航空发动机大修专用工具设备的配置和调试
仪器信息网 · 2009-07-01 21:40 · 44507 次点击
随着新型号客机的使用,航空发动机维修工作的本土化已被国内各大航空公司提上了议事日程。在对市场前景充分论证后,新发动机大修项目立项并进入实施阶段,此时发动机修理专用工装和设备的引入、调试便成了决定项目周期和成本的重要因素。发动机的大修主要包括发动机的分解装配、试车、零件清洗、故障检测和修理。一般来说,发动机修理厂可以在1年半的时间内完成前期的准备工作并开始对首台发动机进行试修。
试车台的改造
(1)当发动机大修项目进入实施阶段后,试车台的改造是整个维修过程中周期最长,也是需要最优先开展的设备项目。对于现有试车台的改造,一般包括台架、吊发设备和安装试车软件3个工序。目前,试车台改造的本地化面临周期和认证两大难题,因而其升级改造一般会选择发动机的OEM厂家进行。在这个过程中,厂家需要约1年的时间完成硬件和软件的准备,随后运输到现场并进行为期3周左右的安装调试。同时,还需要有一台合格的发动机用于试车台的标定。OEM厂家的专家小组会通过这台发动机在另一个经过认证的试车台所录取的性能数据来进行对比,并完成标定。
安装在试车台台架上的发动机
(2)目前世界范围内15万磅(68000kg)推力级的航空发动机试车台,通常具备以下特性:拥有先进的采集系统,这个系统能处理航空发动机试车所需的大量数据;拥有操作及控制航空发动机试车流程的智能化HMI,并采用PLC技术来控制其中的部分功能;对于不同的数据、报警等信息能实现形象生动的显示;能在发动机试车结束后自动生成客户需求范围内的性能报告。除此之外,先进的试车台还需安装高速、稳定的计算机系统并配有专用的大型液压吊装夹具,用于运输准备试车的飞机发动机。
发动机分解装配专用工具及其调试
(1)分解和装配发动机需要各式各样的吊具、夹具、拔具以及一些支撑、存放和翻转的工具。一般维修厂商会从发动机的OEM厂家购买供分解装配的专用工装,而OEM厂家会有专门的工装设计小组对特殊的工装进行设计,并在维修手册的每一个章节列出所需的专用工具清单和件号。这些专用的工具覆盖了发动机修理的主要操作过程,并大量采用优质的原材料(如进口铝6061,特殊钢40CrMo等)、先进的加工工艺并配备国外知名厂家先进的标准件,如精度达0.001mm的大型气动转台。
除了上述从OEM厂商购买的专用工具外,还有一些从当地采购的辅助设备,如吊称、力矩倍增器、加热器、测温仪等,约占分解装配所用工具数量的5%。此外还有一些手动工具如内六方扳手、转接头、加长杆、棘轮扳手、力矩扳手等。由于发动机上有大量的螺钉螺帽需要分解,且这些螺钉螺帽的紧度大,位置各异,因此,还需要许多高质量多规格的手动工具。SNSP-ON和FACOM是全球范围内两家主要的专用航空手动工具供应商,其产品可以满足发动机分解各个阶段的需要。
(2)发动机装配整个过程的质量和安全性很大程度上取决于各个部位转子的平衡,所以对平衡设备的性能有较高的要求。全套平衡设备主要由卧式平衡、立式平衡和叶片静平衡3部分组成。卧轴和立轴形式的设备参照SAE标准应用于单个涡轮和压缩机转盘的精平衡和带有高精度平衡夹具的完全模块化的动平衡;叶片静平衡设备则用于测量单个叶片的质量、重心以及产品的半径。一个先进的平衡设备都具备智能化的软件在转子的圆周上为叶片提供最优化的分配,使所有力矩总和最小化。以卡尔申克公司的平衡设备为例,该公司提供的平衡设备在技术上处于世界一流水平,配备有成熟稳定的软硬件系统和精准耐用的机器设备,获得了行业内最高的测量精度,操作简单方便,目前已被许多维修企业采用。
(3)上述工艺装备的装配和调试一般分以下3个步骤进行:首先,维修人员要对照图纸检查工艺装备的完整性,对螺钉螺帽以及内十二方花键这类易损耗的部件应建档并准备备件。第二,对重要的功能性尺寸和技术参数进行复测。量具类工装的功能性尺寸要定期检测;打具和拔具类工装要检查零部件的硬度值,防止因硬度不合格(硬度过高)而造成使用过程中工装的损坏,同时避免对零件和人员可能造成的伤害;对吊具除进行目视检查之外,还应定期进行载荷试验和探伤。载荷试验中可通过贴应变片观察吊具有无永久性变形,荧光和磁粉探伤可探测吊具有无裂纹。第三,使用培训机。使用培训件来对工装进行实际功能检查,除功能性尺寸需要复测获得具体数值外,其他的结构尺寸可通过实际操作来进行功能性测试。在装备的调试过程中这一步是必不可少的,因为OEM的图纸