龐黎剛，張曉詩

（中國航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司，上海200241）

0 引言

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)多采用多級(jí)可調(diào)靜葉來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的喘振和失速，使得用于可調(diào)靜葉角度的多級(jí)聯(lián)調(diào)機(jī)構(gòu)顯得十分重要[1]。聯(lián)調(diào)機(jī)構(gòu)由多種典型構(gòu)件組成，包括作動(dòng)筒、扭力桿及連桿等，且每種構(gòu)件及其幾何參數(shù)對(duì)調(diào)節(jié)角度的精度都會(huì)產(chǎn)生較大影響。在聯(lián)調(diào)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，不僅要確定機(jī)構(gòu)的形式，還要充分考慮各種參數(shù)對(duì)調(diào)節(jié)角度的影響[2-3]。在裝配調(diào)試階段同樣需考慮各種調(diào)試參數(shù)及方法對(duì)設(shè)計(jì)角度的實(shí)現(xiàn)，保證角度調(diào)節(jié)精度。

本文對(duì)一種先進(jìn)機(jī)型高壓壓氣機(jī)五級(jí)聯(lián)調(diào)機(jī)構(gòu)裝配及標(biāo)定技術(shù)進(jìn)行探討，為某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)批產(chǎn)整機(jī)開展調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)裝配及標(biāo)定提供有益參考。

1 裝配調(diào)試對(duì)象

本文介紹的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為扭力桿式結(jié)構(gòu)，根據(jù)氣動(dòng)輸入需求，實(shí)現(xiàn)從S0至S4級(jí)可調(diào)靜子葉片五級(jí)聯(lián)調(diào)。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，扭力桿式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要由作動(dòng)筒組件、扭力桿組件、聯(lián)動(dòng)環(huán)組件、連桿組件、搖臂組件等構(gòu)成。在裝配過程中通過裝配調(diào)試保證調(diào)節(jié)角度精度。

圖1 扭力桿式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

2 裝配及調(diào)試方法

（1）作動(dòng)筒調(diào)試

在作動(dòng)筒組件完成安裝后對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，使用工程油液壓手泵通過軟管分別連接兩個(gè)作動(dòng)筒，對(duì)液壓手泵進(jìn)行打壓，保證作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)平緩無卡滯。

（2）角位移傳感器校準(zhǔn)

由于聯(lián)動(dòng)環(huán)與機(jī)匣的不同心導(dǎo)致可調(diào)葉片角度存在不同的初始偏轉(zhuǎn)值，為準(zhǔn)確模擬初始安裝角，通過角位移支座工裝將計(jì)算所得初始偏轉(zhuǎn)角校準(zhǔn)至角位移傳感器初始安裝角，校準(zhǔn)示意圖如圖2，步驟如下：

1）將角位移傳感器裝配到支座6上，轉(zhuǎn)動(dòng)角位移傳感器搖臂5，并將定位銷釘7插入支座的0°位置，將角位移傳感器與數(shù)字顯示器連接，并將顯示器讀數(shù)歸0；

2）拔出定位銷，分別順逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角位移傳感器搖臂，將銷釘插入30°的校準(zhǔn)孔，顯示器的讀數(shù)是30°±0.2°，讀數(shù)分別為正負(fù)；

3）將計(jì)算所得初始偏轉(zhuǎn)角預(yù)置至角位移傳感器；

4）在測(cè)量葉片角度過程中連接斷開或者角位移傳感器關(guān)閉，角位移傳感器須重新校準(zhǔn)。

圖2 校準(zhǔn)角位移傳感器

3 角位移傳感器安裝

在完成角位移傳感器校準(zhǔn)后，將傳感器安裝至高壓壓氣機(jī)可調(diào)葉片軸頸處，周向四處大致均布的角位移傳感器角度平均值更真實(shí)的反饋了當(dāng)前級(jí)可調(diào)葉片偏轉(zhuǎn)角度，按照?qǐng)D3進(jìn)行裝配：

（1）將角位移傳感器的中心桿裝配到搖臂上，周向四處，確保夾緊塊13開口方向與搖臂一致，并裝配到中心桿6上；

（2）裝配搖臂定位銷釘9，將角位移傳感器搖臂5的長(zhǎng)條孔裝配到定位銷釘9中；

（3）將角位移傳感器裝配到中心桿6上，確保角位移傳感器完全裝配到中心桿6中；

（4）擰緊螺栓11，角位移傳感器連接顯示器。見圖4。

圖3 角位移傳感器安裝

圖4 角位移傳感器周向布置

4 調(diào)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

通過液壓手泵慢慢加壓，循環(huán)多次將調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)從完全關(guān)閉至打開位置，過程中確保運(yùn)動(dòng)平緩無卡滯、無干涉，并記錄作動(dòng)筒需要的壓力。記錄角位移傳感器數(shù)值并進(jìn)行平均，在記錄數(shù)值前不要釋放液壓手泵壓力。

5 機(jī)構(gòu)角度校準(zhǔn)調(diào)節(jié)

如完全打開、關(guān)閉的角度與設(shè)計(jì)的誤差不大于1°，則通過增加或減少墊片，墊片位置如圖5，增加墊片可以擴(kuò)大調(diào)節(jié)范圍，減少墊片可以縮短調(diào)節(jié)范圍，以修正角度誤差。具體如下：

拆卸連桿連接扭力桿耳片的自鎖螺母和螺栓，按照所需角度增加或者減少相應(yīng)的墊片，兩側(cè)的扭力桿需要同時(shí)調(diào)整相同的墊片。

記錄每級(jí)墊片數(shù)量的變化和最后墊片的總數(shù)，最后再把固定扭力桿耳片、連接連桿組件的螺栓復(fù)裝。

圖5 耳片墊片位置

如果完全打開、關(guān)閉的角度與設(shè)計(jì)的誤差大于或等于1°，則通過調(diào)節(jié)連桿的長(zhǎng)度修正角度誤差，關(guān)于連桿長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)方法如下：每級(jí)兩側(cè)的連桿都必須調(diào)整相同長(zhǎng)度，誤差不超過0.25 mm；通過如圖6工裝調(diào)整連桿長(zhǎng)度，調(diào)整鎖定把手松開滑塊5，保證電子刻度表14的長(zhǎng)度是調(diào)整目標(biāo)值，將連桿裝配到測(cè)量?jī)x器上，裝配墊塊25，安裝并擰緊旋鈕28。根據(jù)計(jì)算值旋轉(zhuǎn)連桿，確保連桿處于組件中間，記錄連桿長(zhǎng)度。

最后角度修正調(diào)整完成后，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)從最大打開到最大關(guān)閉多次，確保無卡滯、干涉。

圖6 連桿測(cè)量調(diào)節(jié)工裝

6 結(jié)束語

本文對(duì)高壓壓氣機(jī)五級(jí)聯(lián)調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)裝配及調(diào)試技術(shù)進(jìn)行了闡述，為保證裝配及調(diào)試角度精度，主要結(jié)論如下：

（1）通過采用角位移傳感器支座工裝及周向四處角位移傳感器校準(zhǔn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可有效減少初始角度帶來的偏差及周向角度不均勻帶來的偏差。

（2）當(dāng)角度偏差大于或等于1°時(shí)，通過調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度保證設(shè)計(jì)角度可達(dá)，同時(shí)采用連桿長(zhǎng)度調(diào)節(jié)測(cè)量工裝，能有效保證兩側(cè)連桿長(zhǎng)度一致性，避免長(zhǎng)度不一致導(dǎo)致兩側(cè)出現(xiàn)角度偏差。

（3）當(dāng)角度偏差小于1°時(shí)，通過耳片墊片可微調(diào)修正角度偏差。