一种用于机翼油箱铆钉气密性检测的检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型创造提供一种用于机翼油箱铆钉气密性检测的检测装置，包括贴服收集机构和微调伸缩机构；贴服收集机构包括：罩盒，其内部设有检测通道；微调伸缩机构包括：顶部托板、法兰盘和微调支柱，法兰盘与顶部托板之间围设有一容纳腔，微调支柱的半球形的头部容纳于容纳腔中并与容纳腔之间间隙配合。罩盒上还均布有球头柱塞，避免了罩盒与机翼外壁的滑动摩擦；其次针对机翼外壁的曲面特性，微调伸缩机构避免了罩盒与机翼外壁的硬性接触，且微调支柱可以在伸缩套座上上下移动，防止罩盒将机翼外壁的复合材料破坏。上述检测装置的可调节的结构形式决定其拥有可靠的位置接触精度，提高了工作效率，降低了生产与维护成本，保证检测结果的稳定。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明创造属于机翼油箱气密性检测【技术领域】，尤其涉及一种针对连接铆钉处气 密性检测的检测装置。 一种用于机翼油箱铆钉气密性检测的检测装置
【背景技术】
[0002] 飞机机翼由机翼油箱、起落架、以及机翼外壁等部件组成，其通过连接铆钉安装固 定。机翼油箱漏气会给航行的飞机带来重要的安全隐患。机翼组装制造过程，连接铆钉处 是泄漏易发带，因此，连接铆钉处密封性检测尤为重要。
[0003] 常用的机翼油箱检测方法有直压指针判读法、差压比对法、特殊气体化学反应法、 以及氦质谱检漏法。
[0004] 直压指针判读法是将规定压力的压缩空气充入机翼油箱，压力稳定后截断气源， 在规定的时间内，监测机械或数字压力表读数是否变化从而判定是否泄漏；此方法成本较 低，易操作性高，但只能判定油箱的整体泄漏与否，同时操作人员易疲劳、存在人为偏差、无 法数字量化泄漏值，而且无法判定泄漏点。
[0005] 差压比对法是将规定压力的压缩空气充入机翼油箱，压力稳定后截断气源，在规 定的时间内，通过差压式气密检漏仪判定油箱的泄漏情况；此方法成本较低，易操作性高， 较直压指针判读法，其可以量化机翼油箱的整体泄漏值，但无法判定泄漏点。
[0006] 特殊气体化学反应法是将特殊气体（如氨气）充入机翼油箱，在机翼外壳喷洒化 学反应液体，当铆钉处或其他位置发生泄漏时，特殊气体通过漏点与化学反应液体接触，导 致其颜色发生变化，从而判定泄漏点；此方法可以确定泄漏点位置，但无法量化泄漏值，同 时操作环境要求较高，检测过程如氨气法检测时，由于测试气体刺激有味、对人体有害，因 此需佩戴防毒过滤装置进行检测工作。
[0007] 氦质谱检漏法是将浓度配比一定、规定压力的氦氮混合气充入机翼油箱，正对各 铆钉处分别进行收集判定（即吸枪法），根据泄漏判定标准确认漏点并量化泄漏值。此方法 操作简洁、量化标准。
[0008] 针对氦质谱检漏法，传统技术是直接使用真空吸盘或硬性材质吸枪贴服机翼外 壁，进行收集检测。氦质谱检漏法正常工作状态不需要完全密封，需有一定流量，采用真空 吸盘法附着吸附时，极易造成完全密封，造成设备检测故障。而使用硬性材质罩盒直接接触 机翼外壁容易划伤外壳，所以本文将针对机翼油箱铆钉处泄漏，提供一种更为适用于氦质 谱检漏方法的检测装置。
【发明内容】
[0009] 本发明创造要解决的问题是提供一种针对连接铆钉处气密性检测的检测装置，解 决了协助氦质谱检漏仪判定泄漏点、并根据量化的标准判定泄漏值是否合格。针对机翼外 壁的曲面形状，该检测装置可贴服机翼表面收集测试气体，同时不对机翼外壁造成伤害。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种用于机翼油箱铆钉气 密性检测的检测装置，其特征在于：包括分别位于上、下的贴服收集机构和微调伸缩机构； [0011] 所述贴服收集机构包括：大体为圆柱体形状罩盒20,其内部设有检测通道，检测 通道的入口 201开设于罩盒的上表面，检测通道的出口依次连接快换接头14、针型阀12 ;
[0012] 所述微调伸缩机构包括：顶部托板17、法兰盘5和微调支柱8,其中，罩盒20固定 于顶部托板17上方，法兰盘5固定于顶部托板17下方；法兰盘5与顶部托板17之间围设 有一容纳腔51，法兰盘5下部设有一与容纳腔51贯通的通孔，微调支柱8包括同轴心的杆 状本体和固定于本体顶端的半球形的头部81，头部81容纳于容纳腔51中，头部81与容纳 腔51之间间隙配合，并且头部81的球形面朝向顶部托板17底面；杆状本体穿过通孔并且 两者之间也为间隙配合。
[0013] 进一步，所述罩盒20上表面以检测通道入口 201为中心内陷形成凹槽。
[0014] 进一步，罩盒20上表面周边还均设多个球头柱塞21。
[0015] 进一步，顶部托板17上还固定有若干均布于罩盒周边的距离传感器18。
[0016] 进一步，伸出通过孔的微调支柱8的杆状本体依次套有压簧座4和矩形压簧3,还 包括有一伸缩套座2,该伸缩套座2具有一套筒，套筒底端封闭，顶端开口，套筒侧部开有一 导向槽孔，微调支柱8的杆状本体的底端部伸入套筒内并能在套筒内上下移动，杆状本体 底端还垂直固定有铰链销6,铰链销6配合导向槽孔约束微调支柱8在套筒内上下移动时 的相对旋转。
[0017] 进一步，伸缩套座2还固定有底部板1，底部板1与顶部托板17之间以微调支柱8 为中心均布有通过拉簧支柱15分别与底部板1和顶部托板17固定连接的拉簧16。
[0018] 进一步，顶部托板17还固连一针形气缸9,针形气缸9的活塞杆顶部还固定有一印 章11。
[0019] 本发明创造具有的优点和积极效果是：与现有吸盘贴服机翼外壁不同，本检测装 置主要由微调伸缩机构和贴服收集机构两部分组成。首先贴服收集机构上的球头柱塞，避 免了检测装置的罩盒与机翼外壁的滑动摩擦，是滚动接触式滑动。其次针对机翼外壁的曲 面特性，微调伸缩机构上的万向支柱顶部采用球头结构形式设计。为避免罩盒与机翼外壁 的硬性接触，微调伸缩机构上的微调支柱可以在伸缩套座上上下移动，防止罩盒将机翼外 壁的复合材料破坏。上述检测装置的可调节的结构形式决定其拥有可靠的位置接触精度， 提高了工作效率，降低了生产与维护成本，保证了检测结果的稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本发明创造的检测装置的立体示意图；
[0021] 图2和图3分别是检测装置的上、下两个主要组成部分各自的立体示意图；
[0022] 图4是检测装置的下部分的分解示意图；
[0023] 图5是检测装置的上部分的分解示意图；
[0024] 图6主要展现的是微调支柱和伸缩套座之间防相对转动的结构形式；
[0025] 图7是微调伸缩机构主要组成部分的剖视示意图；
[0026] 图8主要展现的是拉簧在检测装置中的作用形式；
[0027] 图9检测装置贴服于机翼外壁上的状态示意图；
[0028] 图10是检测装置主要部分的剖视示意图；
[0029] 图11是图10中圆圈部分的放大示意图；
[0030] 图12是检测装置配备手柄的组合使用方式示意图；
[0031] 图13是检测装置安装于机械手上的组合使用方式示意图；
[0032] 图中主要组成部分的附图标记：1、底部板；2、伸缩套座；3、矩形压簧；4、压簧座； 5、法兰盘；6、铰链销；7、E型挡片；8、微调支柱；9、针形气缸；10、气缸支板；11、印章；12、针 型阀；13、针型阀支座；14、快换接头；15、拉黃支柱；16、拉黃；17、顶部托板；18、距尚传感 器；19、罩盒托板；20、罩盒；21、球头柱塞。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。
[0034] 如图1至图3所示，本发明创造的检测装置主要由位于上方的如图2所示的贴服 收集机构和位于下方的如图3所示的微调伸缩机构两部分组成；
[0035] 贴服收集机构包括：罩盒20,其大体为圆柱体形状，罩盒20内部设有检测通道 (如图10和图11的剖视图所示），检测通道的入口 201开设于罩盒的上表面（如图2、图 10和图11所示）；如图4所示，检测通道的出口依次经快换接头14、针型阀12(其由针型阀 支座13固定），最终与氦质谱检漏仪（图中未示）连通。罩盒上表面贴服于被检测物体表 面（以下以机翼外壁为例），由检测通道将收集到的泄漏的测试气体传入到氦质谱检漏仪， 进行泄漏检测。本罩盒20应选用不吸附氦气的材质进行加工。
[0036] 另外，还可在罩盒20上表面以检测通道入口 201为中心内陷形成凹槽（圆形最 佳），以便凹槽周壁与机翼外壁贴合时围合形成泄漏气体的采集腔，凹槽周壁上表面还可均 设多个球头柱塞21，球头柱塞21贴服机翼外壁滚动滑行，避免摩擦造成伤害。采集腔的腔 体容积设置较小，检测通道的通道内径应在1至3_之间。
[0037] 针型阀12的作用：罩盒收集的测试气体通过针型阀12调节后，进入氦质谱检漏 仪，针型阀12的流量调节范围应在氦质谱检漏仪要求范围之内。
[0038] 如图4所示，微调伸缩机构的基本形式包括：顶部托板17、法兰盘5和微调支柱8， 其中，罩盒20固定于顶部托板17上方（本实施例是通过罩盒托板19将罩盒20与顶部托 板17连接在一起），法兰盘5固定于顶部托板17下方；如图7所示，法兰盘5与顶部托板 17之间围设有一容纳腔51，法兰盘5下部设有一与容纳腔51贯通的通孔，微调支柱8包括 同轴心的杆状本体和固定于本体顶端的半球形的头部81，头部81容纳于容纳腔51中，头部 81与容纳腔51之间间隙配合（如图7的L4、L5所示相应的间隙），并且头部81的球形面 朝向顶部托板17底面；杆状本体穿过通孔并且两者之间也为间隙配合（如图7中的L3所 示两者的间隙）；由于头部81的球形面朝向顶部托板17底面，外加头部81与容纳腔51之 间留有间隙、杆状本体与通孔也留有间隙，因此，微调支柱8与顶部托板和法兰盘之间的角 度是可以实现轻微调整的，从而实现抵顶的罩盒20与机翼外壁更好的贴合。球头柱塞安装 在罩盒顶面的四周，头部81球面部分在容纳腔51内部可实现小角度滚动转动，贴服机翼外 壁进行检测时，可有效减少摩擦滑动的影响，避免造成表面的划伤。
[0039] 作为进一步的改进，顶部托板17上还固定有若干均布于罩盒周边的距离传感器 18;当检测装置的罩盒与机翼外壁的距离较大时，如果罩盒没有垂直于检测点所在面，罩盒 与检测面就存有缝隙，设备会吸入大量空气，从而影响了氦质谱检漏仪的检测精度，因此， 在罩盒四周安装距离传感器可以有效监控此段距离，以便随机进行位置调整。
[0040] 作为进一步的改进，如图4所示，伸出通过孔的微调支柱8的杆状本体依次套有压 簧座4和矩形压簧3,还包括有一伸缩套座2,该伸缩套座2具有一套筒，套筒底端封闭，顶 端开口，套筒侧部开有一导向槽孔，微调支柱8的杆状本体的底端部伸入套筒内并能在套 筒内上下移动，杆状本体底端还通过销孔和E型挡圈7垂直固定有铰链销6,铰链销6配合 导向槽孔约束微调支柱8在套筒内上下移动时的相对旋转。
[0041] 在上述基础上，如图4所示，伸缩套座2还固定有底部板1，底部板1与顶部托板 17之间以微调支柱8为中心均布有通过拉簧支柱15分别与底部板1和顶部托板17固定连 接的拉簧16,使用此结构可以使顶部托板在非工作状态下与底部板平行，长时间使用后依 然可以复至原位。
[0042] 另外，如图4所示，顶部托板17还通过气缸支板10固连一针形气缸9,针形气缸9 的活塞杆顶部还固定有一印章11。当工装罩盒检测到泄漏点时，针形气缸推动印章打印不 合格标记，事后维护修理铆接点。
[0043] 本检测装置可以如图12所示在底部板下方连接一手柄221，成为手持式，也可如 图13所示，连接到机械手222上，通过机械手进行控制。
[0044] 图9为检测装置贴服机翼外壁100的示意图，以手持式为例，首先将工装罩盒上的 针型阀流量调节至规定值，然后将罩盒贴服安放在机翼外壁的铆钉处，由于有微调伸缩机 构，按压工装罩盒的力度容易控制，通过距离传感器采集罩盒距机翼外壁的距离，当探测在 规定距离时，设备开始检测。如图10所示，"距离1至2mm"的采集腔收集测试区域内的检 测到的泄漏气体，通过定流量的针型阀，进入氦质谱检漏仪。启动测试开关，手持工装罩盒 定点检测1至5秒，当工装罩盒检测到泄漏点时，针形气缸推动印章打印不合格标记，事后 维护修理铆接点。然后移至下一工位，依次检测直至完毕。
【权利要求】
1. 一种用于机翼油箱铆钉气密性检测的检测装置，其特征在于：包括分别位于上、下 的贴服收集机构和微调伸缩机构； 所述贴服收集机构包括：大体为圆柱体形状罩盒（20)，其内部设有检测通道，检测通 道的入口（201)开设于罩盒的上表面，检测通道的出口依次连接快换接头（14)、针型阀 (12)； 所述微调伸缩机构包括：顶部托板（17)、法兰盘（5)和微调支柱（8)，其中，罩盒（20) 固定于顶部托板（17)上方，法兰盘（5)固定于顶部托板（17)下方；法兰盘（5)与顶部托板 (17)之间围设有一容纳腔（51)，法兰盘（5)下部设有一与容纳腔（51)贯通的通孔，微调支 柱（8)包括同轴心的杆状本体和固定于本体顶端的半球形的头部（81)，头部（81)容纳于容 纳腔（51)中，头部（81)与容纳腔（51)之间间隙配合，并且头部（81)的球形面朝向顶部托 板（17)底面；杆状本体穿过通孔并且两者之间也为间隙配合。
2. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述罩盒（20)上表面以检测通道入 口（201)为中心内陷形成凹槽。
3. 根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于：罩盒（20)上表面周边还均设多 个球头柱塞（21)。
4. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：顶部托板（17)上还固定有若干均布 于罩盒周边的距离传感器（18)。
5. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：伸出通过孔的微调支柱（8)的杆状 本体依次套有压簧座（4)和矩形压簧（3)，还包括有一伸缩套座（2)，该伸缩套座（2)具有 一套筒，套筒底端封闭，顶端开口，套筒侧部开有一导向槽孔，微调支柱（8)的杆状本体的 底端部伸入套筒内并能在套筒内上下移动，杆状本体底端还垂直固定有铰链销￠)，铰链 销（6)配合导向槽孔约束微调支柱（8)在套筒内上下移动时的相对旋转。
6. 根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于：伸缩套座（2)还固定有底部板（1)， 底部板⑴与顶部托板（17)之间以微调支柱⑶为中心均布有通过拉簧支柱（15)分别与 底部板（1)和顶部托板（17)固定连接的拉簧（16)。
7. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：顶部托板（17)还固连一针形气缸 (9)，针形气缸（9)的活塞杆顶部还固定有一印章（11)。
【文档编号】G01M3/20GK203893998SQ201420306838
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】关鑫, 窦洪武 申请人:博益(天津)气动技术研究所有限公司