[發明專利]航空發動機風扇易磨環與機匣的鋪放粘接方法

在審

• 申請號: 201611244060.3
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106626413A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 呂虎;孫東洲;孔憲志;孫禹;李岳;于國良;張立穎
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院石油化學研究院;黑龍江省科學院高技術研究院
• 主分類號: B29C65/52
• 分類號: B29C65/52
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 李紅媛

技術領域

本發明涉及發動機易磨環與機匣的鋪放粘接方法。

背景技術

航空發動機上均采用大尺寸風扇葉片與機匣間粘有橡膠易磨環來減小風扇葉尖與風扇機匣間的間隙，提高發動機的推力和效率。例如，美國、歐洲研制的CFM56、V2500(風扇直徑1.5m)、PW4000(風扇直徑2.37m)、GE90系列發動機等都采用了硅橡膠材料制造的風扇易磨環來提高發動機的推力和效率,同時減小風扇葉片的磨損，易磨環橡膠材料與風扇金屬機匣之間采用膠接結構。鋪放粘接及修補方法直接影響風扇易磨環的粘接質量和發動機的安全及效率，而現有技術在發動機風扇易磨環粘接后膠接層中存在氣泡影響發動機的安全和效率。

發明內容

本發明要解決現有技術存在航空發動機風扇易磨環粘接后膠接層中存在氣泡影響易磨環的粘接質量和發動機的安全及效率的問題，而提供航空發動機風扇易磨環與機匣的鋪放粘接方法。

航空發動機風扇易磨環與機匣的鋪放粘接方法是按以下步驟完成的：

一、發動機機匣準備

當發動機機匣為鋁合金機匣時，將鋁合金機匣硫酸陽極化處理后，在溫度為50℃±5℃的條件下加熱2h，隨爐冷卻至室溫；當發動機機匣為馬氏體沉淀不銹鋼機匣時，將馬氏體沉淀不銹鋼機匣待粘接表面用砂紙打磨，然后丙酮擦洗，晾干，得到預處理后的發動機機匣；

二、風扇易磨環準備

將風扇易磨環切割成五份，然后用工字夾將切割好的風扇易磨環依次固定于預處理后的發動機機匣待粘接面，并進行定位編號，得到定位編號的風扇易磨環及定位編號的發動機機匣，且定位編號的風扇易磨環在發動機機匣上的定位對接接頭間隙應為1mm～2mm，取下定位編號的風扇易磨環，并使用砂紙打磨待粘接面，毛刷清除碎屑，最后用丙酮擦洗干凈后晾置20min～30min，備用，得到預處理后的風扇易磨環；

所述的風扇易磨環為硅橡膠玻璃微珠復合材料；

三、涂膠

在定位編號的發動機機匣待粘接面涂覆膠粘劑底涂，涼置，待膠粘劑底涂晾干，涂覆厚度為0.2mm～0.4mm的膠粘劑，得到涂膠后的發動機機匣；在預處理后的風扇易磨環待粘接面涂覆厚度為0.4mm～1mm的膠粘劑，平放5min～10min，得到涂膠后的風扇易磨環；

四、合攏和加壓

將涂膠后的風扇易磨環與涂膠后的發動機機匣從一端開始線型接觸合攏到另一端，然后用工字夾定位加壓使風扇易磨環與發動機機匣貼合并擠出多余膠，然后在風扇易磨環上鋪設透氣氈，利用密封膠帶和真空袋膜將發動機機匣、風扇易磨環及透氣氈密封在一起，然后在真空袋膜表面開孔并與真空閥密封連接，真空閥通過軟管連接真空泵，然后抽真空使得風扇易磨環與發動機機匣在真空度為-95kPa～-100kPa及溫度為18℃～25℃的條件下，保壓8h，得到合攏固定后的風扇易磨環與發動機機匣；

五、固化：

在室溫條件下，將合攏固定后的風扇易磨環與發動機機匣固化24h，然后在溫度為120℃±5℃的條件下，固化2h，最后隨爐冷卻至室溫，即完成航空發動機風扇易磨環與機匣的鋪放粘接。

本發明的有益效果是：

1、本發明提出的航空發動機風扇易磨環與機匣的鋪放粘接中控制易磨環對接接頭的間隙為1mm～2mm，通過加壓固化可使接頭有效粘接，防止接頭過大損傷風扇葉片。

2、本發明提出的航空發動機風扇易磨環與機匣的分五段進行鋪放粘接可有效避免因易磨環長度過長引起的機匣下端膠層過厚，挺高粘接質量及可靠性。

3、本發明提出的航空發動機風扇易磨環與機匣的鋪放粘接，通過真空和工裝復合的加壓方式及壓力大小可有效減少由于真空度波動導致粘接層出現氣泡，提高粘接質量及可靠性。

附圖說明

圖1為本發明風扇易磨環與發動機機匣合攏的示意圖；1為風扇易磨環，2為膠粘劑，3為發動機機匣，4為工字夾；

圖2為本發明鋪設透氣氈和真空袋膜的示意圖；1為風扇易磨環，2為膠粘劑，3為發動機機匣，4為工字夾，5為透氣氈，6為真空袋膜。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1及圖2具體說明本實施方式，本實施方式航空發動機風扇易磨環與機匣的鋪放粘接方法是按以下步驟完成的：

一、發動機機匣準備

當發動機機匣為鋁合金機匣時，將鋁合金機匣硫酸陽極化處理后，在溫度為50℃±5℃的條件下加熱2h，隨爐冷卻至室溫；當發動機機匣為馬氏體沉淀不銹鋼機匣時，將馬氏體沉淀不銹鋼機匣待粘接表面用砂紙打磨，然后丙酮擦洗，晾干，得到預處理后的發動機機匣；