压气机静子扇形件装配技术问题分析

梁巧云　蔺治强　金秀杰

摘 要：压气机静子扇形件装配到机匣上与机匣配合不好，有时候配合太紧装不上，有时候配合太松不能满足设计要求。本项目通过进行工艺、工装复查及跟踪装配过程、对比检查扇形件在机匣上的装配状况和综合量规检查状况等工作，查明了扇形件装配技术问题的真实原因，制定了有效的控制措施，提高了扇形件装配一次合格率。

关键词：扇形件；装配；技术问题

中图分类号：U263 文献标识码：A

压气机静子扇形件由叶片、T型叶型板、大、小弯边板等9个零件装配后钎焊形成，后续还要经历时效热处理、喷涂等工艺过程，工艺因素复杂，质量控制难度大。目前扇形件与机匣装配时配合不好，有时配合太紧装不上，有时配合太松不符合设计要求。此问题一直伴随着型号研制过程，而且在其他型号研制中也存在同类问题。目前扇形件一次装配合格率不足20%，严重影响生产效率。

为此装配厂在2014年提出两项技术瓶颈项目，通过攻关研究发现，导致这种现象的最直接原因是扇形件涂后用综合量规与机匣不符。

1.装配间隙问题分析

1.1 鱼刺图分析

如图1所示。

在钎焊和时效热处理过程中扇形件变形、喷涂涂层厚度控制不好、扇形件装配面圆跳动不合格等均会造成扇形件与机匣装配时或紧或松的问题。

1.2 装配太紧问题分析

在研制初期，经常出现扇形件在机匣上装配太紧装不上的问题，其原因是扇形件自身制造质量没有得到很好地控制。扇形件装配面圆跳动不合格、扇形件在钎焊和热处理过程中变形均可导致扇形件在机匣上装不上。通过在钎焊和热处理过程中增加支撑条并研制入炉夹具，有效控制扇形件的变形；通过用综合量规在焊接前、后检测扇形件装配面，使其顺利通过综合量规，保证了扇形件装配面的圆跳动，目前生产的扇形件一次装配基本不存在装不上的问题。

1.3 装配太松问题分析

通过对已装配的4台发动机扇形件装配情况进行深入跟踪调查，发现目前扇形件装配最突出的问题是松紧度太松。原因分析如下：

（1）工艺文件里规定扇形件在喷涂后“应能够顺利通过综合量规”，检验时单方面考虑“顺利”通過，导致涂层厚度偏薄，扇形件在综合量规里松，在机匣上装配时也松。通过研制专用测具检测证明，涂层厚度大部分偏薄。

（2）对修配合格的扇形件在机匣上的装配松紧度与在综合量规里的松紧度进行对比检测证明：四、五和六级扇形件的综合量规实体状态与机匣存在一定差异，机匣状态在不同发动机也有一定波动。

（3）通过对四～八级扇形件综合量规设计图纸及实物质量证明单进行复查，发现几个级的量规设计尺寸公差给法不统一，四、五级综合量规实物质量证明单显示实体制造尺寸偏下限，导致“顺利”通过综合量规的扇形件实体更小，在机匣上装配松。

1.4 改进措施

（1）重新研制了典型件五级、七级扇形件综合量规，综合量规尺寸按照机匣尺寸设计，内加衬垫后使用。扇形件在综合量规里的装配状态完全模拟其在机匣里的装配状态，因此可以同时考核扇形件及机匣的实物制造质量。

（2）按照综合量规设计原则，将生产现场使用的四～六级综合量规进行更改，使通过量规后的扇形件实体尺寸适当增大。

（3）控制喷涂后扇形件在综合量规里的松紧度，由于扇形件在综合量规里的松紧度没有量化考核指标，经过试验摸索，认为可以用扇形件在量规里的晃动量来评价。七、八级扇形件喷涂后在综合量规里的晃动量应不大于0.15mm。四～六级扇形件喷涂后应能通过综合量规且有较大的阻力感，扇形段在综合量规里的晃动量不大于0.05mm。

3.工艺试验结论

通过进行工艺、工装复查及对已装配的4台发动机扇形件装配情况进行深入跟踪调查，查明扇形件装配最突出的问题是松紧度太松，原因是扇形件涂层厚度偏薄，四、五、六级扇形件综合量规实体状态与机匣存在一定差异，四、五级综合量规实体制造尺寸偏下限，导致“顺利”通过综合量规的扇形件实体更小，在机匣上装配时松。通过检测扇形件在综合量规里的晃动量可有效控制扇形件在综合量规里的松紧度，进而满足装配要求。

结语

压气机静子扇形件构件众多且加工和装配工艺复杂，从而对压气机静子扇形件于机匣之间的装配带来了极大的困难.为提高压气机静子扇形件的装配质量，通过对压气机静子扇形件的制造和装配工艺分析并积极做好压气机静子扇形件构件装配时的工装复查及跟踪装配过程、对比检查扇形件在机匣上的装配状况和综合量规检查状况等工作，找出了影响压气机静子扇形件构件装配质量的关键因素，通过制定针对性的举措有效的提高了压气机静子扇形件构件装配的一次成功率。

参考文献

[1]马祥，张跃华，郭丰，等.PW4000发动机低压压气机静子和涵道组件修理技术[J].航空制造技术，2006（9）：52-54.

[2]颜渝.压气机静子叶片扇形组件加工工艺研究[J].航空精密制造技术，2011， 47（6）：32-35.endprint