【视频】看了国外涡扇发动机装配工艺与装备，我想静静...-航空制造网
来源：《航空制造技术》杂志第22期，题目：涡扇发动机先进装配工艺与装备
编辑整理/白夜
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装配作为制造的最终环节，对产品质量和成本等具有直接影响。随着现代工业技术的不断进步，轿车、飞机等装配，始终在积极引进各行业的最新成果，创造了大量新模式、新技术、新装备，自动化、智能化、数字化、精益化等处于较高的水平，引领着装配技术发展不老症。相比而言，航空发动机装配尚存在着一定差距，但国外发达国家对其装配技术已经日益重视，从公开信息看，在整机装配、关键部件螺栓拧紧、装配检测上已应用了较多先进装配工艺与装备。
整机装配
1 脉动装配线
CFM56脉动生产线
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与飞机装配特点相比，涡扇发动机外形和重量远远小于飞机，零部件刚性较强且有自己的定位与连接基准，装配中不需要制孔、铆接等机械加工工作，而且需要进行多次重复装配。
在技术和管理复杂程度上，与飞机脉动装配线及轿车连续装配线相比，涡扇发动机生产线设计及建设相对简单。但航空发动机零部件结构复杂水都的守护神，机件装配精度较高且装配路径可视性、可达性较差。因此，涡扇发动机脉动装配线主要针对主机组装及外部附件、管路等安装工作。
法国斯奈克玛公司采用立式固定框架总装
CFM56发动机的脉动装配生产线
法国的斯奈克玛（Snecma）公司改变了传统的继承自GE 的在立式固定机架上“穿糖葫芦”式的总装过程，在2011 年建成CFM56 发动机的脉动装配线，完成一台发动机仅需10 天，相比1999 年需要29 天，可减少装配周期65%。这条脉动装配线每年可生产850 台发动机，并可用于LEAP 发动机的装配。
Pratt & Whitney发动机公司建立的发动机装配脉动生产线
美国Pratt & Whitney 发动机公司为了满足“洁净动力”发动机激增的生产需求，于2010~2011 年在加拿大Mirabel 建立了自动化水平脉动装配，以适应不同推力等级的“洁净动力”发动机组装（PW1100GJM、PW1200G、PW1400G、PW1500G、PW1700G 和PW1900G）。其最大产能为500 台发动机/ 年。
此外白川由，德国汉莎航空也于2010年建成了CFM 发动机维修的分解和装配的脉动生产线。
生产线模块化输送系统
世界各大涡扇发动机制造商纷纷建立脉动装配线，也催生了一批专业发动机生产线的制造厂商崔冠可， 如Clemessy、Ba Assembly &Turnkey Systems GmbH 等。其中，BaAssembly & Turnkey Systems GmbH已将输送系统发展成模块化结构，可减少30% 安装时间及20% 成本投入，与厂方建筑无直接影响，可实现对不同型号增加产能时的“快速工厂”构建。
2 多自由度装配平台
罗罗发动机组装测试全过程
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对于先进小涵道比发动机整机装配，主要采用多自由度装配平台，如英国Rolls-Royce 公司进行EJ200整机装配时，发动机固定在弧形夹持装置上，通过旋转盘与单柱提升机相连接苏利股份，实现整机在装配中垂直升降和旋转的动作；德国ＭＴＵ发动机公司使用的设备，增加了发动机绕其轴心滚转运动方向的自由度，具备升降、旋转、翻转等多自由度运动功能张奀宁，与当前通用的装配车相比，可有效降低操作高度泊富国际广场，提高人机操作效能。
Rolls-Royce公司总装设备
德国MTU发动机公司总装设备
斯贝发动机总装现场图
关键部件螺栓拧紧
涡扇发动机零部件间连接工艺主要为螺纹连接，发动机转子部件工作状态为高速、高温、高压、高负荷，且始终处于振动之中。如果关键连接螺栓（或螺母、螺钉）出现松动、断裂等问题，或是螺栓连接所产生的夹紧力分布不均匀，都会直接影响到整机的性能和可靠性。
V2500发动机使用的智能拧紧设备
GE90发动机使用的智能拧紧设备
为了改善关键转子部件连接的均匀性、稳定性和可靠性怪盗基德预告函，国外很多发动机厂商已从以往的手动工具向智能拧紧设备转变。利用设备中计算机控制的直流电动拧紧扳手都是时臣的错，实现对连接件的定力矩、定转角精确控制及监控，避免漏拧等质量事故发生，并实现装配后的可追溯性三鑫公棚，从而使得装配过程的控制和质量保证变得简单易行。
装配检测
随着计算机、精密仪器、数字化测试系统等技术的日益发展，在应用三坐标测量机、转子叶尖高速磨床等设备基础上，为了提高装配质量和效率，近年来涡扇发动机装配也在积极定制或引入先进装配检测设备，用于装配数据采集和指导精准装配。
1 转子堆叠优化设备
GE90发动机使用的智能拧紧设备
涡扇发动机转子通常由多级盘轴组成，跨度大、同心度要求高。对于高压压气机转子组装妙妙书，传统工艺采用的是各级盘轴任意相位连接军医考试网，同心度超差则分解重装，在组装前没有明确各级盘轴的周向相对位置，装配的效率和质量都受到严重制约，带来整机振动超限隐患。针对此状况，CFM56 等涡扇发动机引入了Precitech 公司开发的转子堆叠优化设备SPS-1000L，可实现装配位置的预测和同心度优化，首次装配成功率提高到98％，且组装后同心度最优，从而提高了转子装配的效率和质量。
2 电子塞尺
电子塞尺
叶尖间隙是航空发动机装配中重点关注的结构参数。以往只能采用薄片式机械塞尺或阶梯塞规测量，而Capacitec 公司开发了GapmanGEN3便携式电子塞尺，主要由双电容传感器合成的位置补偿测量单元与软件驱动的微控制器集成。此工具可消除不同操作者带来的测量误差，效率提高4 倍以上。
电子塞尺在发动机组装中的应用
结论
目前，对于CFM56、V2500 等广泛应用的涡扇发动机，自动化技术已扩展至零部件生产、维修等领域。如新加坡航空发动机私人有限公司（SAESL）利用ABB 公司的技术，建立了全球第一家压气机单元自动化维修中心。
随着数字化制造技术、人工智能技术、机器人技术的不断发展大写九，装配作为涡扇发动机数字化制造的重要一环，会不断引入各种高效先进的数字化设备，如双相机移动式三坐标测量系统、机器视觉系统等，在计算机的控制下对装配中关键参数进行自动、快速、精密测量，并对测量数据进行处理。可以预见，涡扇发动机智能化、数字化、精益化装配将很快迎来发展的新阶段。
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航空航天史上的今天
2004年1月4日，美国勇气号探测器登陆火星考察。勇气号着陆于距火星赤道以南15度的古谢夫环形山，这里地势平坦，何孟怀可能有干涸的河床，更容易获得火星上是否存在或曾经存在水的证据。勇气号首次测量了火星上的温度，分析了火星土壤的化学物质，钻孔拍摄了岩石的显微照片，并已探测到着陆区碳酸盐矿物存在的痕迹。勇气号的目标是探测火星气候，认识火星地质情况，确定火星是否曾经有水和出现过生命，为载人火星探测创造条件。