航空发动机密封组件平面度误差检测技术研究

　　引言

　　将发动机及附件系统中不同工作腔、工作部位的物质分割开的密封装置中的构件称为密封件。密封件种类很多，在航空发动机滑油、燃油和液压系统中通常采用螺旋槽密封套，动、静密封环;密封座、涨圈、石墨环等。密封件的表面粗糙度、平面度、垂直度、平行度及气密封性等技术指标是保证密封端面良好粘合的先决条件。其中，平面度是保证组件不生产泄漏或泄漏量在规定范围内的主要因素。本文主要针对航空发动机石墨密封组件结构特点和平面度测量技术要求，提出应用光波干涉法对航空发动机密封件平面度误差实施检测的专用装置设计、测量、平面度判读等。

　　1典型石墨密封环的结构及平面度要求

　　石墨封严是利用石墨环与转子接触，达到封严的目的，它是现代航空发动机较理想的密封装置。其具体结构是密封用的石墨环装在石墨座内，靠弹簧力和封严座轴向连在一起，然后利用铆钉把封严座和静子件连接。石墨密封主要用在涡轮发动机轴承位置和辅助装置处。

　　石墨密封环的结构有三瓣、四瓣和五瓣环块或五瓣搭接与多瓣搭接的形式。密封座根据发动机支点位置不同，具有不同的结构形式，但都有与石墨环(块)或其它密封件的配合表面，两密封面配合起到密封作用。

　　石墨密封组件的石墨环和密封座都有平面度要求(如图1所示)，一般要求为平面度0.0009mm 和平面度0.0012mm，有特殊要求的为平面度0.0006mm。

　　2 平面度专用测量装置设计

　　2.1 测量原理

　　以单色钠光灯为光源，将被测零件放在平晶上(被测密封面与平晶工作面接触)，斜下方向纳光灯照射，通过反射镜观察干涉条纹，并根据干涉光谱带(干涉图上的暗带)的数量和形式，判断其平面度公差及表面质量。

　　2.2专用测量装置结构

　　石墨密封组件专用测量装置(如图2所示)主要由基础箱体、平面反射镜、稳压元件和纳光灯、支板、毛玻璃、带孔活动板、平晶、挡光板等。基础箱体上面安放高精度平面反射镜;正面安装抽屉和活动门，抽屉用于放置油石、手套等测量辅助用具，活动门内放置单色钠光灯光源;支板上部安装带孔的活动平板，带孔活动平板配备不同的转换孔板，用于更换不同规格标准平晶;底部斜面支板上安装毛玻璃，支架底部安装一个旋转轴能够使毛玻璃旋转不同角度，并将光源发出的单色光准确地投射到标准平晶底部位置，便于在反射镜内观察干涉图谱带;支架侧面的挡光板能使测量人员在观察干涉待时避开外部光线的干扰。