CN103302141B - 盘状板件校平装置及校平方法 - Google Patents

Abstract

一种盘状板件校平装置及校平方法。盘状板件校平装置的炉***于龙门架内，并固定在龙门架的炉体安装台上。液压缸固定在炉体的上横梁上。液压缸的液压缸活塞的下端穿位于炉体内，上部压头固定在液压缸活塞的下端面。平行度调整台位于炉体内，并固定在承力柱的上端面，下部压头位于平行度调整台的上表面。上部压头的表面与下部压头的表面相对应。三条电炉丝均布在炉体内壁圆周上，并且各电炉丝的两端分别与炉体外部相对应的一组电极焊接。三组电极均布在炉体上。校平中采用氮气保护气体，并实时监测和调节各项参数，使校平合格率提高至95%，并具有结构简单，操作方便的特点。

Description

盘状板件校平装置及校平方法

技术领域

本发明涉及液压及锅炉领域，具体解决飞机刹车盘骨架翘曲度超标问题。

背景技术

飞机刹车时，液压***给刹车活塞加压，抱紧热库组件，热库组件中刹车盘之间形成摩擦，产生大量热量，从而温度升高，因骨架材质为合金钢，经常处于在这种高压，高温情况下，骨架就容易产生翘曲变形，从而使其翘曲度超标。

目前民航维修业内对刹车盘骨架的翘曲度要求不大于0.35～0.45mm（不同件号的产品翘曲度要求不同），对于翘曲度超标的刹车盘骨架，航空公司或直接报废换新件，或采取冷校平方法，即在常温下，将需校平的刹车盘骨架采用垫板夹紧，放入压床进行加压，保压约10小时后，即可降低其表面翘曲度，达到校平效果。

该方法方便简单，但缺点是校平后的刹车盘骨架容易反弹，在加压过程中其内部应力并没有完全消除，随着压力撤去后，骨架就会慢慢出现翘曲反弹现象，影响校平效果，一般10片骨架校平后有4-5片骨架会出现这种翘曲反弹情况。

另一种方法为热校平法，其工艺方法为：使用垫板夹紧工件，整体放入压床或压力机进行加压，然后使用螺栓将垫板紧固锁死，最后整体放入加热炉内加热并保温一段时间，空冷即可。

所述热校平方式较之冷校平法，校平效果理想，校平合格率约为90%。但在热校平时无法对工件所受压力进行实时监控和调节，因工件在加热炉内受热膨胀，所受压力必然会增大，对一些特殊材料的工件，校平压力过大，可能会对其造成损坏；再次是拆装的工作量大，而且工件表面会产生氧化皮。

如，现有类似的拖拉机离合器从动盘校平工艺：该校平工艺使用的工装垫板由环形盘状垫板及螺杆组成。其从动盘为环形盘状板件，中间有孔，校平前，先将欲校平环形工件串放在螺杆及下部的环形盘状垫板上，工件安装完成后将上部的环形盘状垫板串在螺杆上并盖住工件。在螺杆上下端拧上螺母并拧到拧不动为止。然后将其整体放入加热炉内进行加热到600～800℃，并保温3～4小时，从炉中取出，使其自然冷却后拆开，达到校平效果。

这种校平方法，劳动量大，校平过程中，工件所受压力不明，完全依靠经验摸索，导致校平效果较低，且工装垫板及工件高温在空气中冷却，会产生强烈氧化，影响工装垫板的再次利用。

现有技术中的热校平方法一般用于金属板材零件，不适于刹车盘骨架的热校平，并且目前国内外尚无专门用于刹车盘骨架的热校平装置。

发明内容

为克服现有技术中存在的校平后的飞机刹车盘骨架易反弹、校平压力过大，会对造成机刹车盘骨架损坏的不足，本发明提出了一种盘状板件校平装置及校平方法。

本发明提出的盘状板件校平装置包括液压缸、龙门架、炉体、保温炉衬、电炉丝、液压缸活塞、上部压头、热电偶、下部压头、平行度调整台和承力柱。

炉***于龙门架内，并固定在龙门架的炉体安装台上。液压缸固定在炉体的上横梁上。液压缸的液压缸活塞的下端穿位于炉体内，上部压头固定在液压缸活塞的下端面。平行度调整台位于炉体内，并固定在承力柱的上端面，下部压头位于平行度调整台的上表面。所述上炉体顶部开有进气口，该进气口的一端与外部保护气***相连，另一端通入炉体内腔。热电偶安装在炉体内壁中部。炉体上开有排气口。上部压头的表面与下部压头的表面相对应。三条电炉丝均布在炉体内壁圆周上，并且各电炉丝的两端分别与炉体外部相对应的一组电极焊接。三组电极均布在炉体上。

所述电极分别嵌装在炉体和炉门上的电极安装孔内；分别通过保护盖对所述电极进行防护。

在炉体的上端中心有液压缸活塞过孔，在炉体的下端中心有承力柱过孔。所述液压缸活塞过孔与承力柱过孔同心。

本发明提出的所述盘状板件校平装置校平飞机刹车盘骨架的方法的具体过程是：

步骤1，安装待校平飞机刹车盘骨架及垫板：将待校平的多个飞机刹车盘骨架依次叠放在盘状板件校平装置的下部压头上；叠放时，在相邻的飞机刹车盘骨架之间均放置一块垫板，并在所述叠放的飞机刹车盘骨架与盘状板件校平装置的下部压头之间有垫板，在所述叠放的飞机刹车盘骨架的最上层有垫板；垫板、待校平飞机刹车盘骨架与下部压头和上部压头同心。下压上部压头，使上部压头触碰到最上部垫板。

步骤2，通保护气体。以氮气作为保护气。氮气流量为0.8～1m³/h，吹炉30分钟后，调节保护气流量至0.1～0.2m³/h并保持，直至打开炉门进行空冷时关闭该保护气。

步骤3,加压。通过外部液压控制***下压上部压头，对安装好的待校平骨架进行加压，加压压力为9.0～9.5MPa并保持该压力。

步骤4，加热及保温。对加压的待校平飞机刹车盘骨架加热至590～640℃并保温2～4h。

步骤5，工件冷却。保温结束，打开外部循环水冷却***，使炉内温度降至90～100℃。打开炉门进行空冷30～40min，使校平后的工件可冷却至40～50℃。

步骤6，拆取工件。提升上部压头卸除加压压力，得到校平后的飞机刹车盘骨架。

本发明的目的是提供一种通过在高温下对飞机刹车盘骨架表面施加均匀压力，进而降低其翘曲度的设备及飞机刹车盘骨架热校平工艺方法。

分析依据飞机刹车盘骨架变形的原因，即在长时间的高温、高压下，因骨架表面各部位受压不均而产生表面翘曲变形。实现逆向翘曲形变，即在长时间的高温下，从外界对其表面均匀加压，消除其内部应力，进行有益变形，从而达到降低翘曲度的目的。

本发明还解决了目前热校平工艺中的压力实时监测及调节、校平后工件氧化、拆装工作量大的问题，进一步提高校平合格率。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：

1．校平合格率提高至95%：

下压头底部内凹式圆弧面，与底部承力柱顶部凸圆弧面相匹配，当上压头下压时，可实现自动调整功能，保证工件上下表面受力平行；上下压头及工装的表面更小的翘曲度及圆形的设计，与骨架表面完全贴合，使骨架校平时受力均匀；

2．解决了工件校平后的氧化问题：

炉体内配给有氮气保护气体，可在加热、保温及冷却时，防止骨架、上下压头及垫板表面高温氧化；

3．工件安装及拆卸方式更简单：

至上而下的加压装置，将工件及垫板依次放置于下部压头之上或取下即可。

4．校平过程中，各项参数均实时监测显示及实时的可调节性：

使用温控仪实现梯度升温和加热到温自动保温设定；使用继电器来控制液压阀的开关，实现液压站的控制、压力的实时监控及调节，为不同工件的校平提供参考依据；

5．冷却循环装置进一步的降低了工件校平后的冷却时间。冷却时间约缩短了1-2小时。

为验证本发明的效果，将10片翘曲度均超出标准0.4～0.9mm的2612302刹车装置刹车盘骨架装入本发明提出的热校平炉中，按本发明提出的校平方法进行了热校平。校平后的刹车盘骨架有3片的翘曲度为0.1～0.2mm，有4片的翘曲度为0.2～0.3mm，剩余4片翘曲度为0.3～0.4mm，校平结果均合格。后续多次进行校平试验，只有一、两次试验出现1片超标，其余均合格，校平合格率达到95%以上；出炉工件表面颜色光润，无氧化掉皮现象。

附图说明

图1是校平装置的结构示意图；

图2是炉体内部的结构示意图；

图3是工件校平时的安装示意图，其中图3a是主视图，图3b是图3a的局部放大图；

图4是龙门架的结构示意图；

图5是平行度调整台的结构示意图；

图6是下部压头的结构示意图。

图中：1.液压缸；2.龙门架；3.炉门；4.C型夹；5.紧固螺栓；6.保护盖；7.保护盖紧固件；8.门轴；9.电极；10冷却水口；11.炉体；12.保温炉衬；13.上部压头紧固螺栓；14.电炉丝；15.平行度调整台紧固螺栓；16.液压缸活塞；17.上部压头；18.热电偶；19.排气口；20.下部压头；21.平行度调整台；22.承力柱；23.炉体底座；24.进气口；25.密封法兰；26.垫板；27.待校平飞机刹车盘骨架；28.炉体安装台。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种盘状板件校平装置，包括液压缸1、龙门架2、炉体11、保温炉衬12、电炉丝14、液压缸活塞16、上部压头17、热电偶18、下部压头20、平行度调整台21、承力柱22和炉体底座23。

龙门架2为本实施例的载体。所述龙门架2为框架结构，包括支柱、上横梁、炉体安装台28和龙门架底座。所述上横梁和炉体安装台28为矩形。上横梁和炉体安装台28之间通过支柱支撑，底座安装在下横梁上，用于支撑整个装置。

在所述上横梁的几何中心有液压缸安装孔，液压缸1通过紧固螺栓5固定在该安装孔内。

炉体11位于龙门架2内，通过炉体底座23并固定在龙门架2的炉体安装台28上。

炉体11为两端有端盖的圆柱形壳体，钢板密封焊接而成。在炉体11内表面有120mm厚的保温炉衬12，该保温炉衬为真空成型硅酸铝纤维制品。炉体11的上端中心和下端中心与保温炉衬12的上端中心和下端中心均有通孔。所述炉体11上端中心和下端中心的通孔与保温炉衬12上端中心和下端中心的通孔均同心，并且炉体11上端中心的通孔与保温炉衬12的上端中心的通孔为液压缸活塞过孔；炉体11下端中心的通孔与保温炉衬12下端中心的通孔为承力柱过孔。

在炉体圆周表面有炉门3，该炉门3通过转轴8安装在炉体11上，能够135°旋转打开，并通过C型夹4实现炉门的关闭扣紧；炉门与炉体之间采用橡胶圈密封。炉门3中上部开有一组电极安装孔及冷却水口10，用于安装电极9及连通炉门3内部冷却水管路。在炉体的圆周表面有两组电极安装孔。所述共三组电极安装孔均布在炉体上。

液压缸1的液压缸活塞16的下端穿过所述液压缸活塞过孔，位于炉体11内。所述承力柱22位于炉体11内，该承力柱的下端穿过所述承力柱过孔固定在所述炉体底座23上表面。炉体底座23固定在龙门架2的炉体安装台28上。

上部压头17位于炉体11内，并通过上部压头紧固螺栓13固定在液压缸活塞16的端面。平行度调整台21位于炉体11内，并通过平行度调整台紧固螺栓固定在承力柱22的上端面，下部压头20位于平行度调整台21的上表面。所述上部压头17的表面与下部压头20的表面相对应，并且所述上部压头17在液压缸活塞16的带动下，沿炉体轴向的运动距离为300mm。该液压缸1及液压缸活塞16通过液压管路与外部液压站相连接，并通过控制柜中的继电器，来控制液压站中液压阀的开关，实现加/卸压功能；通过控制柜中压力显示仪实现加压压力的实时显示。

密封法兰25套装液压缸活塞16上，与炉体顶部法兰通过紧固件相连，实现炉体11顶部的动态密封。

电极9有6个，均分为三组，其中一组安装在炉门上，其余二组安装在均布在炉体上。所述电极9分别嵌装在炉体和炉门上的电极安装孔内，并且一端分别与位于炉体内壁上的电炉丝连通，另一端分别与外部控制柜电源相连，外部控制柜中的温控仪通过控制输入电极9电流的大小来实现炉体11的加热及保温；分别通过保护盖6对所述电极进行防护，以防止人员触电。所述的一个保护盖6通过保护盖紧固件7固定在炉门上，二个保护盖6通过保护盖紧固件7固定在炉体上。冷却水口10通过管路与外部冷却水循环***相连。

发热体采用Cr20Ni80高温电热丝。三条电炉丝14绕成“之”形并均布在炉体内壁圆周上，以最大限度的保证炉温均匀度。其中一条电炉丝位于炉门的内表面。各电炉丝14的两端分别与炉体外部相对应的一组电极9焊接。

炉体11顶部开有进气口24，该进气口的一端与外部保护气***相连，另一端通入炉体内腔。炉体内壁中部开有热电偶安装孔，安装有热电偶18。所述热电偶采用K分度热偶，热电偶18一端位于炉体3内部，另一端与外部电控制柜相连，实时监控炉内温度。热电偶18安装孔下方的炉体上有排气口19，用于排除空气。

本实施例的加压装置采用常规的液压加压。通过调节减压阀的压力能够保持***压力，从而实现在加热过程中施加在工件上的压力保持基本恒定。加压油缸安装在炉体的正上方，与上压盘之间采用活动连接，在油缸作用下压盘可上下运动，最大行程300mm。

本实施例的保护气氛装置采用现有技术，由气源、汇流排组成，并配给气瓶固定架。冷却水循环***采用现有技术，包括炉体内置有却水循环管路，用于内部与油缸、电极连接处的冷却。并配有冷却循环水箱。

实施例2

本实施例是利用实施例1所述盘状板件校平装置对某型飞机刹车盘骨架进行校平的方法，具体过程是：

步骤1，安装待校平飞机刹车盘骨架27及垫板26。如图3所示，首先旋开C型夹4，打开炉门，通过外部液压控制***提升上部压头17，调节控制柜中的继电器，以控制液压站中液压阀，对液压缸1进行排油卸压，使液压缸活塞16带动上部压头17根据所需校平工件的数量提升260mm，然后在下部压头20上放置一块垫板26，再依次在垫板26正中放置一片待校平飞机刹车盘骨架27。安装时，垫板26、待校平飞机刹车盘骨架27与下部压头20和上部压头17同心。当工件安装完毕后，在其最上部放置一块垫板26。调节控制柜中的继电器，来控制液压站中液压阀，对液压缸1进行注油加压，使液压缸活塞16带动上部压头17下压，使上部压头17触碰到最上部垫板26，此时不需要压紧工件。然后关闭炉门，旋紧C型夹4。

步骤2，通保护气体。

以氮气作为保护气。氮气流量为0.8～1m³/h，吹炉30分钟后，调节保护气流量至0.1～0.2m³/h并保持，直至打开炉门进行空冷时关闭该保护气。本实施例中，氮气流量为1m³/h，调节保护气流量至0.1m³/h并保持至进行空冷时。

步骤3,加压。

通过调节控制柜中的继电器，来控制液压站中液压阀，对液压缸1进行注油加压，使液压缸活塞16带动上部压头17下压，对安装好的待校平骨架进行加压，直至压力显示仪显示压力为9.0～9.5MPa，并保持该压力。本实施例中，压力为9.5MPa。

步骤4，加热及保温。

控制温控仪对加压的待校平飞机刹车盘骨架27进行加热，首先设置温控仪的最大加热温度为590～640℃，开启加热电源进行加热，当加热至设置温度后，温控仪自动进行保温，保温时间为2～4h。本实施例中，加热温度为640℃，保温时间为4h。

步骤5，工件冷却。

保温结束后，关闭加热电源，打开外部循环水冷却***，冷却5～6h，使炉内温度降至90～100℃。打开炉门进行空气中冷却，冷却30～40min，校平后的工件即可冷却至40～50℃。

步骤6，拆取工件。

通过液压***提升上部压头17卸除加压压力，得到校平后的飞机刹车盘骨架。

实施例3

本实施例是某型飞机刹车盘骨架校平方法，具体过程是：

步骤1，安装待校平飞机刹车盘骨架27及垫板26。如图3所示，首先旋开C型夹4，打开炉门，通过外部液压控制***提升上部压头17，调节控制柜中的继电器，以控制液压站中液压阀，对液压缸1进行排油卸压，使液压缸活塞16带动上部压头17提升，并根据所需校平工件的数量确定上部压头的提升高度。在下部压头20上放置一块垫板26，再依次在垫板26正中放置一片待校平飞机刹车盘骨架27。安装时，垫板26、待校平飞机刹车盘骨架27与下部压头20和上部压头17同心。当工件安装完毕后，在其最上部放置一块垫板26。调节控制柜中的继电器，来控制液压站中液压阀，对液压缸1进行注油加压，使液压缸活塞16带动上部压头17下压，使上部压头17，使上部压头17触碰到最上部垫板26，此时不需要加压。然后关闭炉门，旋紧C型夹4。

步骤2，通保护气体。

以氮气作为保护气。氮气流量为0.8～1m³/h，吹炉30分钟后，调节保护气流量至0.1～0.2m³/h并保持，直至打开炉门进行空冷时关闭该保护气。本实施例中，氮气流量为0.8m³/h，调节保护气流量至0.15m³/h并保持至进行空冷时。

步骤3,加压。

通过调节控制柜中的继电器，来控制液压站中液压阀，对液压缸1进行注油加压，使液压缸活塞16带动上部压头17下压，对安装好的待校平骨架进行加压，直至压力显示仪显示压力为9.0～9.5MPa并保持该压力。本实施例中，压力为9.2MPa。

步骤4，加热及保温。

对加压的待校平飞机刹车盘骨架27进行加热，首先设置加热温度为590～640℃，开启电源加热，当加热至设置温度后，进行保温，保温时间为2～4h。本实施例中，加热温度为590℃，保温时间为2h。

步骤5，工件冷却。

保温结束，打开外部循环水冷却***，冷却5～6h，使炉内温度降至90～100℃。打开炉门进行空气中冷却，冷却30～40min，使校平后的工件即可冷却至40～50℃。

步骤6，拆取工件。

通过液压***提升上部压头17卸除加压压力，得到校平后的飞机刹车盘骨架。

实施例4

本实施例是某型飞机刹车盘骨架校平方法，具体过程是：

步骤1，安装待校平飞机刹车盘骨架27及垫板26。如图3所示，首先旋开C型夹4，打开炉门，通过外部液压控制***提升上部压头17，调节控制柜中的继电器，以控制液压站中液压阀，对液压缸1进行排油卸压，使液压缸活塞16带动上部压头17，并根据所需校平工件的数量确定提升高度。在下部压头20上放置一块垫板26，再依次在垫板26正中放置一片待校平飞机刹车盘骨架27。安装时，垫板26、待校平飞机刹车盘骨架27与下部压头20和上部压头17同心。当工件安装完毕后，在其最上部放置一块垫板26。调节控制柜中的继电器，来控制液压站中液压阀，对液压缸1进行注油加压，使液压缸活塞16带动上部压头17下压，使上部压头17触碰到最上部垫板26，此时不需要压紧工件。然后关闭炉门，旋紧C型夹4。

步骤2，通保护气体。

以氮气作为保护气。氮气流量为0.8～1m³/h，吹炉30分钟后，调节保护气流量至0.1～0.2m³/h并保持，直至打开炉门进行空冷时关闭该保护气。本实施例中，氮气流量为0.9m³/h，调节保护气流量至0.2m³/h并保持至进行空冷时。

步骤3,加压。

通过调节控制柜中的继电器，来控制液压站中液压阀，对液压缸1进行注油加压，使液压缸活塞16带动上部压头17下压，对安装好的待校平骨架进行加压，直至压力显示仪显示压力为9.0～9.5MPa并保持该压力。本实施例中，压力为9.0MPa。

步骤4，加热及保温。

对加压的待校平飞机刹车盘骨架27进行加热，首先设置加热温度为590～640℃，开启电源加热，当加热至设置温度后，进行保温，保温时间为2～4h。本实施例中，加热温度为620℃，保温时间为3h。

步骤5，工件冷却。

保温结束，打开外部循环水冷却***，冷却5～6h，使炉内温度降至90～100℃。打开炉门进行空气中冷却，冷却30～40min，使校平后的工件即可冷却至40～50℃。

步骤6，拆取工件。

通过液压***提升上部压头17卸除加压压力，得到校平后的飞机刹车盘骨架。

Claims (1)

1.一种校平飞机刹车盘骨架的方法，利用盘状板件校平装置进行校平，所述的盘状板件校平装置包括液压缸、龙门架、炉体、保温炉衬、电炉丝、液压缸活塞、上部压头、热电偶、下部压头、平行度调整台和承力柱；炉***于龙门架内，并固定在龙门架的炉体安装台上；液压缸固定在炉体的上横梁上；液压缸的液压缸活塞的下端穿位于炉体内，上部压头固定在液压缸活塞的下端面；平行度调整台位于炉体内，并固定在承力柱的上端面，下部压头位于平行度调整台的上表面；所述炉体顶部开有进气口，该进气口的一端与外部保护气***相连，另一端通入炉体内腔；热电偶安装在炉体内壁中部；炉体上开有排气口；上部压头的表面与下部压头的表面相对应；三条电炉丝均布在炉体内壁圆周上，并且各电炉丝的两端分别与炉体外部相对应的一组电极焊接；三组电极均布在炉体上；其特征在于，具体过程是：

步骤1，安装待校平飞机刹车盘骨架及垫板：将待校平的多个飞机刹车盘骨架依次叠放在盘状板件校平装置的下部压头上；叠放时，在相邻的飞机刹车盘骨架之间均放置一块垫板，并在所述叠放的飞机刹车盘骨架与盘状板件校平装置的下部压头之间有垫板，在所述叠放的飞机刹车盘骨架的最上层有垫板；垫板、待校平飞机刹车盘骨架与下部压头和上部压头同心；下压上部压头，使上部压头触碰到最上部垫板；

步骤2，通保护气体；以氮气作为保护气；氮气流量为0.8～1m³/h，吹炉30分钟后，调节保护气流量至0.1～0.2m³/h并保持，直至打开炉门进行空冷时关闭该保护气；

步骤3,加压；通过外部液压控制***下压上部压头，对安装好的待校平骨架进行加压，加压压力为9.0～9.5MPa并保持该压力；

步骤4，加热及保温；对加压的待校平飞机刹车盘骨架加热至590～640℃并保温2～4h；

步骤5，工件冷却；保温结束，打开外部循环水冷却***，使炉内温度降至90～100℃；打开炉门进行空冷30～40min，使校平后的工件冷却至40～50℃；

步骤6，拆取工件；提升上部压头卸除加压压力，得到校平后的飞机刹车盘骨架。