一种飞机垂直尾翼装配工装

技术领域

本发明属于飞机垂直尾翼装配技术领域，涉及一种飞机垂直尾翼装配工装。

背景技术

随着飞机设计、制造技术的不断发展，飞机装配技术向低成本、高效率的方向不断进步。一般垂尾结构由翼盒、前缘、后缘构成。装配方式为翼盒装配、后缘装配、前缘组件装配、前缘组件装配到翼盒，翼盒及后缘装配共用一个装配工装，前缘装配到翼盒使用一个工装。此两个工装为全尺寸工装，结构复杂，生产效率低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种飞机垂尾装配工装，是一种将翼盒装配、后缘舱装配、前缘装配到翼盒相互耦合的工装。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种飞机垂直尾翼装配工装，用于装配翼盒组件、后缘舱组件、前缘组件装配到翼盒，翼盒组件主要包括前梁、后梁、肋及蒙皮等；后缘舱组件主要包括肋及蒙皮；前缘组件主要包括梁、肋、蒙皮等；所述装配工装包括翼盒主体装配工装、翼盒上梁装配工装和前缘翼盒装配工装。

所述翼盒主体装配工装包括U型装配工装主体1、左侧定位夹紧器2、下侧定位夹紧器3、右侧定位夹紧器4和接头装置a 5。所述的U型装配工装主体1为U型中空结构，其上部开口，其左侧立柱、右侧立柱、底部梁在垂直于其长度方向的截面上主体为长方形，U型装配工装主体1的左侧立柱、右侧立柱、底部梁内侧分别设置若干左侧定位夹紧器2、下侧定位夹紧器3和右侧定位夹紧器4，用于翼盒前梁、翼盒后梁、翼盒肋、后缘舱肋等翼盒主体工件的定位夹紧，左侧定位夹紧器2、下侧定位夹紧器3和右侧定位夹紧器4的数量及位置根据需要设置；所述的U型装配工装主体1左侧立柱和右侧立柱顶端分别设置接头装置a 5，两个接头装置a 5均为杯锥结构的锥部分，用于连接翼盒上梁装配工装或前缘翼盒装配工装。

所述的左侧定位夹紧器2、下侧定位夹紧器3和右侧定位紧器4结构相同，以下侧定位夹紧器3为例对其结构进行说明；下侧定位夹紧器3包括支撑结构和定位夹紧结构；所述的支撑结构包括支座311、三角形立筋312、支撑臂313和L型支座314；所述的支座311为整个下侧定位夹紧器3的支撑结构，其下端固定在U型装配工装主体1上，其上表面设平台，其侧面固定连接三角形立筋312；所述的三角形立筋312垂直板外侧与支座311固定连接，其水平板上表面与连接支撑臂313的下端固定连接，L型支座314的下端固定连接在支撑臂313上端；所述的定位夹紧结构分为下部定位夹紧结构及上部定位夹紧结构，其中下部定位夹紧结构包括定位器主体321、定位板322、定位销a 323、定位面324和塞片325；所述的定位器主体321固定连接在支座311上表面，其上端一侧设板状结构，板状结构上制通孔；所述的定位板322为条形板，其贴合在定位器主体321与板状结构相对一侧的侧壁上，使定位板322与该板状结构形成槽形结构，定位板322上部制孔，该孔与定位器主体321板状结构上的通孔同轴，用于定位销a 323穿过，定位板322下端固定在支座311上表面，其下部设一转轴，该转轴轴线与定位器主体321的板状结构平行，使定位板322上部可绕轴旋转；所述的定位销a 323为螺栓螺母结构，其螺母段连接在定位器主体321板状结构的通孔中，螺栓段连接在定位板322上部的通孔中，定位器主体321与定位板322通过定位销a 323完成翼盒主体工件定位；所述的定位面324固定在定位板322上端面向定位器主体321一侧，且其位于定位板322的孔上方，用于与定位销a 323配合完成翼盒主体工件定位；所述的塞片325为U型板，定位夹装翼盒主体工件时，将其插入定位器主体321的板状结构与翼盒主体工件之间，用于夹紧翼盒主体工件，其U型开口用于躲避定位销a 323；所述的上部定位夹紧结构包括L型定位器331和定位夹紧销332；所述的L型定位器331的垂直板固定安装在L型支座314侧壁上，其水平板位于下部定位夹紧结构上方，该水平板制孔；所述的定位夹紧销332为螺栓螺母结构，其穿过翼盒主体工件与该孔，完成翼盒主体工件定位，并通过转动定位夹紧销332进行夹紧。

所述翼盒上梁装配工装为一字型梁结构，与翼盒主体装配工装配合使用，包括上梁装配工装主体6、上梁装配工装定位夹紧器7、接头装置b8。所述的上梁装配工装主体6为一字型梁结构，其下表面设置若干上梁装配工装定位夹紧器7，用于定位和固定翼盒前梁工件，其中，上梁装配工装定位夹紧器7的数量根据需要设置；所述的上梁装配工装定位夹紧器7结构与下侧定位夹紧器3结构相同，用于前梁的定位夹紧；所述的上梁装配工装主体1两端下表面分别设置接头装置b 8，其为杯锥结构的杯部分，用于与翼盒主体装配工装两端的接头装置a 5配合使用，使其固定在翼盒主体装配工装U型开口顶部。

所述前缘翼盒装配工装为一字型梁结构，与翼盒主体装配工装配合使用，其两端固定在翼盒主体装配工装U型开口顶部，包括上梁装配工装主体9、前缘翼盒装配工装定位夹紧器10和接头装置c 11；所述的前缘翼盒装配工装结构与翼盒上梁装配工装机构基本相同，区别仅在于前缘翼盒装配工装定位夹紧器10的定位夹紧固形式不同，具体的，所述的前缘翼盒装配工装定位夹紧器10包括前缘外形卡板101、定位销b 102、滑轨103、定位支座104，所述的定位支座104为条形结构，其上端固定连接在前缘翼盒装配工装下表面，其一侧表面沿长度方向固定安装有滑轨103，滑轨103旁的定位支座104上设有若干定位孔；所述的前缘外形卡板101为板状结构，其侧壁上端与滑轨103配合，使其沿滑轨103上下滑动，其下端与前缘组件工件外形配合，用于前缘组件工件的随行压紧，前缘外形卡板101上设若干孔，通过定位销b 102与定位支座104上的定位孔配合，用于前缘组件工件的定位，前缘外形卡板101移动到所需位置后，插入定位销b 102，完成前缘组件工件的定位压紧。

上述装配工装使用过程如下：

(1)将翼盒主体装配工装、翼盒上梁装配工装组合成长方形工装结构。

(2)利用下侧定位夹紧器3及右侧定位夹紧器4完成后梁及后缘舱零件的定位、夹紧。

(3)利用上梁装配工装定位夹紧器7及右侧定位夹紧器4完成前梁定位、夹紧。

(4)利用左侧定位夹紧器2完成顶端肋定位、夹紧。

(5)手工定位翼盒肋。

(6)连接紧固件，形成骨架结构。

(7)进行其它工作。

(8)将翼盒上梁装配工装更换为前缘翼盒装配工装，完成前缘组件在翼盒组件上的装配。

(9)进行其它工作。

本发明的有益效果：本发明将垂尾翼盒装配、后缘舱装配、前缘装配到翼盒工装相互耦合，形成一个全新的飞机垂直尾翼装配工装，解决了目前需使用两个工装，且两个工装均为为全尺寸工装，结构复杂的问题。本发明通过设置U型的翼盒主体装配工装，交替搭配翼盒上梁装配工装和前缘翼盒装配工装使用，提高了工装利用率，极大提高了生产效率。

附图说明

图1为翼盒主体装配工装整体示意图。

图2为翼盒上梁装配工装示意图。

图3为前缘翼盒装配工装示意图。

图4为下侧定位夹紧器结构示意图。

图5为前缘翼盒装配工装定位夹紧器结构示意图。

图6为装配工装组合使用示意图。

图中：1U型装配工装主体；2左侧定位夹紧器；3下侧定位夹紧器；4右侧定位夹紧器；5接头装置a；6上梁装配工装主体；7上梁装配工装定位夹紧器；8接头装置b；9上梁装配工装主体；10前缘翼盒装配工装定位夹紧器；11接头装置c；311支座；312三角形立筋；313支撑臂；314L型支座；321定位器主体；322定位板；323定位销a；324定位面；325塞片；331L型定位器；332定位夹紧销；101前缘外形卡板；102定位销b；103滑轨；104定位支座。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例

一种飞机垂直尾翼装配工装，所述装配工装包括翼盒主体装配工装、翼盒上梁装配工装和前缘翼盒装配工装。

C919飞机垂尾使用此种形式工装进行装配，使用翼盒主体装配工装、翼盒上梁装配工装完成翼盒产品的装配，将翼盒上梁装配工装更换为前缘翼盒装配工装，完成前缘组件在翼盒组件上的装配。

如图1所示为翼盒主体装配工装整体示意图，所述翼盒主体装配工装包括U型装配工装主体1、左侧定位夹紧器2、下侧定位夹紧器3、右侧定位夹紧器4和接头装置a 5。所述的U型装配工装主体1为U型中空结构，其上部开口，其左侧立柱、右侧立柱、底部梁在垂直于其长度方向的截面上主体为长方形，U型装配工装主体1的左侧立柱、右侧立柱、底部梁内侧分别设置2个左侧定位夹紧器2、12个下侧定位夹紧器3和2个右侧定位夹紧器4，用于翼盒主体工件的定位夹紧；所述的U型装配工装主体1左侧立柱和右侧立柱顶端分别设置接头装置a5，两个接头装置a 5均为杯锥结构的锥部分，用于连接翼盒上梁装配工装或前缘翼盒装配工装。

所述的左侧定位夹紧器2、下侧定位夹紧器3和右侧定位紧器4结构相同，以下侧定位夹紧器3为例对其结构进行说明，如图4所示为下侧定位夹紧器结构示意图；下侧定位夹紧器3包括支撑结构和定位夹紧结构；所述的支撑结构包括支座311、三角形立筋312、支撑臂313和L型支座314；所述的支座311为整个下侧定位夹紧器3的支撑结构，其下端固定在U型装配工装主体1上，其上表面设平台，其侧面固定连接三角形立筋312；所述的三角形立筋312垂直板与支座311固定连接，其水平板上表面与支撑臂313的下端固定连接，L型支座314的水平板固定连接在支撑臂313上端；所述的定位夹紧结构分为下部定位夹紧结构及上部定位夹紧结构，其中下部定位夹紧结构包括定位器主体321、定位板322、定位销a 323、定位面324和塞片325；所述的定位器主体321固定连接在支座311上表面，其上端一侧设板状结构，板状结构上制通孔；所述的定位板322为条形板，其贴合在定位器主体321与板状结构相对一侧的侧壁上，使定位板322与该板状结构形成槽形结构，定位板322上部制孔，该孔与定位器主体321板状结构上的通孔同轴，用于定位销a 323穿过，定位板322下端固定在支座311上表面，其下部设一转轴，该转轴轴线与定位器主体321的板状结构平行，使定位板322上部可绕轴旋转；所述的定位销a 323为螺栓螺母结构，其螺母段连接在定位器主体321板状结构的通孔中，螺栓段连接在定位板322上部的通孔中，定位器主体321与定位板322通过定位销a 323完成翼盒主体工件定位；所述的定位面324固定在定位板322上端面向定位器主体321一侧，且其位于定位板322的孔上方，用于与定位销a 323配合完成翼盒主体工件定位；所述的塞片325为U型板，定位夹装翼盒主体工件时，将其插入定位器主体321的板状结构与翼盒主体工件之间，用于夹紧翼盒主体工件，其U型开口用于躲避定位销a 323；所述的上部定位夹紧结构包括L型定位器331和定位夹紧销332；所述的L型定位器331的垂直板固定安装在L型支座314垂直板上，其水平板位于下部定位夹紧结构上方，该水平板制孔；所述的定位夹紧销332为螺栓螺母结构，其穿过翼盒主体工件与该孔，完成翼盒主体工件定位，并通过转动定位夹紧销332进行夹紧。

如图2所示，所述翼盒上梁装配工装为一字型梁结构，与翼盒主体装配工装配合使用，如图6所示，包括上梁装配工装主体6、上梁装配工装定位夹紧器7、接头装置b8。所述的上梁装配工装主体6为一字型梁结构，其下表面设置4个上梁装配工装定位夹紧器7，用于定位和固定翼盒前梁工件；所述的上梁装配工装定位夹紧器7结构与下侧定位夹紧器3结构相同，用于前梁的定位夹紧；所述的上梁装配工装主体1两端下表面分别设置接头装置b 8，接头装置b 8为杯锥结构的杯部分，用于与翼盒主体装配工装两端的接头装置a 5配合使用，使其固定在翼盒主体装配工装U型开口顶部。

如图3所示，所述前缘翼盒装配工装为一字型梁结构，与翼盒主体装配工装配合使用，其两端固定在翼盒主体装配工装U型开口顶部，包括上梁装配工装主体9、4个前缘翼盒装配工装定位夹紧器10和接头装置c 11；所述的前缘翼盒装配工装结构与翼盒上梁装配工装机构基本相同，区别仅在于前缘翼盒装配工装定位夹紧器10的定位夹紧固形式不同，具体的，如图5所示，所述的前缘翼盒装配工装定位夹紧器10包括前缘外形卡板101、定位销b102、滑轨103、定位支座104，所述的定位支座104为条形结构，其上端固定连接在前缘翼盒装配工装下表面，其一侧表面沿长度方向固定有滑轨103，滑轨103旁的定位支座104上设有若干定位孔；所述的前缘外形卡板101为板形结构，其上端与滑轨103配合，使其沿滑轨103上下滑动，其下端与前缘组件外形配合，用于前缘组件工件的随行压紧，前缘外形卡板101上设若干孔，通过定位销b 102与定位支座104上的定位孔配合，用于前缘组件的定位，前缘外形卡板101移动到所需位置后，插入定位销b 102，完成前缘组件工件的定位压紧。

工装使用过程：

(1)翼盒主体装配工装、翼盒上梁装配工装组合成长方形工装结构。

(2)利用下部及右侧定位器、夹紧器完成后梁及后缘舱零件的定位、夹紧。

(3)利用上部及右侧定位器、夹紧器完成前梁定位、夹紧。

(4)利用左侧定位器完成顶端肋定位、夹紧。

(5)手工定位翼盒肋。

(6)连接紧固件，形成骨架结构。

(7)进行其它工作。

(8)翼盒上梁装配工装更换为前缘翼盒装配工装，完成前缘组件在翼盒组件上的装配。

(9)进行其它工作。

以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。