[发明专利]一种用于航空发动机双层结构隔热屏外环配钻孔装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于航空发动机双层结构隔热屏外环配钻孔装置及方法，配钻孔装置包括支撑台、避让槽、压块、钻头引导孔、支架和压紧螺栓。配钻时，将支撑台装入搭接段与内环之间，使得支撑台同时与搭接段的内表面以及内环的外表面紧贴；将外环装配至搭接段的外表面上；将压块放置在外环的外表面上，确保钻头引导孔对齐外环上的已加工铆接孔，调整压紧螺栓使得外环和搭接段被压紧在压块和支撑台之间；通过钻床和钻头引导孔在搭接段上配钻铆接孔。本发明防止了搭接段受钻头压力而产生变形及错位，同时起到配钻孔时对钻头的引导作用，提高了配钻孔精度及效率。

技术领域

本发明属于机械加工配钻孔领域，涉及一种航空发动机双层结构隔热屏外环配钻孔装置及钻孔方法。

背景技术

航空发动机加力燃烧室隔热屏三维示意图如图1和图2所示，该隔热屏为双层结构，主要由内环、外环、搭接段三部分组成。其中，内环与搭接段通过连续点焊进行组合，而外环与搭接段则通过抽芯铆钉进行铆接。加工过程中，在完成搭接段与内环的焊接后，需将外环按图3所示方法与搭接段进行装配，然后通过外环上已经加工的铆接孔，对搭接段进行配钻孔，从而保证两孔同心，满足铆接要求。然而，隔热屏材料较薄，外环、搭接段材料为GH3128，厚度为0.6mm，零件刚性差，在配钻孔时搭接段受钻头压力而产生变形，导致无法钻孔。

在现有的加工方法中由于搭接段及内环之间的悬空位置无支撑，可靠性差，加工过程中经常由于晃动导致零件变形或者错位，导致加工的孔为椭圆孔。此外，由于外环厚度仅有0.6mm，在通过外环上的孔配钻搭接段上的孔时，外环上的孔无引导性，又由于零件结构限制，无法使用钻套，导致外环上的孔被扩大成椭圆孔，影响铆接后的强度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种用于航空发动机双层结构隔热屏外环配钻孔装置及方法，设计制造一套适用于该类零件的配钻孔装置，一方面实现在配钻孔时对搭接段的有效支撑及零件相对位置固定，防止搭接段受钻头压力而产生变形及错位；另一方面还可以起到配钻孔时对钻头的引导作用，从而提高配钻孔精度及效率。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

一种用于航空发动机双层结构隔热屏外环配钻孔装置，双层结构隔热屏包括外环、搭接段和内环，内环与搭接段点焊连接，外环与搭接段铆接，且外环上有已加工铆接孔，搭接段与外环上已加工铆接孔对应位置的下方呈悬空状态，配钻孔装置包括，

支撑台，所述支撑台置于搭接段与外环上已加工铆接孔对应位置下方的悬空空间内；

避让槽，所述避让槽位于支撑台上表面；

压块，所述压块置于外环的外表面，使得外环和搭接段的铆接位置处于支撑台和压块之间；

钻头引导孔，所述钻头引导孔开设在压块上，且贯穿压块的上、下表面；

支架，所述支架与支撑台相连，支架的一端延伸至避让槽上方；

压紧螺栓，所述压紧螺栓可移动连接在支架上，且压紧螺栓的移动路径与压块相交。

作为一种选择，所述支撑台包括，

与搭接段内表面贴合的支撑台上表面，支撑台上表面的曲率与搭接段内表面的曲率一致，所述避让槽位于支撑台上表面；

与内环外表面贴合的支撑台下表面，支撑台下表面的曲率与内环外表面的曲率一致。

作为一种选择，所述压块包括与外环接触的压紧面，压紧面的曲率与外环的外表面曲率一致。

作为一种选择，所述支架至少有两个。

作为一种选择，所述压紧螺栓与压块的接触点位于钻头引导孔的左、右两端。

作为一种选择，所述支撑台和压块的长度小于外环或内环的圆周长度。