專利名稱：一種低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)修理領(lǐng)域，特別提供一種低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法。
背景技術(shù)：
航空發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪轉(zhuǎn)子長期以來一直存在著封嚴(yán)篦齒環(huán)松動(dòng)和嚴(yán)重磨損及與石墨環(huán)接觸的(Φ 173mm)表面嚴(yán)重腐蝕等故障，且故障率較高，危害性大，是發(fā)動(dòng)機(jī)修理一直未能解決的問題。低壓渦輪轉(zhuǎn)子零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此要想恢復(fù)低渦轉(zhuǎn)子能夠安全、可靠的工作，存在以下技術(shù)難點(diǎn)需要突破1、低壓渦輪轉(zhuǎn)子分解后機(jī)件的變形情況無法確定；2、整個(gè)修理過程中對零件要求精度高，加工難度大；3、低壓渦輪轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)銷孔存 在二次裝配的問題，裝配時(shí)同心度、配合尺寸以及跳動(dòng)量等技術(shù)要求，如不能滿足要求，對于成品件進(jìn)行補(bǔ)加工問題是關(guān)鍵點(diǎn)。目前沒有解決該故障的有效措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法，通過對低渦轉(zhuǎn)子全面、系統(tǒng)地分析、研究，找出了產(chǎn)生故障的主要原因，經(jīng)過全面系統(tǒng)地試驗(yàn)研究，提出了采用原位盲孔安裝或轉(zhuǎn)位安裝新封嚴(yán)篦齒的方法，使低渦轉(zhuǎn)子故障得以排除。通過更換低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒，能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪轉(zhuǎn)子技術(shù)文件要求，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)使用要求，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性。本發(fā)明具體提供了一種低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法，其特征在于在去除舊的封嚴(yán)篦齒后，采用原位盲孔安裝或轉(zhuǎn)位安裝新封嚴(yán)篦齒的方法進(jìn)行修理；原位盲孔安裝方法在原銷孔位置采用加大銷子組別的方法原位盲孔安裝新的封嚴(yán)篦齒，其中加大銷子的組別最高可加大到Φ3. 3mm ;轉(zhuǎn)位安裝方法在兩個(gè)銷孔或銷孔邊緣和端面間距大于5mm時(shí)，采取轉(zhuǎn)位安裝新封嚴(yán)篦齒的方法，即轉(zhuǎn)角度安裝銷子。本發(fā)明提供的低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法，其特征在于，具體工藝路線如下分解前外觀故檢，對外徑尺寸、跳動(dòng)量進(jìn)行測量。去除固定封嚴(yán)篦齒上的36顆銷子，取下封嚴(yán)篦齒，去除固定低壓渦輪軸頸上的36顆銷子，取下低壓渦輪軸頸，對取下的機(jī)件進(jìn)行故檢、測量篦齒內(nèi)徑、外徑尺寸及跳動(dòng)，按原位將低壓渦輪軸頸安裝到低渦盤上，在轉(zhuǎn)臺(tái)上按圖紙要求檢查各端面的跳動(dòng)，測量原孔位的實(shí)際尺寸，按尺寸分組并在原銷孔位置鉸孔打銷子，或轉(zhuǎn)角度鉆鉸孔打銷子，并清理孔內(nèi)殘余鐵屑，用深度量規(guī)檢查孔徑和深度，安裝新的封嚴(yán)篦齒，測量、檢查安裝后封嚴(yán)篦齒端面跳動(dòng)，合格后提交檢驗(yàn)。采用原位盲孔安裝方法時(shí)，需在原銷子孔處穿入直徑與原臺(tái)封嚴(yán)篦齒相同的芯棒，并計(jì)算原臺(tái)封嚴(yán)篦齒銷子孔中心軸向距離和銷子孔中心角向位移，計(jì)算公式如下銷子孔中心軸向距離為
L=Ll+L2+D/2L:原臺(tái)封嚴(yán)篦齒銷子孔中心軸向距離；LI :芯棒半徑；L2 :端面B到芯棒端面的距離；D :芯棒活動(dòng)量；銷子孔中心角向位移為δ = ε +2 Θ +Dε :兩相鄰芯棒的角向距離；·θ :芯棒端面到中心的角向距離；D :芯棒活動(dòng)量。


圖I低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖(其中，I :低壓渦輪盤，2 :封嚴(yán)篦齒，3 :低壓渦輪前軸頸，4:上、下篦齒封嚴(yán)蓋)；圖2銷子孔中心軸向距離示意圖；圖3銷子孔中心角向位移示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I從因低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒損傷嚴(yán)重?zé)o法修復(fù)的低壓渦輪轉(zhuǎn)子中，選取I臺(tái)低壓渦輪轉(zhuǎn)子(其結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示)進(jìn)行修理。該臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)自然情況工作時(shí)間449 :16/449 :16，在分解故檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，該發(fā)低壓渦輪封嚴(yán)篦齒磨損嚴(yán)重，由于缺少關(guān)鍵件發(fā)動(dòng)機(jī)無法恢復(fù)裝配。根據(jù)該臺(tái)低渦轉(zhuǎn)子的實(shí)際情況，共有兩種更換方法第一，在原銷孔位置采用加大銷子組別的方法。第二，轉(zhuǎn)角度安裝銷子(轉(zhuǎn)位安裝)的方法。由于兩個(gè)銷孔之間的距離很小，在中間鉆Φ3πιπι的銷孔后，銷孔之間的最薄壁厚只有5mm左右，為了保證產(chǎn)品的可靠性，因此決定采用第一種修理方案，在原孔位進(jìn)行鉆鉸，安裝加大銷子組別的工藝方法。對分下的封嚴(yán)篦齒的銷孔位置進(jìn)行測量，主要測量基準(zhǔn)面到銷孔的實(shí)際距離和36個(gè)銷孔的位置度偏差，并記錄實(shí)際狀態(tài)。由于新的封嚴(yán)篦齒沒有銷子孔，裝配到軸頸后，無法正常組合鉆鉸，實(shí)為盲孔加工，因此決定采用對新的封嚴(yán)篦齒單獨(dú)鉆鉸的方法，但如果對封嚴(yán)篦齒單獨(dú)鉆、鉸孔，如何保證與軸頸上36個(gè)銷子孔的同心度是又一大難題。經(jīng)過反復(fù)研究，為保證裝配后銷子孔的同心度，決定采用在鏜床上利用原臺(tái)封嚴(yán)齒銷子孔軸向、角向位置來對新的篦齒進(jìn)行打點(diǎn)鉆鉸。此方法即可保證與原臺(tái)篦齒孔位一致，又能確保在裝配后各孔的同心度問題。測量原臺(tái)篦齒銷子孔的中心位置，將原臺(tái)封嚴(yán)篦齒安裝到數(shù)控雙柱坐標(biāo)鏜床的萬能轉(zhuǎn)臺(tái)上，找正A、B表面，將36個(gè)銷子孔分別穿入Φ3. 2mm芯棒11 (原臺(tái)銷子孔為Φ3. 2mm)。測量原臺(tái)篦齒銷子孔中心的軸向距離(見圖2)。利用百分表測量端面B到芯棒端面的距離L2尺寸，原臺(tái)封嚴(yán)篦齒銷子孔中心軸向距離為
L=Ll+L2+D/2=6. 5mmL:原臺(tái)封嚴(yán)篦齒銷子孔中心軸向距離；LI :芯棒半徑；L2 :端面B到芯棒端面的距離；D :芯棒活動(dòng)量。測量原臺(tái)篦齒銷子孔中心的角向位移(見圖3)，轉(zhuǎn)動(dòng)萬能轉(zhuǎn)臺(tái)，利用杠桿百分表測量每個(gè)相臨芯棒的角向位移，銷子孔中心角向位移為
δ = ε+2θ+0=10°
δ :原臺(tái)篦齒銷子孔中心的角向位移；ε :兩相鄰芯棒的角向距離；Θ :芯棒端面到中心的角向距離；D :芯棒活動(dòng)量。經(jīng)過以上測量結(jié)果，將新的封嚴(yán)篦齒加溫150°C裝配低渦盤上，并在安裝時(shí)用Φ3πιπι的定位銷使篦齒上的一個(gè)銷孔和低渦盤上的一個(gè)銷孔對齊，并用Φ2. 9mm的銷子檢查其余35個(gè)孔的位置度，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)所有的孔用Φ2. 9mm的銷子都可以插到底，說明低渦盤上的36個(gè)銷孔的位置度偏差較小。測量新的封嚴(yán)篦齒和低渦盤的配合尺寸，要求過盈O. 05mnT0. 135mm,實(shí)測配合過盈O. 15mm，因配合超差對篦齒尺寸Φ272πιπι進(jìn)行了車削，車削后實(shí)際配合為0.08mm。配合合格后，對36個(gè)銷孔按設(shè)計(jì)圖要求進(jìn)行收口，并對收口處進(jìn)行著色檢查不允許有裂紋。結(jié)論通過分解前、裝配后低壓渦輪轉(zhuǎn)子組件對比情況來看，零件變形較小，符合設(shè)計(jì)圖紙要求，可以裝機(jī)參加附加試車考核。試車驗(yàn)證通過臺(tái)架試車后對低壓渦輪轉(zhuǎn)子要求進(jìn)行外觀檢查，外觀檢查合格。經(jīng)修復(fù)后的發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪轉(zhuǎn)子在外場工作正常，可以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性。結(jié)論低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理技術(shù)，可以滿足技術(shù)要求，更換技術(shù)方法可行，可用于指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法，其特征在于在去除舊的封嚴(yán)篦齒后，采用原位盲孔安裝或轉(zhuǎn)位安裝新封嚴(yán)篦齒的方法進(jìn)行修理； 原位盲孔安裝方法在原銷孔位置采用加大銷子組別的方法原位盲孔安裝新的封嚴(yán)篦齒，其中加大銷子的組別最高加大到Φ3. 3mm ; 轉(zhuǎn)位安裝方法在兩個(gè)銷孔或銷孔邊緣和端面間距大于5mm時(shí)，采取轉(zhuǎn)位安裝新封嚴(yán)篦齒的方法。
2.按照權(quán)利要求I所述低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法，其特征在于，具體工藝路線如下 分解前外觀故檢，對外徑尺寸、跳動(dòng)量進(jìn)行測量。去除固定封嚴(yán)篦齒上的36顆銷子，取下封嚴(yán)篦齒，去除固定低壓渦輪軸頸上的36顆銷子，取下低壓渦輪軸頸，對取下的機(jī)件進(jìn)行故檢、測量篦齒內(nèi)徑、外徑尺寸及跳動(dòng)，按原位將低壓渦輪軸頸安裝到低渦盤上，在轉(zhuǎn)臺(tái)上按圖紙要求檢查各端面的跳動(dòng)，測量原孔位的實(shí)際尺寸，按尺寸分組并在原銷孔位置鉸孔打銷子并清理孔內(nèi)殘余鐵屑，用深度量規(guī)檢查孔徑和深度，安裝新的封嚴(yán)篦齒，測量、檢查安裝后封嚴(yán)篦齒端面跳動(dòng)，合格后提交檢驗(yàn)。
3.按照權(quán)利要求I所述低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法，其特征在于采用原位盲孔安裝方法時(shí)，需在原銷子孔處穿入直徑與原臺(tái)封嚴(yán)篦齒相同的芯棒，并計(jì)算原臺(tái)封嚴(yán)篦齒銷子孔中心軸向距離和銷子孔中心角向位移，計(jì)算公式如下 銷子孔中心軸向距離為L=Ll+L2+D/2 L:原臺(tái)封嚴(yán)篦齒銷子孔中心軸向距離； LI :芯棒半徑； L2:端面B到芯棒端面的距離； D :芯棒活動(dòng)量； 銷子孔中心角向位移為 δ = ε +2 Θ +D ε :兩相鄰芯棒的角向距離； Θ :芯棒端面到中心的角向距離； D :芯棒活動(dòng)量。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒更換修理方法，其特征在于在去除舊的封嚴(yán)篦齒后，采用原位盲孔安裝或轉(zhuǎn)位安裝新封嚴(yán)篦齒的方法進(jìn)行修理；其中，原位盲孔安裝方法在原銷孔位置采用加大銷子組別的方法原位盲孔安裝新的封嚴(yán)篦齒，其中加大銷子組別的范圍是由原始銷子組別加大到Φ3~Φ3.3mm；轉(zhuǎn)位安裝方法在兩個(gè)銷孔或銷孔邊緣和端面間距大于5mm時(shí)，采取轉(zhuǎn)位安裝新封嚴(yán)篦齒的方法，即轉(zhuǎn)角度安裝銷子。本發(fā)明通過更換低壓渦輪轉(zhuǎn)子封嚴(yán)篦齒，能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪轉(zhuǎn)子技術(shù)文件要求，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)使用要求，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性。
文檔編號B23P6/00GK102962626SQ20121037515
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者于萍, 常敏, 張革 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司