齿轮二308，转杆201上外
侧旋转装有套杆三313，套杆三313外侧固定装有拨杆304，拨杆304与滑块302配合推动滑块302滑动，套杆三313下端固定装有齿轮一307，支架5上旋转装有两个半齿轮309，半齿轮309上同轴心固定装有四分之一齿轮310，半齿轮309与齿轮一307啮合，四分之一齿轮310与齿轮二308啮合，四分之一齿轮310轴心固定装有带轮一311，带轮一311上设置有皮带312，皮带312上配合有带轮二314，带轮二314由电机三305驱动，当夹持装置2带动管路向定心装置3的夹持中心移动时，四分之一齿轮310先与齿轮二308啮合，四分之一齿轮310与齿轮二308啮合结束后，半齿轮309与齿轮一307啮合。定心装置3中的齿轮啮合最终实现，两个转杆201交替带动管路进入定心装置3中进行夹持定心，并且滑块302的滑动是通过拨杆304推动，两个拨杆304都能推动滑块302进行夹紧互不干涉，在弹簧四303的作用下，如果没有拨杆304推动，滑块302会远离管路，不再夹紧，此时转杆201带动管路离开和下一个管路进入。
35.夹持装置2设置了两个，每个转杆201上都固定装有固定环208，固定环208上设置三个径向通槽，通槽中间宽，上下两端细，通槽内分别活动装有滚轮一207、滚轮二209和滚轮三218，滚轮一207上设置短轴一，滚轮二209上设置短轴二，短轴一和短轴二与通槽较细的地方配合，固定环208上滑动装有滑片202，滑片202与固定环208之间装有复位弹簧，滑片202内滑动装有滑轴214，滑轴214上固定装有圆板216，圆板216上固定装有电机二217，电机二217的转轴与滚轮三218固定连接，滑片202上铰接有连杆一203和连杆二212，连杆一203上铰接有转杆一204，转杆一204与固定环208铰接，转杆一204上设置有滑槽一206，滑槽一206与短轴一配合，转杆一204上设置转杆一204，连杆二212上铰接有转杆二213，转杆二213与固定环208铰接，转杆二213上设置滚轮二209，滚轮二209与短轴二配合，转杆二213上设置有辅助片二211，当需要夹持运送管路时，用手同时捏辅助片一205和辅助片二211，通过连杆使得三个滚轮同时收缩，将管路放入固定环208内，使得三个滚轮夹紧外套螺母6，如果启动电机二217，电机二217通过驱动滚轮三218可以带动管路转动，如果将导管7和无扩口式导管连接头9夹紧，再次启动电机二217，则可以将外套螺母6从无扩口式导管连接头9上旋出。
36.安装板102上固定装有气缸二103，气缸二103的缸臂上固定装有封堵板一104，封堵板一104上下移动能够密封导管7的上侧开口，气密性检测装置4包括气缸三401，气缸三401固定安装在支架5下侧，气缸三401的缸臂上固定装有升降板一402，升降板一402上固定装有管路404，管路404的第一端装有封堵板二403，管路404的第二端装有检测仪405，升降板一402升降能够带动封堵板二403使得管路404和无扩口式导管连接头9连通，此时上侧导管7被密封，由检测仪405向管路内加压，并且检测气密性。
37.工作原理：首先将安装好的管路放在固定环208内，用手拨动辅助片一205和辅助片二211，使得转杆一204和转杆二213旋转，此时通过滑槽一206和滑槽二210将滚轮一207和滚轮二209向远离固定环208圆心的位置移动，与此同时连杆一203和连杆二212也会带动滑片202远离固定环208圆心，同时挤压复位弹簧，并通过弹簧三215带动圆板216远离固定环208圆心，此时可以将外套螺母6的中间位置放到与三个滚轮相同的高度，随后松开辅助片一205和辅助片二211，在复位弹簧的作用下，三个滚轮恢复原位夹紧外套螺母6，由于三个滚轮的行程不同（滚轮三218移动距离长），所以在夹紧后会挤压弹簧三215进行自动调节。
38.之后启动电机三305，电机三305带动带轮二314旋转，带轮二314带动皮带312，皮
带312带动带轮一311旋转，带轮一311带动四分之一齿轮310和半齿轮309同时旋转，四分之一齿轮310的有齿部分先与齿轮二308啮合，并带动齿轮二308旋转，齿轮二308带动转杆201，转杆201带动管路向定心装置3的中心处移动，移动到中心位置附近时，四分之一齿轮310转过有齿部分不再带动齿轮二308，同时半齿轮309有齿部分与齿轮一307啮合并带动齿轮一307旋转，齿轮一307带动套杆三313旋转，套杆三313带动拨杆304，拨杆304带动滑块302向支架5的中心滑动，同时压缩弹簧四303，滑块302带动同步环301旋转，同步环301带动所有滑块302靠近管路，滑块302带动夹板315夹紧无扩口式导管连接头9，实现定心。
39.启动气缸一101带动安装板102下降，下降到导管7的中间位置后停止，启动电机一107，电机一107通过双向螺纹杆106带动两个移动杆108互相靠近，最终两个弧形板123贴合导管7，如果导管7产生相对径向的偏差，那么将会拉伸弹簧一111或者弹簧二122，此时短杆112在套杆一110内滑动，刻度线115与移动杆108接触的位置会变，也就是产生刻度变化，同理刻度杆118与长杆116之间的刻度也会发生变化，如果导管7和无扩口式导管连接头9之间产生角度偏差，那么扭簧一109或扭簧二121将被扭转，此时指针一114将指向刻度盘一113上不同的刻度，或者指针二119在刻度盘二120指向不同的刻度，显示偏数值，如果偏差在允许范围内，则视为合格，如果不合格，则再次启动电机一107直到完全夹紧导管7，接着启动电机二217，由于导管7和无扩口式导管连接头9都被夹紧，那么外套螺母6将被旋转离开无扩口式导管连接头9，此时无扩口式导管连接头9和导管7不再相对固定，那么在检测装置1的弹簧和扭簧作用下，导管7将处于完全没有偏差的位置，之后反向启动电机二217再次将外套螺母6、导管7、钎焊式套管8和无扩口式导管连接头9固定，此时虽然消除了安装偏差，但是不能确定安装是否漏气，所以启动气缸二103，气缸二103带动封堵板一104封堵导管7，然后启动气缸三401，气缸三401带动升降板一402使得管路404通过封堵板二403与无扩口式导管连接头9连通，之后启动检测仪405，对管路内加压，经过一段时间监测管路内气压变化，如果无变化则为合格，如果出现漏气则不合格（漏气主要出现在无扩口式导管连接头9的斜面和无扩口式导管连接头9之间以及钎焊式套管8的斜面和外套螺母6之间）。
40.最后反向启动电机三305，电机三305通过皮带312带动四分之一齿轮310和半齿轮309反转，此时半齿轮309先带动齿轮一307，齿轮一307带动夹板315解除对管路的定心夹持，（四分之一齿轮310和半齿轮309之间存在四分之一没有齿形结构的位置，此时另一组半齿轮309和四分之一齿轮310正好处于四分之一的无齿部分，所以不会带动另一组齿轮二308和齿轮一307旋转）随后四分之一齿轮310反向带动齿轮二308，齿轮二308带动转杆201旋转使得管路开始离开定心装置3的中心位置，与此同时，另一组的四分之一齿轮310开始带动齿轮二308旋转，齿轮二308带动转杆201和提前安装的管路进入定心装置3的中心位置，最终，检测完成的管路完全离开定心装置3（最终走完四分之一的无齿部分），另一组待检测的管路进入定心装置3的中心位置，并通过带动另一个齿轮一307夹紧管路，如此反复交替进行检测。