涡扇发动机堵头拆除方法、拆除工具及拆除模拟装置

技术领域

本发明属于发动机装配技术领域，涉及发动机流道检查，特别是机匣上观察窗口对应的堵头的拆除工具、拆除方法和拆除模拟装置。

背景技术

目前，在进行涡扇发动机流道检查时，需要拆除涡扇发动机燃烧室(涡轮观察窗)上的堵头结构，由于外机匣的遮挡，拆除操作时无法看到外涵道内的情况(因为需要用手或工具进入外涵道)，只能是凭借经验和感觉操作，导致拆除比较困难。此外，外涵道对应的内、外壁距离较大，在进行堵头拆除时容易将堵头、自锁螺母或衬套掉入发动机的外涵道内。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种涡扇发动机堵头拆除方法、拆除工具及拆除模拟装置，堵头拆除方法简单易行，并通过拆除模拟装置对员工进行培训，使其熟练掌握在没有视野的情况下安全可靠地利用拆除工具拆除发动机燃烧室上的堵头。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

涡扇发动机堵头拆除工具，包括，

外部套筒，所述外部套筒为中空管状结构，外部套筒的第一端端面设置有凸榫结构，且第一端对应的外部套筒空腔内壁设置有第一内螺纹；

内部套筒，所述内部套筒的第一端活动插接在外部套筒的空腔中且能相对外部套筒旋转，内部套筒的第二端穿过外部套筒的第二端并向外延伸，内部套筒的第二端与扳杆相连，内部套筒的空腔内壁设置有第二内螺纹和螺母贴合面。

进一步，涡扇发动机堵头拆除工具还包括手柄，所述手柄连接在外部套筒的第二端，且手柄垂直于外部套筒的轴线方向。

进一步，外部套筒的外径略小于堵盖的外径，使得外部套筒进入安装座时其外径起到定位作用，即外部套筒的外径表面与安装座内径表面接触时，二者正好同轴，进而外部套筒的第一螺纹与衬套的第一螺纹同轴，方便旋入。

涡扇发动机堵头拆除方法，所述堵头插接在燃烧室机匣的燃烧室机匣凸台安装座内孔中，且堵头的一部分结构位于燃烧室机匣和外机匣之间的涡扇发动机外涵道中，堵头上套接有衬套和自锁螺母，衬套外表面有第一外螺纹，堵头的末端有第二外螺纹，堵头表面有凹槽，外机匣上有安装座，安装座上通过固定螺钉连接有堵盖。

在涡扇观察窗口区域内采用前述拆除工具拆除堵头，所述涡扇观察窗口区域为沿着安装座轴线方向向堵头方向延伸形成的空间区域，拆除方法包括以下步骤，

步骤一，将拆除工具送入安装座，沿着衬套的轴向将外部套筒的第一内螺纹旋入衬套表面的第一外螺纹上直到外部套筒的凸榫结构接触衬套的表面，然后，保持外部套筒不动，移动内部套筒直到内部套筒的螺母贴合面套住自锁螺母；

步骤二，转动内部套筒第二端的扳杆，从堵头末端的第二外螺纹上拧出自锁螺母，接着将自锁螺母连同衬套一起拔出并脱离堵头，然后将拆除工具、自锁螺母和衬套移出安装座，取出内部套筒中的自锁螺母和衬套；

步骤三，再次将拆除工具送入安装座，内部套筒的凸榫结构插入堵头的凹槽内，保持外部套筒不旋转、不移动，将内部套筒的第二内螺纹旋入堵头末端的第二外螺纹上，内部套筒和外部套筒向安装座外侧同步移动，从而拔出燃烧室机匣凸台安装座内孔中的堵头。

进一步，在步骤一之前，先拧出外机匣安装座上连接堵盖的所有固定螺钉，从安装座上取下堵盖，当固定螺钉之间设置有保险丝时，先拆卸固定螺钉之间的保险丝。

为了模拟堵头的拆除过程，本发明设计了涡扇发动机堵头拆除模拟装置，涡扇发动机堵头拆除模拟装置包括，

主燃烧室机匣，所述主燃烧室机匣上设置有燃烧室机匣凸台安装座；

堵头，所述堵头的第一端插接在燃烧室机匣凸台安装座的内孔中，堵头的第二端位于燃烧室机匣凸台安装座外侧，且第二端表面有外螺纹；

衬套，所述衬套套接在堵头外侧；

自锁螺母，所述自锁螺母螺纹连接在堵头的第二端上，且将衬套压紧在燃烧室机匣凸台安装座上；

外机匣模拟罩壳，所述外机匣模拟罩壳为半球形透明壳体，半球形透明壳体的内径等于主燃烧室机匣与外机匣之间的发动机外涵道宽度，半球形透明壳体的顶部开有堵盖窗口，外机匣模拟罩壳可拆卸连接在主燃烧室机匣表面，且堵盖窗口与燃烧室机匣凸台安装座同轴。

进一步，涡扇发动机堵头拆除模拟装置还包括模拟堵盖，所述模拟堵盖可拆卸连接在堵盖窗口上。

进一步，所述模拟堵盖通过销轴插接在外机匣模拟罩壳上，销轴之间设置有模拟保险丝。

进一步，涡扇发动机堵头拆除模拟装置还包括遮光布，所述遮光布覆盖在外机匣模拟罩壳表面。

作为一种选择，所述外机匣模拟罩壳通过铰链旋转连接在主燃烧室机匣表面，且铰链位于堵头下方。

本发明设计了一种堵头拆除工具，然后公开了采用该工具的堵头拆除方法，最后设计了一种模拟堵头拆除的装置，用于辅助操作人员练习拆除堵头。

与现有技术相比，本发明具备以下优势：

(1)拆除工具操作简单，空间占用小，能够确保在狭窄的机匣空间内单人操作，且内部套筒和外部套筒两个结构相互配合，利用凸榫结构定位堵头(与堵头的凹槽配合定位，便于内部套筒的第二螺纹正确旋入堵头末端的第二螺纹上)，利用螺母贴合面拆卸自锁螺母，利用第二外螺纹拆卸衬套，确保拆卸过程中自锁螺母不会掉落在外涵道中；

(2)堵头拆除方法简单易行，单人操作拆除工具两次进出外涵道即可完成拆卸过程，确保自锁螺母、衬套和堵头不会意外掉落在外涵道中；

(3)拆除模拟装置中，没有采用传统的一比一复刻实物的方式，简化了模拟装置的结构，将外机匣、安装座、堵盖简化设计为外机匣模拟罩壳，采用透明材质的半球体来模拟外机匣用于练习和观察拆除过程，当熟练掌握拆除方法后再采用遮光布遮挡来模拟真实拆除过程，半球体的罩壳在保证堵盖与堵头距离符合真实情况的前提下将视野最大化，方便操作人员从各个角度观察拆除过程，另外，罩壳的铰链位于堵头下方，当拆除过程中堵头、衬套或自锁螺母意外掉落时，堵头、衬套或自锁螺母会落入罩壳中并利用自重驱动罩壳绕铰链旋转并打开，方便进行下一次拆除模拟操作。

附图说明

图1为外机匣模拟罩壳示意图；

图2为外机匣模拟罩壳剖面图，图中画出了模拟堵盖；

图3中左侧为真实情况下的堵头拆除结构，右侧为拆除工具结构图；

图中，1-主燃烧室机匣；2-堵头；3-衬套；4-自锁螺母；5-安装座；6-堵盖；7-固定螺钉；8-保险丝；9-外部套筒；10-内部套筒；11-燃烧室机匣凸台安装座；12-凹槽；13-垫片；14-第二外螺纹；15-外机匣模拟罩壳；16-模拟堵盖；17-堵盖窗口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。

如图3所示，堵头2插接在燃烧室机匣1的燃烧室机匣凸台安装座11内孔中，且堵头2的一部分结构(与自锁螺母4和衬套3连接的部分)位于燃烧室机匣1和外机匣之间的涡扇发动机外涵道中，堵头2上套接有衬套3、垫片13和自锁螺母4，垫片13位于衬套3和自锁螺母4之间，衬套3外表面有第一外螺纹，堵头2的末端有第二外螺纹14，堵头2表面有凹槽12，外机匣上有安装座5，安装座5上通过固定螺钉7连接有堵盖6，固定螺钉7之间通过保险丝8连接。

如图3所示，拆除工具包括外部套筒9和外部套筒10，外部套筒9为中空管状结构，外部套筒9的第一端端面设置有凸榫结构(类似卡爪或齿)，用于插入堵头2的凹槽12中，且第一端对应的外部套筒9空腔内壁设置有第一内螺纹；内部套筒10的第一端活动插接在外部套筒9的空腔中且能相对外部套筒9旋转，内部套筒10的第二端穿过外部套筒9的第二端并向外延伸，内部套筒10的第二端与扳杆相连，内部套筒10的空腔内壁设置有第二内螺纹和螺母贴合面(用于包裹自锁螺母4的外表面)，外部套筒9的第二端且垂直于外部套筒9的轴线方向设置有手柄。

如图1、2和3，拆除模拟装置中，将图3里的外机匣、安装座5、堵盖6替换为外机匣模拟罩壳15，在外机匣模拟罩壳15顶部开堵盖窗口17，加工一个模拟堵盖16，模拟堵盖16的尺寸和形状确保其能遮盖堵盖窗口17。进一步，堵盖窗口17周边的外机匣模拟罩壳15上开有销孔，通过销轴将模拟堵盖16连接在堵盖窗口17上，销轴上开孔，用于模拟保险丝连接多根销轴。外机匣模拟罩壳15采用透明材质，方便观察拆除操作情况，半球体的外形也不易碰伤操作人员(没有棱角)，外机匣模拟罩壳15的球体直径等于堵盖6到燃烧室机匣1的轴线距离。外机匣模拟罩壳15通过铰链连接在燃烧室机匣1，且铰链位于堵头2下方。

如图3所示，根据发动机燃烧室机匣1、堵头2、燃烧室机匣凸台安装座11、衬套3、自锁螺母4的实物按同比例制作模拟装置，但将外机匣、安装座5、堵盖6简化为通过铰链连接燃烧室机匣1上的半球体状的、透明材质制作的外机匣模拟罩壳15，利用透明的外机匣模拟罩壳15在可视情况下练习拆除堵头2的操作，当熟练操作后，采用遮光布覆盖在外机匣模拟罩壳15上，模拟真实情况下(无法看见拆除工具拆除过程)的操作。进一步，模拟堵盖16用于模拟堵盖6，销轴模拟固定螺钉7。外机匣模拟罩壳15的直径与外涵道处燃烧室机匣1的外壁到外机匣内壁距离一致(即堵头2轴线与燃烧室机匣1交点到堵头2轴线与外机匣交点的线段长度)，外机匣模拟罩壳15顶端开与发动机外机匣壁面上堵盖6大小面积相同的堵盖窗口17。

真实操作时，参考图3，堵头2按照下述步骤拆除：

步骤一，拧出外机匣安装座5上连接堵盖6的所有固定螺钉7，从安装座5上取下堵盖6，当固定螺钉7之间设置有保险丝8时，先拆卸固定螺钉7之间的保险丝8；

步骤二，将拆除工具送入安装座5，沿着衬套3的轴向将外部套筒9的第一内螺纹旋入衬套3表面的第一外螺纹上直到外部套筒9的凸榫结构接触衬套3的表面，然后，保持外部套筒9不动，移动内部套筒10直到内部套筒10的螺母贴合面套住自锁螺母4；

步骤三，转动内部套筒10第二端的扳杆，从堵头2末端的第二外螺纹14上拧出自锁螺母4，接着将自锁螺母4连同衬套3一起拔出并脱离堵头2，然后将拆除工具、垫片13、自锁螺母4和衬套3移出安装座5，取出内部套筒10中的自锁螺母4和衬套3；

步骤四，再次将拆除工具送入安装座5，内部套筒9的凸榫结构插入堵头2的凹槽12内，保持外部套筒9不旋转、不移动，将内部套筒9的第二内螺纹旋入堵头2末端的第二外螺纹14上，内部套筒9和外部套筒10向安装座5外侧同步移动，从而拔出燃烧室机匣凸台安装座11内孔中的堵头2。

当采用模拟装置练习拆除堵头2时，按照下述步骤实施：

步骤一，旋转外机匣模拟罩壳15，使得外机匣模拟罩壳15遮盖住堵头2并紧贴燃烧室机匣1表面，从外机匣模拟罩壳15上拔出销轴，取下模拟堵盖16，露出堵盖窗口17，当销轴之间设置有模拟保险丝时，先拆卸销轴之间的模拟保险丝；

步骤二，将拆除工具送入堵盖窗口17，沿着衬套3的轴向将外部套筒9的第一内螺纹旋入衬套3表面的第一外螺纹上直到外部套筒9的凸榫结构接触衬套3的表面，然后，保持外部套筒9不动，移动内部套筒10直到内部套筒10的螺母贴合面套住自锁螺母4；

步骤三，转动内部套筒10第二端的扳杆，从堵头2末端的第二外螺纹14上拧出自锁螺母4，接着将自锁螺母4连同衬套3一起拔出并脱离堵头2，然后将拆除工具、垫片13、自锁螺母4和衬套3移出堵盖窗口17，取出内部套筒10中的自锁螺母4和衬套3；

步骤四，再次将拆除工具送入堵盖窗口17，内部套筒9的凸榫结构插入堵头2的凹槽12内，保持外部套筒9不旋转、不移动，将内部套筒9的第二内螺纹旋入堵头2末端的第二外螺纹14上，内部套筒9和外部套筒10向堵盖窗口17外侧同步移动，从而拔出燃烧室机匣凸台安装座11内孔中的堵头2。

模拟练习过程中，如果堵头2、衬套3或自锁螺母4掉落，外机匣模拟罩壳15会在冲击作用下打开(因为外机匣模拟罩壳15与燃烧室机匣1表面之间除了铰链外没有其他连接结构，只是依靠外机匣模拟罩壳15的自重翻转紧贴在燃烧室机匣1的表面)，表明拆除失败。

当操作熟练后，可使用遮光布(例如黑布)盖在透明的外机匣模拟罩壳15上，模拟真实环境下拆除堵头2，最终在发动机实物上进行实操。

本发明的拆除工具结构简单，操作容易。

采用本发明的拆除工具和拆除方法，堵头2的拆除过程简单易行，不易出现自锁螺母4、衬套3和堵头2意外掉路的情况，并且只需一个人操作即可实现，配合拆除模拟装置勤加练习，能够实现堵头2的高效、正确拆除。

采用本发明的拆除模拟装置，当在透明外机匣模拟罩壳15上覆盖遮光布时，可练习操作如同发动机实物的拆除，不加遮光布时可清楚地看到自己的操作过程，找出操作的难点，加以练习，有效预防流道检查拆除堵头2时自锁螺母4、衬套3、堵头2掉入发动机外涵道，保证发动机的使用安全。本发明的拆除模拟装置简化了发动机实物的制作，用于练习操作拆除发动机燃烧室中的堵头2，允许在可视及不可视两种情况下进行拆除模拟操作，摆脱了传统的师傅带徒弟且只能在发动机实物上讲解操作的问题。