一种套筒热处理矫形的内撑装置的制作方法

1.本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种套筒热处理矫形的内撑装置。


背景技术：

2.滑轨套筒的主要功能是为滑轨在飞机机翼油箱内提供运动空间，故常呈薄壁、壳型、悬臂梁受力结构，其中心轴线与滑轨的运动轨迹一致、呈弧形，即弧形轴线曲面套筒。
3.滑轨套筒的典型结构如图1所示，在套筒的法兰盘端设计有颈缩结构，在套筒的尾端设置有排水嘴，用于将飞行过程中产生的冷凝水及时排出套筒内腔。同时，筒径ф在100mm～300mm，零件壁厚在2mm～6mm，套筒的中心轴线呈空间弧形，弧形轴线的半径r在500mm～2000mm，套筒的长度h在400mm～700mm。
4.由于套筒内壁与滑轨外廓需要始终保持在安全距离范围内，故对套筒筒体部位的筒径ф的公差范围(即圆度)要求非常严格。为了使套筒具备良好的强度性能和更高的服役可靠性，通常采用中等强度的6系铝合金材质和高能束流焊接方法实现套筒各零部件的冶金连接，焊接后需要对滑轨套筒整体结构进行固溶时效热处理，从而达到强度要求。
5.套筒弯筒体采用压弯成形的方法，在筒体内弧面经常会产生微小的波浪变形。如图2所示，由于套筒前后分别有法兰盘和筒底约束，筒体中段，尤其是内弧区域，一般直径ф变形最大，且沿母线方向呈带状变形。在热处理的固溶和水淬后，筒体局部的筒径ф变形较大，尤其在筒体中间区域的内弧部位易出现呈带状分布的负超差。为此，水淬后的套筒圆度矫形至关重要，对于所述负超差区域需要从套筒内腔实施矫形。目前通常采用两种方案实施圆度矫形，一种是采用柔性材质包裹榔头等硬质工具，从套筒内腔对超差部位实施锤击；二是制备专门的型腔模具，将套筒放入型腔模具中，同样采用柔性材质包裹榔头等硬质工具，从套筒内腔对超差部位实施锤击。
6.因此，发明人提供了一种套筒热处理矫形的内撑装置。


技术实现要素：

7.(1)要解决的技术问题
8.本发明实施例提供了一种套筒热处理矫形的内撑装置，解决了传统套筒圆度的矫形方法难度大、效率低的技术问题。
9.(2)技术方案
10.本发明提供了一种套筒热处理矫形的内撑装置，包括主轴、内撑组件、滑移套和旋扭，所述主轴的中间段部位设置有外螺纹、侧向滑移槽，所述滑移套、所述旋扭套设于所述主轴，所述滑移套的横截面内腔侧面设置有与所述侧向滑移槽相适配的滑移凸台，且所述滑移套的横截面内腔上下侧面与所述外螺纹保持设定间隙以实现所述滑移套沿所述主轴滑动，所述旋扭的内螺纹与所述外螺纹相适配且用于推动所述滑移套沿所述主轴进行移动；两组所述内撑组件相对于所述主轴呈对称设置且均与所述滑移套连接，并在所述滑移套的带动下沿所述主轴的径向进行张开或收缩且用于伸入至套筒内腔以实现对套筒圆度
的矫形。
11.进一步地，所述内撑组件包括两组沿所述主轴对称设置的内撑部件，每组所述内撑部件均包括第一内撑杆、第二内撑杆及内撑轮；
12.其中，所述第一内撑杆的一端与所述主轴的一端铰接，所述第一内撑杆的另一端铰接于所述内撑轮；所述第一内撑杆的中间部位与所述第二内撑杆的一端铰接，所述第二内撑杆的另一端与所述滑移套铰接。
13.进一步地，所述主轴的一端具有第一铰接端，所述滑移套远离所述旋钮的一端具有第二铰接端，所述第一内撑杆的一端与所述第一铰接端铰接，所述第二内撑杆的另一端与所述第二铰接端铰接。
14.进一步地，所述内撑组件包括内撑轮、滑动轴、第三内撑杆、支撑套管及第三铰接端，所述滑动轴滑动穿设于所述支撑套管的芯腔，所述支撑套管连接于所述主轴的一端，两个所述第三内撑杆沿所述主轴的轴向对称设置，所述第三铰接端设于所述滑动轴的中间部位，所述第三内撑杆的一端铰接于所述第三铰接端，所述滑动轴通过所述第三铰接端与所述第三内撑杆的一端铰接，所述第三内撑杆的另一端与所述滑移套铰接，所述滑动轴的两端均铰接有所述内撑轮；
15.所述第三铰接端在所述支撑套管的条形孔内沿其轴向滑动且用于限制所述滑动轴在所述支撑套管内的转动。
16.进一步地，所述主轴的一端连接于所述支撑套管的轴向中心位置。
17.进一步地，当圆度矫形范围小于或等于1mm时，对称布置的两个内撑轮的弧形轮面与待矫形的套筒内径相适配，且与套筒内壁外弧型面相接触的弧形轮面尺寸大于与套筒内壁内弧型面相接触的弧形轮面尺寸。
18.进一步地，当圆度矫形范围大于1mm时，两个所述内撑轮与套筒内壁之间设置弧形垫板。
19.进一步地，所述内撑轮的轮面粘附有柔性材质。
20.进一步地，两个所述侧向滑移槽沿所述主轴的轴向对称设置，其形状为v型、矩形、梯形及燕尾形中的任一种。
21.进一步地，套筒热处理矫形的内撑装置还包括橡胶手柄套，所述橡胶手柄套套设于所述主轴的一端。
22.(3)有益效果
23.综上，本发明通过滑移套在主轴上的快速滑移实现两组相对称设置的内撑组件的快速径向张开或收缩，不仅方便进入具有缩颈结构特征的套筒内腔，而且易于实现从套筒内腔对套筒圆度的内撑粗矫形；通过旋扭在主轴上的螺纹旋转，从而推动滑移套在主轴上的微调平移，实现内撑组件从套筒内腔对套筒圆度的内撑精矫形。该内撑装置的结构简单、制造成本低、便于推广和应用，不仅显著降低了套筒热处理矫形对作业人员高技能水平的依赖程度，而且显著提高了矫形效率和套筒圆度的矫形精度。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是滑轨套筒的典型结构示意图；
26.图2是弯筒体内弧面的波浪变形示意图；
27.图3是本发明实施例提供的一种套筒热处理矫形的内撑装置的结构示意图；
28.图4是图3中的a-a剖视图；
29.图5是本发明实施例提供的一种套筒热处理矫形的内撑装置的左视结构图；
30.图6是本发明实施例提供的另一种套筒热处理矫形的内撑装置的结构示意图。
31.图中：
32.1-主轴；11-第一铰接端；12-外螺纹；2-内撑组件；21-第一内撑杆；22-第二内撑杆；23-内撑轮；24-滑动轴；25-第三内撑杆；26-支撑套管；27-第三铰接端；3-滑移套；31-第二铰接端；4-旋扭；5-橡胶手柄套；6-理论内弧面；7-实际内弧面。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.图3是本发明实施例提供的一种套筒热处理矫形的内撑装置的结构示意图，如图3-6所示，该内撑装置可以包括主轴1、内撑组件2、滑移套3和旋扭4，主轴1的中间段部位设置有外螺纹12、侧向滑移槽，滑移套3、旋扭4套设于主轴1，滑移套3的横截面内腔侧面设置有与侧向滑移槽相适配的滑移凸台，且滑移套3的横截面内腔上下侧面与外螺纹12保持设定间隙以实现滑移套3沿主轴1滑动，旋扭4的内螺纹与外螺纹12相适配且用于推动滑移套3沿主轴1进行移动；两组内撑组件2相对于主轴1呈对称设置且均与滑移套3连接，并在滑移套3的带动下沿主轴1的径向进行张开或收缩且用于伸入至套筒内腔以实现对套筒圆度的矫形。
38.在上述实施方式中，滑移套3、旋扭4套设于主轴1的中间段部位，滑移套3的横截面内腔上下侧面与外螺纹12保持设定间隙以实现滑移套3套设于主轴1的中间段部位的自由
平移滑动。
39.该内撑装置通过滑移套3在主轴1上的快速滑移实现两组相对称设置的内撑组件2的快速径向张开或收缩，方便进入具有缩颈结构特征的套筒内腔，并实现从套筒内腔对套筒圆度的粗矫形，通过旋扭4在主轴1上的螺纹旋转，实现内撑组件2从套筒内腔对套筒圆度的精矫形。
40.作为一种可选的实施方式，如图3所示，内撑组件2包括两组沿主轴1对称设置的内撑部件，每组内撑部件均包括第一内撑杆21、第二内撑杆22及内撑轮23；其中，第一内撑杆21的一端与主轴1的一端铰接，第一内撑杆21的另一端铰接于内撑轮23；第一内撑杆21的中间部位与第二内撑杆22的一端铰接，第二内撑杆22的另一端与滑移套3铰接。
41.具体地，借助于内撑轮23的自转功能，实现从套筒内腔对套筒母线较长区域的连续矫形功能。
42.作为一种可选的实施方式，如图3所示，主轴1的一端具有第一铰接端11，滑移套3远离旋钮4的一端具有第二铰接端31，第一内撑杆21的一端与第一铰接端11铰接，第二内撑杆22的另一端与第二铰接端31铰接。
43.具体地，对于主轴1与第一内撑杆21、第二内撑杆22与滑移套3的具体连接方式不做限定，只要能够实现两者之间的铰接即可。
44.作为一种可选的实施方式，如图6所示，内撑组件2包括内撑轮23、滑动轴24、第三内撑杆25、支撑套管26及第三铰接端27，滑动轴24滑动穿设于支撑套管26的芯腔，支撑套管26连接于主轴1的一端，两个第三内撑杆25沿主轴1的轴向对称设置，第三铰接端27设于滑动轴24的中间部位，第三内撑杆25的一端铰接于第三铰接端27，滑动轴24通过第三铰接端27与第三内撑杆25的一端铰接，第三内撑杆25的另一端与滑移套31铰接，滑动轴24的两端均铰接有内撑轮23；第三铰接端27在支撑套管26的条形孔内沿其轴向滑动且用于限制滑动轴24在支撑套管26内的转动。
45.具体地，如图6所示，上述实施例给出了内撑组件2的一种变形结构，此种内撑装置的主轴1的左端垂直设置支撑套管26，通过滑移套3在主轴1的手动快速滑移，以及在滑动轴24、第三内撑杆25及支撑套管26的作用下，内撑轮23实现快速径向张开或收缩。
46.作为一种可选的实施方式，如图6所示，主轴1的一端连接于支撑套管26的轴向中心位置。其中，主轴1与支撑套管26这样的设计方式是为了便于将两个第三内撑杆25对称设置于主轴1的两侧，从而确保内撑装置对套筒内壁的施加力更加均匀。
47.作为一种可选的实施方式，当圆度矫形范围小于或等于1mm时，对称布置的两个内撑轮23的弧形轮面与待矫形的套筒内径相适配，且与套筒内壁外弧型面相接触的弧形轮面尺寸大于与套筒内壁内弧型面相接触的弧形轮面尺寸。
48.具体地，在此需要说明的是套筒内壁外弧型面指的是图2中的外凸形的弧面，套筒内壁内弧型面指的是图2中的内凹形的弧面，因此将两个内撑轮23的弧形轮面尺寸设计成不一致，能够确保内撑轮23对套筒内壁进行滚压过程将套筒内壁的波浪变形进行矫正，使其趋于弧线形。
49.作为一种可选的实施方式，当圆度矫形范围大于1mm时，两个内撑轮23与套筒内壁之间设置弧形垫板。其中，弧形垫板可以缓冲内撑轮23对套筒内壁的作用力，避免因矫形附加产生凹坑问题。
50.作为一种可选的实施方式，内撑轮23的轮面粘附有柔性材质。具体地，柔性材质可以是橡胶垫，用于防止内撑轮23在筒体内撑过程中，对筒体内壁产生刚性损伤。
51.作为一种可选的实施方式，两个侧向滑移槽沿主轴1的轴向对称设置，其形状为v型、矩形、梯形及燕尾形中的任一种。其中，两个侧向滑移槽的对称开设能够便于两个第二内撑杆22对称设置，且在滑移套3的带动下进行转动，第二内撑杆22的转动带动两个第一内撑杆21之间的夹角增大或减小，继而完成内撑轮23沿主轴1的径向发生移动以支撑并滚压套筒内壁。
52.作为一种可选的实施方式，如图3、6所示，套筒热处理矫形的内撑装置还包括橡胶手柄套5，橡胶手柄套5套设于主轴1的一端。其中，以方便手持此内撑装置实现套筒热处理过程中的圆度矫形。
53.经验证，本发明的内撑装置对套筒热处理过程中的水淬后的内撑圆度矫形效果良好，尤其是套筒内弧区域长条形分布的圆度负超差矫形。当采用内径千分尺或游标卡尺检测发现套筒外径出现负超差时，采用本发明实施负超差部位的内撑矫形，直到满足筒径公差要求。套筒内壁矫形部位质量优良，无任何常规方法易形成的锤击凹坑痕迹，也没有因锤击而产生的壁厚减薄现象。矫形完成后，继续开展了套筒的时效热处理。即固溶时效热处理全部完成后，套筒直径公差精度显著提升。
54.该内撑装置显著降低了套筒热处理矫形对作业人员高技能水平的依赖程度，提高了矫形效率，使套筒圆度(直径公差)制造精度由
±
1.5mm提高至
±
0.5mm，进一步保障了滑轨套筒与滑轨的安全距离，也进一步提升了滑轨套筒的全寿命服役可靠性。
55.需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
56.以上仅为本技术的实施例而已，并不限制于本技术。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围内。

技术特征：
1.一种套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，包括主轴(1)、内撑组件(2)、滑移套(3)和旋扭(4)，所述主轴(1)的中间段部位设置有外螺纹(12)、侧向滑移槽，所述滑移套(3)、所述旋扭(4)套设于所述主轴(1)，所述滑移套(3)的横截面内腔侧面设置有与所述侧向滑移槽相适配的滑移凸台，且所述滑移套(3)的横截面内腔上下侧面与所述外螺纹(12)保持设定间隙以实现所述滑移套(3)沿所述主轴(1)滑动，所述旋扭(4)的内螺纹与所述外螺纹(12)相适配且用于推动所述滑移套(3)沿所述主轴(1)进行移动；两组所述内撑组件(2)相对于所述主轴(1)呈对称设置且均与所述滑移套(3)连接，并在所述滑移套(3)的带动下沿所述主轴(1)的径向进行张开或收缩且用于伸入至套筒内腔以实现对套筒圆度的矫形。2.根据权利要求1所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，所述内撑组件(2)包括两组沿所述主轴(1)对称设置的内撑部件，每组所述内撑部件均包括第一内撑杆(21)、第二内撑杆(22)及内撑轮(23)；其中，所述第一内撑杆(21)的一端与所述主轴(1)的一端铰接，所述第一内撑杆(21)的另一端铰接于所述内撑轮(23)；所述第一内撑杆(21)的中间部位与所述第二内撑杆(22)的一端铰接，所述第二内撑杆(22)的另一端与所述滑移套(3)铰接。3.根据权利要求2所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，所述主轴(1)的一端具有第一铰接端(11)，所述滑移套(3)远离所述旋钮(4)的一端具有第二铰接端(31)，所述第一内撑杆(21)的一端与所述第一铰接端(11)铰接，所述第二内撑杆(22)的另一端与所述第二铰接端(31)铰接。4.根据权利要求1所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，所述内撑组件(2)包括内撑轮(23)、滑动轴(24)、第三内撑杆(25)、支撑套管(26)及第三铰接端(27)，所述滑动轴(24)滑动穿设于所述支撑套管(26)的芯腔，所述支撑套管(26)连接于所述主轴(1)的一端，两个所述第三内撑杆(25)沿所述主轴(1)的轴向对称设置，所述第三铰接端(27)设于所述滑动轴(24)的中间部位，所述第三内撑杆(25)的一端铰接于所述第三铰接端(27)，所述滑动轴(24)通过所述第三铰接端(27)与所述第三内撑杆(25)的一端铰接，所述第三内撑杆(25)的另一端与所述滑移套(31)铰接，所述滑动轴(24)的两端均铰接有所述内撑轮(23)；所述第三铰接端(27)在所述支撑套管(26)的条形孔内沿其轴向滑动且用于限制所述滑动轴(24)在所述支撑套管(26)内的转动。5.根据权利要求4所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，所述主轴(1)的一端连接于所述支撑套管(26)的轴向中心位置。6.根据权利要求2或4所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，当圆度矫形范围小于或等于1mm时，对称布置的两个内撑轮(23)的弧形轮面与待矫形的套筒内径相适配，且与套筒内壁外弧型面相接触的弧形轮面尺寸大于与套筒内壁内弧型面相接触的弧形轮面尺寸。7.根据权利要求2或4所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，当圆度矫形范围大于1mm时，两个所述内撑轮(23)与套筒内壁之间设置弧形垫板。8.根据权利要求2或4所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，所述内撑轮(23)的轮面粘附有柔性材质。
9.根据权利要求1所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，两个所述侧向滑移槽沿所述主轴(1)的轴向对称设置，其形状为v型、矩形、梯形及燕尾形中的任一种。10.根据权利要求1-9中任一项所述的套筒热处理矫形的内撑装置，其特征在于，还包括橡胶手柄套(5)，所述橡胶手柄套(5)套设于所述主轴(1)的一端。

技术总结
本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种套筒热处理矫形的内撑装置。其包括主轴、内撑组件、滑移套和旋扭，主轴设置有外螺纹、侧向滑移槽，滑移套、旋扭套设于主轴的中间段部位，滑移套的横截面内腔侧面设置有与侧向滑移槽相适配的滑移凸台，且滑移套的横截面内腔上下侧面与外螺纹保持设定间隙以实现滑移套套设于主轴以平移滑动，旋扭的内螺纹与外螺纹相适配且用于推动滑移套沿主轴进行移动；两组内撑组件相对于主轴呈对称设置且均与滑移套连接，并在滑移套的带动下沿主轴的径向进行张开或收缩且用于伸入至套筒内腔以实现对套筒圆度的矫形。该套筒热处理矫形的内撑装置的目的是解决传统套筒圆度的矫形方法难度大、效率低的问题。题。题。


技术研发人员：许飞 严浩
受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/9