孫玉林 李 贊 宋慧軍 田繼偉 金淵勇
(中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司工裝制造廠,遼寧 沈陽 110043)
發(fā)動機主燃燒室是整個發(fā)動機重要三大組成部分之一。其按照工序集中原則研制,主要加工集中在精密定位、數(shù)控銑榫頭和數(shù)控銑型面工序。解決如何使葉片快速準確地定位問題,對于提升葉片制造能力,提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)精益生產(chǎn),都具有非常重要的意義。
圖1為發(fā)動機主燃燒室組成部分局部示意圖。
本夾具設計的目的是為了裝配主燃燒室內(nèi)部的螺母,它位于軸頸頂部下方320mm處,直徑在Ф195圓周上,力矩要求在1500N·cm左右,從圖1中可以看出,裝配是在近似于倒立的喇叭口狀腔體內(nèi)進行,上端Ф120止口為扳手進、出位置,由于裝配位置在Ф195圓上,通常扳手很難伸到內(nèi)部,也達不到力矩要求,因此設計了本夾具,以達到裝配目的和限力要求。
圖1
圖2
圖3 限力扳手組件
圖4
根據(jù)工藝要求,首先在螺母限力前,靜子部分與轉(zhuǎn)子部分要保持相對位置不動,靜子部分首先固定于安裝架上,因此首先設計了固定盤與轉(zhuǎn)子部分連接,設計反扭架,反扭架上加工了20個圓孔,用來套裝轉(zhuǎn)子部分上的螺母,反扭架通過螺栓與固定盤連接,這樣發(fā)動機靜子部分,轉(zhuǎn)子部分、固定盤、反扭架固定在一起,通過靜子部分的20個螺母的反作用力實現(xiàn)了靜子部分和轉(zhuǎn)子部分的相對靜止。
圖2為夾具固定部分(不包括發(fā)動機零件)。
其次,設計螺母限力扳手,扳手要有足夠的長度和強度,要在施加大扭矩的時候不會變形甚至斷裂,扳手主體部分采用Ф30X6X301的冷拔鋼管,一端焊接扳手頭,扳手頭加工有與擰緊螺母配合的12角孔,鋼管另一端焊有一個轉(zhuǎn)接塊,用于與折疊扳手塊連接,轉(zhuǎn)接塊上加工了與折疊扳手塊配合的導軌槽,折疊扳手塊伸直時將扳手組件伸進發(fā)動機內(nèi)部,套進限力螺母,折疊扳手塊合上,插上限位插銷,則扳手組件處于擰緊狀態(tài)。
圖3為限力扳手示意圖。
第三,在施加力矩時,為避免力矩損失,必須保證力矩旋轉(zhuǎn)中心與12角螺母中心基本重合,因此夾具還設計了轉(zhuǎn)接盤,轉(zhuǎn)接盤上加工有24處于擰緊螺母對應的圓孔,圓孔與折疊扳手塊上的圓凸臺配合,這樣就保證了力矩旋轉(zhuǎn)中心與螺母旋轉(zhuǎn)中心重合,避免力矩損失而達不到限力要求。
設計的夾具,經(jīng)過實際應用,每個螺母都達到了設計要求的條件,夾具結(jié)構簡單,使用方便,而且第一次實現(xiàn)在發(fā)動機內(nèi)部安裝螺母,根據(jù)操作者反應,夾具最大優(yōu)點是而且使用方便快捷,限力效果好,節(jié)省時間,生產(chǎn)效率高。
圖4為夾具使用裝配示意圖。
本夾具從設計到使用完全符合設計和工藝的要求,也是首次實現(xiàn)發(fā)動機內(nèi)部安裝,結(jié)構新穎,操作簡單、實用,具有較高的使用價值和推廣價值。
[1]發(fā)動機零件設計圖[Z].
[2]航空工藝裝備夾具設計手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社.