CN108437497B - 一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺 - Google Patents

一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺，包括以下步骤：1)确定发动机反推格栅典型损伤类型；2)对于双曲面边缘孔径损伤，其维修方式包括：2.1格栅外形保持；2.2格栅外表面修理；2.3格栅内表面修理；3)对于金属导流叶片损伤，其维修方式包括:3.1选取有部分损伤的金属导流叶片，去除损伤部分；3.2利用三维扫描对格栅外形轮廓进行绘制，根据格栅外形轮廓设计金属接头外形；3.3采用数控加工制作出金属接头，通过金属接头对损伤金属导流叶片加强。该修复工艺可对发动机反推格栅典型损伤进行修复。

Description

一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺
技术领域
本发明属于飞机维修技术领域，具体涉及一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺。
背景技术
由于发动机反推所承受的力十分巨大，飞机在地面时由风扇带动的反推气流容易对反推格栅产生外来物冲蚀损伤，在长时间使用后，发动机反推格栅(如图1所示)容易发生破坏，而反推格栅修理成本高昂，且修理周期会严重影响整个机队的运营情况。对V2500发动机反推格栅修理技术进行研究不仅可以降低维修成本，同时还能保障维修质量。
格栅是发动机反推部件中重要的组成部分，它起着使其气流呈一定夹角反向喷出，卸载推力并提供反向推力的作用。每一块格栅上都有一系列外形相同的导流叶片，这些导流叶片将外涵气流折向前方，产生反推力。每块格栅上的气流导向是不同的，能够对周向上不同位置处反推气流的方向进行控制，使其既能够产生所需的平稳制动效果，又不影响飞机和发动机的安全运行。
在对V2500发动机反推修理和翻新时，时常发现发动机反推格栅存在裂纹或凹槽等损伤。格栅为缠绕型复杂碳纤维层合板结构，曲面多、面积小的特点导致格栅修理的难度非常大。
CMM手册中并未给出有关格栅修理方法，SRM手册也仅有5个关于格栅的修理方案(REPAIR 027、REPAIR 028、REPAIR 050、REPAIR 052、REPAIR 064)。但实际上关于格栅的修理只有REPAIR 027、REPAIR 028两个，且有很强局限性。REPAIR 027要求裂纹或凹槽深度不能超过12.7mm，并且在修理位置上也有很高的要求：格栅前后边缘76.2mm内不能修理，格栅横纵连接处3.175mm内不能修理，所以REPAIR 027能修理的范围很小。REPAIR 028要求裂纹或凹槽深度超过12.7mm要切除导流叶片，但不能切除连续两个导流叶片，每块格栅上最多可切除3片导流叶片。
因此，急需针对格栅典型损伤(双曲面边缘孔径损伤和连续金属导流叶片损伤)进行研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺，该修复工艺可对格栅典型损伤进行修复。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺，包括以下步骤：
1)确定发动机反推格栅典型损伤类型，包括双曲面边缘孔径损伤和金属导流叶片损伤；
2)对于双曲面边缘孔径损伤，其维修方式包括：
2.1格栅外形保持在靠近双曲面边缘孔径损伤区域的栅格内设置分离胶膜或分离胶带，在分离胶膜或分离胶带内设置填充胶；
2.2格栅外表面修理对双曲面边缘孔径损伤区域从外表面修理，首先进行斜坡打磨，打磨完成后，从孔径损伤区域的外表面将碳纤维预浸料逐层铺叠至斜坡内形成填充层，在填充层外设置碳纤维加强层和玻璃纤维打磨层，固化，固化后经过打磨修整，格栅外表面修理完成；
2.3格栅内表面修理去除格栅内的填充胶和分离膜，对双曲面边缘孔径损伤区域从内表面修理，将用环氧树脂浸渍的碳纤维作为修理层，用环氧树脂浸渍的玻璃纤维作为打磨层，分别设置在格栅修理区域的内表面，然后固化，固化后经过打磨修整，格栅内表面修理完成；
3)对于金属导流叶片损伤，其维修方式包括：
3.1选取有部分损伤的金属导流叶片，去除损伤部分；
3.2利用三维扫描对格栅外形轮廓进行绘制，根据格栅外形轮廓设计金属接头外形；
3.3采用数控加工制作出金属接头，通过金属接头对损伤金属导流叶片加强。
在上述发动机反推格栅典型损伤修复工艺中：
步骤(2.1)中所述的分离胶膜的件号为QZ5111。
步骤(2.1)中所述的填充胶的件号为EC3524 B/A。
步骤(2.2)中所述的碳纤维预浸料为14层碳纤维预浸料(预浸料件号：F155-76)，每层搭接尺寸为0.90±0.10mm。
步骤(2.2)中固化温度为115.5～126.6℃，固化时间为60～90min。
步骤(2.3)中环氧树脂是型号为EA9396的环氧树脂。
步骤(2.3)中固化温度为65.6～76.7℃，固化时间为60～90min。
步骤(2.2)和步骤(2.3)中固化时在所述格栅的修理区域上方设有起到平衡施压作用的均压板。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明修复工艺可保障修理后反推格栅的可靠性，扩大格栅修理范围，大幅度降低其维修成本；
(2)本发明修复工艺可保障格栅外形，修理工程中不对原结构产生二次破坏；
(3)本发明修复工艺可完成连续金属导流叶片损伤修理，清除技术盲点。
附图说明
图1是本发明中的发动机反推格栅示意图；
图2是本发明对格栅进行结构填充(分离胶膜或分离胶带和结构填充胶)示意图；
图3是本发明中的格栅双曲面边缘孔径损伤区域斜坡打磨后示意图；
图4是本发明中的格栅外表面的修复示意图；
图5是本发明中的格栅内表面的修复示意图；
图6是本发明中的金属导流叶片的两种损伤示意图；
图7是实施例1中的接头的结构示意图；
图8是实施例1中的接头修复金属导流叶片其中一种损伤的示意图；
图9是实施例2中的接头的结构示意图；
图10是实施例2中的接头修复金属导流叶片另一种损伤的示意图；
图11是实施例1-2中修理后的金属导流叶片损伤的示意图。
具体实施方式
实施例1
一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺，包括以下步骤：
1)确定发动机反推格栅典型损伤类型，包括双曲面边缘孔径损伤和金属导流叶片损伤；
2)对于双曲面边缘孔径损伤，其维修方式包括：
2.1格栅外形保持在靠近双曲面边缘孔径损伤区域的栅格内设置分离胶膜(图中未显示)，在分离胶膜(分离胶膜件号QZ5111)内设置填充胶1(填充胶件号EC3524 B/A)，如图2所示；
2.2格栅外表面修理对双曲面边缘孔径损伤区域2从外表面修理，如图3所示，首先进行斜坡打磨，打磨完成后，从孔径损伤区域的外表面将碳纤维预浸料3逐层铺叠至斜坡内形成填充层，在填充层外设置碳纤维加强层4和玻璃纤维打磨层5，如图4所示，固化，固化后经过打磨修整，格栅外表面修理完成；
固化温度为115.5～126.6℃，固化时间为60～90min。
其中碳纤维为14层碳纤维预浸料(预浸料件号：F155-76)，每层搭接尺寸为0.90±0.10mm。
2.3格栅内表面修理去除格栅内的填充胶和分离胶膜，对双曲面边缘孔径损伤区域从内表面修理，将用环氧树脂浸渍的碳纤维作为修理层6，用环氧树脂浸渍的玻璃纤维作为打磨层7，分别设置在格栅修理区域的内表面，如图5所示，然后固化，固化后经过打磨修整，格栅内表面修理完成；
环氧树脂是型号为EA9396的环氧树脂。
固化温度为65.6～76.7℃，固化时间为60～90min。
3)对于金属导流叶片损伤，其维修方式包括：
3.1选取有部分损伤的金属导流叶片8，去除损伤部分，如图6所示；
3.2利用三维扫描对格栅外形轮廓进行绘制，根据格栅外形轮廓设计金属接头外形；
3.3采用数控加工制作出金属接头9，如图7所示，通过金属接头对损伤金属导流叶片加强，如图8和图11所示。
实施例2
一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺，包括以下步骤：
1)确定发动机反推格栅典型损伤类型，包括双曲面边缘孔径损伤和金属导流叶片损伤；
2)对于双曲面边缘孔径损伤，其维修方式包括：
2.1格栅外形保持在靠近双曲面边缘孔径损伤区域的栅格内设置蓝色高温分离胶带，在胶带内设置填充胶，如图2所示；
其中蓝色胶带为AIRIECH:Flashbreaker 1R，填充胶为EC3524 B/A。
利用蓝色胶带和结构填充胶的方法，可以保证填充结构强度，同时有效防止对原结构产生二次破坏。
2.2格栅外表面修理对双曲面边缘孔径损伤区域从外表面修理，如图3所示，首先进行斜坡打磨，打磨完成后，从孔径损伤区域的外表面将碳纤维预浸料逐层铺叠至斜坡内形成填充层，在填充层外设置碳纤维加强层和玻璃纤维打磨层，如图4所示，固化，固化后经过打磨修整，格栅外表面修理完成；
固化温度为115.5-126.6℃，固化时间为60～90min。
其中碳纤维为14层碳纤维预浸料，每层搭接尺寸为0.90±0.10mm。
2.3格栅内表面修理去除格栅内的填充胶和蓝色胶带，对双曲面边缘孔径损伤区域从内表面修理，将用环氧树脂浸渍的碳纤维作为修理层，用环氧树脂浸渍的玻璃纤维作为打磨层，分别设置在格栅修理区域的内表面，如图5所示，然后固化，固化后经过打磨修整，格栅内表面修理完成；
其中碳纤维为14层碳纤维预浸料，每层搭接尺寸为0.90±0.10mm.
环氧树脂是型号为EA9396的环氧树脂。
固化温度为65.6～76.7℃，固化时间为60～90min。
步骤(2.2)和步骤(2.3)中固化时在所述格栅的修理区域上方还设有起到平衡施压作用的均压板。
均压板可以为1.6～2.5mm厚的铝板，可以是在格栅外形面面上制作对应区域的成型模板。
3)对于金属导流叶片损伤，其维修方式包括：
3.1选取有部分损伤的金属导流叶片8，去除损伤部分，如图6所示；
3.2利用三维扫描对格栅外形轮廓进行绘制，根据格栅外形轮廓设计金属接头外形；
3.3采用数控加工制作出金属接头9，如图9所示，通过金属接头对损伤金属导流叶片加强，如图10和图11所示。
实施例3
一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺，包括以下步骤：
1)确定发动机反推格栅典型损伤类型为双曲面边缘孔径损伤；
2)对于双曲面边缘孔径损伤，其维修方式包括：
2.1格栅外形保持在靠近双曲面边缘孔径损伤区域的栅格内设置蓝色高温分离胶带，在胶带内设置填充胶，如图2所示；
其中蓝色胶带为AIRIECH:Flashbreaker 1R，填充胶为EC3524 B/A。
利用蓝色胶带和结构填充胶的方法，可以保证填充结构强度，同时有效防止对原结构产生二次破坏。
2.2格栅外表面修理对双曲面边缘孔径损伤区域从外表面修理，如图3所示，首先进行斜坡打磨，打磨完成后，从孔径损伤区域的外表面将碳纤维预浸料逐层铺叠至斜坡内形成填充层，在填充层外设置碳纤维加强层和玻璃纤维打磨层，如图4所示，固化，固化后经过打磨修整，格栅外表面修理完成；
固化温度为115.5～126.6℃，固化时间为60～90min。
2.3格栅内表面修理去除格栅内的填充胶和蓝色胶带，对双曲面边缘孔径损伤区域从内表面修理，将用环氧树脂浸渍的碳纤维作为修理层，用环氧树脂浸渍的玻璃纤维作为打磨层，分别设置在格栅修理区域的内表面，如图5所示，然后固化，固化后经过打磨修整，格栅内表面修理完成；
环氧树脂是型号为EA9396的环氧树脂。
固化温度为65.6～76.7℃，固化时间为60～90min。
3)对于金属导流叶片损伤，其维修方式包括：
3.1选取有部分损伤的金属导流叶片，去除损伤部分；
3.2利用三维扫描对格栅外形轮廓进行绘制，根据格栅外形轮廓设计金属接头外形；
3.3采用数控加工制作出金属接头，通过金属接头对损伤金属导流叶片加强。
上面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以上具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是包括以下步骤：
1)确定发动机反推格栅典型损伤类型，包括双曲面边缘孔径损伤和金属导流叶片损伤；
2)对于双曲面边缘孔径损伤，其维修方式包括：
2.1 格栅外形保持在靠近双曲面边缘孔径损伤区域的栅格内设置分离胶膜或分离胶带，在分离胶膜或分离胶带内设置填充胶；
2.2 格栅外表面修理对双曲面边缘孔径损伤区域从外表面修理，首先进行斜坡打磨，打磨完成后，从孔径损伤区域的外表面将碳纤维预浸料逐层铺叠至斜坡内形成填充层，在填充层外设置碳纤维加强层和玻璃纤维打磨层，固化，固化后经过打磨修整，格栅外表面修理完成；
2.3 格栅内表面修理去除格栅内的填充胶和分离膜，对双曲面边缘孔径损伤区域从内表面修理，将用环氧树脂浸渍的碳纤维作为修理层，用环氧树脂浸渍的玻璃纤维作为打磨层，分别设置在格栅修理区域的内表面，然后固化，固化后经过打磨修整，格栅内表面修理完成；
3)对于金属导流叶片损伤，其维修方式包括：
3.1 选取有部分损伤的金属导流叶片，去除损伤部分；
3.2 利用三维扫描对格栅外形轮廓进行绘制，根据格栅外形轮廓设计金属接头外形；
3.3 采用数控加工制作出金属接头，通过金属接头对损伤金属导流叶片加强。
2.根据权利要求1所述的发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是：步骤(2.1)中所述的分离胶膜的型号为QZ5111。
3.根据权利要求1所述的发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是：步骤(2.1)中所述的填充胶的型号为EC3524B/A。
4.根据权利要求1所述的发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是：步骤(2.2)中所述的碳纤维预浸料为14层碳纤维预浸料，每层搭接尺寸为0.90±0.10mm。
5.根据权利要求1所述的发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是：步骤(2.2)中固化温度为115.5～126.6℃，固化时间为60～90min。
6.根据权利要求1所述的发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是：步骤(2.3)中环氧树脂是型号为EA9396的环氧树脂。
7.根据权利要求1所述的发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是：步骤(2.3)中固化温度为65.6～76.7℃，固化时间为60～90min。
8.根据权利要求1所述的发动机反推格栅典型损伤修复工艺，其特征是：步骤(2.2)和步骤(2.3)中固化时在所述格栅的修理区域上方设有起到平衡施压作用的均压板。
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