[发明专利]航空发动机轴承内环电感应分解方法

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机装配技术领域，特别是涉及一种航空发动机轴承电感应分解方法。

背景技术

在发动机批生产初期，由于故障分析和性能调整，发动机需要重复装配和分解。在分解高压压气机后轴承时，轴承与后轴颈过盈量较大，常用分解工艺方法是：在常温下用卸拔器进行拔卸。该方法经常使与后轴承内环配合处的高压压气机转子后轴颈上出现拉伤、拉沟等现象，严重的将造成转子后轴颈报废。重新装配时不得不更换高压压气机转子后轴颈，这对发动机再装配及发动机的交付造成了严重的影响，损失严重。

分析认为，现有的高压压气机后轴承（滚棒轴承）内环装配、分解存在以下主要缺陷：

早期，后轴颈组合加工工序安排不合理，后轴颈圆柱度不理想，局部过盈量过大，轴承无特殊选配要求，装配分解难度较大。

在分解过程中，采用机械方法，即使用爪式拔卸器工装，拔卸爪受力不均匀，定心不牢靠，易在后轴承内环拔卸过程中，使高压压气机转子后轴颈产生拉伤、拉沟，甚至报废。

采用机械方法，易使轴颈表面产生毛刺，锐边等，若清除不彻底，会影响下次装配。同时，经常拔卸轴承，易使轴承、轴颈磨损后尺寸变小、过盈量减小，返修工作量较大。

发明内容

本发明的目的是：

本发明解决压气机后轴承分解难，分解时造成转子后轴颈拉伤、拉沟、报废的问题。

本发明的技术方案是：

本方法利用加热设备的感应圈对轴承内环加热，使其与轴承分解。

本方法还包括以下步骤：在加热时，将航空发动机轴承竖直向下放置，在轴承内环与轴承松开时，轴承向下掉落。

在加热时，本方法将加热设备的感应圈套入内环外，并使感应圈与轴承内环径向等距。

对于轴承内环材料为GCr15，轴承内环厚度为5mm--6mm，加热频率范围为10.24～12.47KHz；

在环境温度大于20℃时，加热时间优选：7.8s～8.3s；

在环境温度小于20℃时，加热时间优选：10s～11s。

本发明的优点是：

本发明将电感应加热技术应用于在航空发动机轴承内环分解工艺中，在国内尚属首例。本发明避免采用拔卸工装，将压气机后轴颈拉伤、报废，经多次分解，也不会影响轴颈、轴承尺寸及配合。本发明对轴承、轴颈无任何损伤。轴承工作正常，压气机后轴颈无拉伤、拉沟等现象，尺寸无变化。

具体实施方式

本发明的工作原理如下：本发明采用LC振荡电路，通过电感应圈通电后在后轴承内环上产生的“集肤效应”进行加热分解。在加热开始时，通过输入的正弦电流，使感应圈内产生交变的磁场，并在内环内部形成封闭的环形感应电流I。电流强度从轴承内环外侧表面向内侧递减。在理想情况下，若在内环内侧表面上形成的感应电流为最小，此时，加热效果最佳。这样，内环靠电流做功升温，而后轴颈主要靠传热升温。同时，由于电流做功响应时间较短，而传热响应时间较长，通过响应的时间差，在感应圈内产生的温度场中，使内环内侧表面和后轴颈外表面上形成较大的温度梯度，并产生温差，以此来分解内环。因此，在电感应加热过程中，确定其加热频率，即设备LC振荡电路的谐振频率。通过选择最佳的频率段，以达到理想的加热效果。电感应加热技术具有一定的可行性。

根据上述原理，将转子竖直向下，通过加热轴承内环，达到一定温度后，内环与轴颈过盈量消失，内环在自重作用下，从轴颈上自动分解脱落下。该工艺方法在国内或国外航空领域中尚未应用。

本发明的一个具体实施例如下：

对于轴承内环材料为GCr15，轴承内环厚度为5mm—6mm的轴承，分解过程如下：

1）用吊帽将压气机转子放入专用工作台上，并使后轴颈处于竖直向下。

2）将加热设备的感应圈套入后轴颈相应部位，通过调节感应圈支架使感应圈与轴承内环处于同一平面内，并尽量使感应圈与轴承内环径向等距。

3）设备自动对轴承内环加热，达到加温时间后，内环自动脱落下。

加热参数确定如下：

最佳加热频率范围10.24～12.47KHz。

①1环境温度大于20℃

加热时间：7.8s～8.3s设定频率：12.1KHz；

②环境温度小于20℃

加热时间：10s～11s  设定频率：12.1KHz；

4）轴承加热后参数测量如下：

剩磁量：1.1～1.3高斯（≤3高斯）

内环表面硬度：58～60HRG，加热前后无变化。