一种封堵腔体工装的制作方法

本发明涉及航空发动机铸造机匣腔体压力试验的密封，特别提供一种封堵腔体工装，尤其适合需要多孔密封的零件。

背景技术：

导叶内环属于环形多孔、具有半封闭内腔的铸造结构件(如图1-3所示)，无损检测半封闭内腔的内部缺陷困难，难以实现对该铸件内部质量进行全面、准确的检验。因此设计要求对其半封闭内腔进行用煤油试验密封性，检测铸件内部冶金质量。为了满足煤油打压试验条件，需将与零件半封闭内腔相通的35处光孔进行密封。采用现有专用工装(如图2所示)：将与光孔尺寸相同的带有端面密封胶圈的堵头塞进各个光孔中，再借助装配在环形铁盘上的35个螺杆分别顶紧35个堵头，起到密封35处光孔的作用。该方法使用以来存在弊端：因为导叶内环为铸造件，其圆周上分布的35处光孔不仅自身的孔径公差在0.5mm范围内，而且所在的角向位置度公差在1mm范围内，因此螺杆顶紧堵头时，有效作用面积减少、受力不在堵头中心上，打压过程中煤油会不同程度地从35处光孔中渗漏，带有端面密封胶圈的堵头不能将半封闭内腔完全密封，需要操作者不断地调整环形铁盘上的螺杆位置，零件经过多次重复装配才能满足密封。

因此提供一种满足铸造机匣半封闭腔体、多孔密封能一次性装配保证的工装已经成为迫不及待的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种封堵腔体工装，可有效的解决上述问题。

本发明的技术方案是：一种封堵腔体工装，包括：调节螺栓1、密封圈ⅰ2、堵头3、密封圈ⅱ4、六角螺母5；所述调节螺栓1的头部一侧设于需封堵的光孔内，所述调节螺栓1头部一侧的螺杆与光孔之间设有数个用于对光孔进行径向密封的密封圈ⅰ2；所述堵头3为末端带凸台的t形件，所述堵头3中心设有通孔，所述堵头3套设于调节螺栓1的螺杆外部，所述堵头3的凸台与光孔端部之间设有用于对光孔进行端面密封的密封圈ⅱ4，所述六角螺母5与调节螺栓1螺纹连接压紧于堵头3的凸台。

优选的，所述密封圈ⅰ2数量为1-3个。

本发明针对铸造构件需封堵的多孔周向位置度公差以及孔自身公差大、不易密封的特性，采用径向密封与端面密封多重密封而且能够独立对密封堵头施力的技术方案。径向密封可根据孔径自身在孔深方向各截面的实际尺寸装配多个胶圈，利用胶圈嵌入量弥补铸造孔径公差大的缺陷，保证每个孔满足密封效果；而且通过螺纹连接、螺母限力的方案对多孔分别进行密封、施力，此方案代替了利用笨重的环形铁盘上的螺杆逐个顶紧堵头的方法，弥补铸造光孔周向位置度公差大、螺杆不能完整作用于堵头，煤油从堵头端面间隙渗漏的缺陷。

本发明具有以下有益的效果：

本发明制造简单，使用灵活、简单易操作，成功实现一次性装配达到密封半封闭腔的效果。实现了铸造结构半封闭腔的密封试验需求，有效解决了位置度公差与孔径公差大的多孔难以密封的问题，极大地提高了密封装置的装配工艺性，降低操作难度，提高生产效率87.5％。这种密封装置结构简单，操作方便，制造成本低，1套工装节约成本约8万元。

附图说明

图1为铸造结构件示意图；

图2为图1的a向逆时针旋转90°示意图；

图3为图2的d-d剖视图；

图4为现有专用工装的结构示意图；

图5为图4中的环形铁盘结构示意图；

图6为本发明的结构示意图；

图7为本发明使用时的示意图；

图中：1、调节螺栓；2、密封圈ⅰ；3、堵头；4、密封圈ⅱ；5、六角螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

如图6、7所示，一种封堵腔体工装，包括：调节螺栓1、密封圈ⅰ2、堵头3、密封圈ⅱ4、六角螺母5；调节螺栓1的头部一侧设于需封堵的光孔内，调节螺栓1头部一侧的螺杆与光孔之间设有数个用于对光孔进行径向密封的密封圈ⅰ2；堵头3为末端带凸台的t形件，堵头3中心设有通孔，堵头3套设于调节螺栓1的螺杆外部，堵头3的凸台与光孔端部之间设有用于对光孔进行端面密封的密封圈ⅱ4，六角螺母5与调节螺栓1螺纹连接压紧于堵头3的凸台。

使用时，具体操作步骤如下：

步骤一：调节螺栓1的a面首先进入需封堵的光孔中，a面尺寸较光孔直径的最小名义尺寸小0.1mm，保证a面顺利进入光孔中。

步骤二：液压气动用o型橡胶密封圈ⅰ2，选用标准件，根据计算，其嵌入量为0.6mm，可弥补光孔不同深度截面0.5mm的孔径公差，起到光孔的径向密封作用。

确定装配密封圈ⅰ2数量的方法：装配前测量光孔直径，如果孔入口直径大、深处直径小，密封圈ⅰ2数量可选2～3个，反之，密封圈ⅰ2数量1个即可。

步骤三：堵头3与液压气动用o型橡胶密封圈ⅱ4共同起到端面封堵光孔的作用。

堵头3的b面与调节螺栓1的a面尺寸相同，也需进入需封堵的光孔中，调节螺栓1的螺纹面穿过堵头3的内孔d；堵头3的c处不能以倒角或倒圆方式转接，光滑去除锐边，即可保证增加密封圈ⅱ4数量时与其的接触面积，又可避免密封圈ⅰ2被尖边划伤。

密封圈ⅱ4选用标准件，其压缩量为1.8mm，可弥补光孔0.5mm的孔径公差，起到光孔的端面密封作用。

步骤四：六角螺母5与调节螺栓1的螺纹(穿过堵头3的内孔d)旋合后，六角螺母5的端面压在堵头3的端面上，对六角螺母5施加力矩，o型橡胶密封圈ⅰ2、密封圈ⅱ4的径向密封、端面密封发挥作用，同时六角螺母5起到了顶紧作用，代替笨重的环形铁盘上的螺杆顶紧堵头的方法，弥补铸造光孔周向位置度公差大、螺杆不能完整作用于堵头，煤油从堵头端面间隙渗漏的缺陷。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种封堵腔体工装，其特征在于，包括：调节螺栓(1)、密封圈ⅰ(2)、堵头(3)、密封圈ⅱ(4)、六角螺母(5)；所述调节螺栓(1)的头部一侧设于需封堵的光孔内，所述调节螺栓(1)头部一侧的螺杆与光孔之间设有数个用于对光孔进行径向密封的密封圈ⅰ(2)；所述堵头(3)为末端带凸台的t形件，所述堵头(3)中心设有通孔，所述堵头(3)套设于调节螺栓(1)的螺杆外部，所述堵头(3)的凸台与光孔端部之间设有用于对光孔进行端面密封的密封圈ⅱ(4)，所述六角螺母(5)与调节螺栓(1)螺纹连接压紧于堵头(3)的凸台。

2.按照权利要求1所述的一种封堵腔体工装，其特征在于，所述密封圈ⅰ(2)数量为1-3个。

技术总结
本发明公开了一种封堵腔体工装，包括：调节螺栓、密封圈Ⅰ、堵头、密封圈Ⅱ、六角螺母；所述调节螺栓的头部一侧设于需封堵的光孔内，所述调节螺栓头部一侧的螺杆与光孔之间设有数个用于对光孔进行径向密封的密封圈Ⅰ；所述堵头为末端带凸台的T形件，所述堵头中心设有通孔，所述堵头套设于调节螺栓的螺杆外部，所述堵头的凸台与光孔端部之间设有用于对光孔进行端面密封的密封圈Ⅱ，所述六角螺母与调节螺栓螺纹连接压紧于堵头的凸台。本发明制造简单，使用灵活、简单易操作，成功实现一次性装配达到密封半封闭腔的效果。

技术研发人员：张春华;袁仲欣;刘赟奕;李莹
受保护的技术使用者：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
技术研发日：2019.11.19
技术公布日：2020.04.07