[发明专利]一种发动机火焰筒冷却缝槽间隙的检测方法

说明书

提供了一种发动机火焰筒冷却缝槽间隙的检测方法，所述检测方法采用的检测工具套件包括至少两个检测工具，所述至少两个检测工具中的每一个包括柔性线材和与柔性线材附接的球形结构，不同的检测工具的球形结构具有不同的尺寸规格，所述检测方法包括：从所述检测工具套件中选取两个检测工具，两个检测工具的球形结构的直径差等于待检测缝槽间隙的允许值的公差带；通过牵引柔性线材，使所述两个检测工具的球形结构尝试穿过所述待检测缝槽间隙。

技术领域

本发明属于航空发动机领域，船舶、地面燃机等燃气涡轮发动机火焰筒类似结构亦可参考执行，是一种适用于发动机火焰筒冷却缝槽间隙的检测方法。

背景技术

航空发动机主燃烧室的功能是通过燃烧将燃料的化学能转变为燃气的热能，使气体总焓增大，提高燃气在涡轮和尾喷管内膨胀做功的能力。主燃烧室工作时，从燃油系统供入的燃油，与来自压气机并经扩压器降速增压的高压空气混合，形成可燃混合气，并经点火系统引燃，在火焰筒中进行充分有效的燃烧。火焰筒作为与燃气直接接触的热端部件，工作过程中承受燃气冲刷、辐射等影响，工作环境非常恶劣，国内、外现有的材料体系无法满足要求，均需要通过外部低温引气冷却保护，不同的冷却结构形式将直接影响火焰筒的冷却效果，缝槽气膜冷却作为一种典型的火焰筒冷却结构形式，国内外三代机水平发动机多有采用，如俄制RD33/31F、美制CM56及国内XX10发动机等，缝槽尺寸的设计与控制是保证火焰筒冷却效果的主要元素，如缝槽间隙过大无法形成气膜覆盖，并引起其他位置冷却或参与燃烧用气减少，影响发动机性能，缝槽间隙过小，则造成该部位冷却气量不足，局部高温烧蚀。

国内某型发动机在使用过程中就多次出现火焰筒局部烧蚀现象，排故分析发现火焰筒局部冷却缝槽间隙偏小，由于该型发动机火焰筒采用钣金成型，型面精度较差，并且火焰筒冷却缝槽间隙通过标准塞尺进行检测，测量误差较大，主要体现在三个方面，一是标准塞尺具有一定宽度(10mm)，检测环形弧面间隙无法检测到顶点，存在测量误差；二是火焰筒冷却缝槽间隙轴向存在一定角度或弧度，塞尺作为直线形刚性检测工具(长度100mm)，测量深度存在限制，无法检测影响空气流通面积的整个间隙范围；三是由于火焰筒型面干涉，对部分冷却缝槽间隙标准塞尺存在检测角度偏差，仅能检测端口位置，且误差较大。综合上述原因，利用标准塞尺检测该型发动机火焰筒冷却缝槽间隙局限性较大，检测结果无法反映火焰筒的真实状态，为发动机的使用安全及寿命带来很大的风险。

发明内容

发明目的

针对国内某型发动机火焰筒在加工过程中利用标准塞尺检测冷却缝槽间隙暴露出来的检测实施困难，误差较大，无法反映火焰筒真实状态，造成火焰筒局部烧蚀的问题。本发明提供一种火焰筒冷却缝槽间隙检测方法，采用带柔性杆的球形结构，可检测轴向及周向弧面结构间隙，避免火焰筒型面的干涉，并利用分组管理，通过控制检测球不同直径规格，检测火焰筒冷却缝槽间隙范围，真实的反映火焰筒加工状态，为火焰筒冷却缝槽返修及交付使用提供支撑。

技术方案

本发明提供一种发动机火焰筒冷却缝槽间隙的检测方法，所述检测方法采用的检测工具套件包括至少两个检测工具，所述至少两个检测工具中的每一个包括柔性线材和与柔性线材附接的球形结构，不同的检测工具的球形结构具有不同的尺寸规格，所述检测方法包括：从所述检测工具套件中选取两个检测工具，两个检测工具的球形结构的直径差等于待检测缝槽间隙的允许值的公差带；通过牵引柔性线材，使所述两个检测工具的球形结构尝试穿过所述待检测缝槽间隙。

在上述检测方法中，通过牵引柔性线材，使所述两个检测工具的球形结构在一个或多个方向上尝试穿过所述待检测缝槽间隙。

在上述检测方法中，当具有较小尺寸规格的球形结构的检测工具穿过所述待检测缝槽间隙，且具有较大尺寸规格的球形结构的检测工具未穿过所述待检测缝槽间隙时，判定所述待检测缝槽间隙满足设计要求；在除上述之外的情况下，判定所述待检测缝槽间隙不满足设计要求。

在上述检测方法中，所述柔性线材由金属、塑料、复合材料中选择的一种材料制成。