一种夹具及航空发动机燃烧室性能测试系统的制作方法

本发明涉及航空，具体涉及一种夹具及航空发动机燃烧室性能测试系统。

背景技术：

1、对于航空发动机而言，燃烧室是提供动力的重要部件，在研制阶段往往需要对零部件反复进行装配与分解工作，以完成对燃烧室进行性能试验。在装配过程中，通常需要利用大量螺钉、垫片，将燃烧室试验件、探针安装座、冷却水套等部件连接到转接段；在拆卸过程中，需要拆卸螺钉及垫片，以将各个部件从转接段上分解拆卸。

2、然而，转接段的中心为下端闭口的空心轴，一般空心轴内径仅有10cm左右、长度可达150cm，且内部布置有多根压力探针、温度探针的引线，在装配与分解过程中，螺钉或垫片时常会意外掉落到细长且空间狭窄的空心轴内，用人手根本无法将掉落物取出。通常的办法是用龙门吊将整个转接段翻转100°～120°，让螺钉或垫片在自身重力的作用下顺着空心轴的侧壁滑出，不仅费时费力，而且由于空心轴的侧壁开设有冷却孔，螺钉或垫片在沿空心轴侧壁滑动过程中，也可能由冷却孔掉落到空心轴与转接段机匣壁面之间的流道中，此时不得不分解整个转接段才能取出这些小零部件。

3、现有技术中的夹具在伸入或伸出空心轴以夹取小零部件的过程中，夹头以及夹取的小零部件很容易与空心轴内部的探针引线缠绕在一起，导致夹具被卡住或者零部件再次掉落，使得掉落到空心轴内的零部件不易取出。

4、因此，本发明旨在设计一种夹具，以方便将掉落到狭窄空间内的零部件夹取出来。

技术实现思路

1、本发明旨在设计一种夹具及航空发动机燃烧室性能测试系统，以方便将掉落到狭窄空间内的零部件夹取出来。

2、为此，在第一方面，本发明实施例提供了一种夹具，该夹具包括伸缩杆组件和手柄组件。所述伸缩杆组件包括中空的安装套筒、以及可伸缩移动地设置在所述安装套筒内的拉杆，所述拉杆的一端设置有机械手，所述机械手具有伸出所述安装套筒以进行抓取作业的伸出位置、以及收回至所述安装套筒的内腔中的回缩位置。所述手柄组件设置在所述伸缩杆组件的另一端，通过操作手柄组件可驱动所述拉杆沿轴向相对于安装套筒伸缩运动，以带动机械手在所述伸出位置和回缩位置之间往复运动。

3、可选地，所述伸缩杆组件还包括限位容置部，限位容置部设置在所述安装套筒内，且位于所述伸缩杆组件设有机械手的一端；所述拉杆沿轴向贯穿所述限位容置部并可沿所述限位容置部伸缩移动，所述限位容置部具有适于容纳所述机械手的容纳腔，所述机械手处于所述回缩位置时收容于所述容纳腔内。

4、可选地，所述容纳腔的顶壁被构造为限位部，当机械手向回缩位置运动时，所述限位部适于与机械手抵挡配合，以限制所述机械手的上极限位移。

5、可选地，所述限位部上设有可供拉杆穿过的过穿孔，所述过穿孔的内径大于所述拉杆的外径，且小于所述机械手的外径。

6、可选地，所述容纳腔的下端设有开口，所述容纳腔的内壁面被构造为自所述限位部向靠近所述开口的方向逐渐向外扩张的弧面。

7、可选地，所述拉杆上固定设置有挡板，所述挡板位于所述机械手的上方，所述挡板适于在所述机械手向回缩位置移动时与所述限位部抵挡配合，以限制所述机械手的上极限位移。

8、可选地，所述机械手包括夹头组件和第一弹性复位件，头组件包括铰接在拉杆上的两个夹头。第一弹性复位件弹性连接在两个夹头之间；当所述机械手位于回缩位置时，两个夹头的外壁抵接在容纳腔内壁上，在容纳腔内壁的抵压作用下两个夹头相互夹紧并压缩第一弹性复位件；当所述机械手位于伸出位置时，两个夹头可在第一弹性复位件弹力的作用下张开。

9、可选地，两个夹头具有相对设置的两夹持边，两夹持边上分别设置有防滑结构。

10、可选地，两个夹头远离所述拉杆的一端分别设置有钩针，两个夹头上的钩针相互配合适于钩取待夹取物件。

11、可选地，所述手柄组件包括第一手柄、第二手柄和第二弹性复位件，第一手柄与所述安装套筒固定连接；第二手柄与所述拉杆固定连接，通过操作第一手柄和第二手柄相互靠近或远离，带动拉杆相对于安装套筒伸缩运动，进而带动所述机械手在伸出位置和回缩位置之间运动；第二弹性复位件弹性连接在第一手柄和第二手柄之间，在所述手柄组件不受外力作用时，所述第二弹性复位件适于对所述第二手柄施加带动所述机械手向伸出位置运动的弹性复位力。

12、可选地，所述第一手柄的延伸方向与所述安装套筒的轴线方向相垂直，所述第二手柄的延伸方向与所述拉杆的轴线方向相垂直；所述第一手柄和所述第二手柄位于所述伸缩杆组件的同一侧，且所述第一手柄位于所述第二手柄上方，所述第二弹性复位件为设置在所述第一手柄和所述第二手柄之间的弹簧。

13、可选地，所述伸缩杆组件还包括导向块，导向块固定设置在所述安装套筒的内腔中且位于所述安装套筒靠近所述手柄组件的一端，适于引导所述拉杆的运动；所述导向块内设有导向孔，所述导向孔的中心轴线与所述安装套筒的轴向方向相平行，所述拉杆滑动配合于所述导向孔内，并可沿所述导向孔上下移动。

14、在第二方面，本发明实施例提供了一种航空发动机燃烧室性能测试系统，采用上述的夹具对掉落在燃烧室的空心轴内的零部件进行夹取。

15、本发明技术方案，具有如下优点：

16、1.本发明实施例中的夹具，通过操作手柄组件驱动拉杆沿轴向相对于安装套筒伸缩运动，带动位于拉杆远端(远离手柄组件的一端)上的机械手在所述伸出位置和回缩位置之间往复运动。操作手柄组件使得机械手位于回缩位置，此时可将夹具伸入到细长且空间狭窄的空心轴内；待夹具的远端对准待夹取的螺钉或垫片等零部件后，操作手柄组件使得机械手从安装套筒的内腔伸出以抓取零部件；然后操作手柄组件使得机械手回缩到安装套筒的内腔中。在夹具抽出空心轴中的过程中，由于机械手以及抓取的零部件能够收缩于安装套筒的内腔中，而非裸露在安装套筒外，能够有效地避免机械手或零部件与空心轴内部的构件如探针引线，发生缠绕或剐蹭的现象，导致机械手卡住或者零部件掉落，使得零部件取出困难的问题。

17、2.本发明通过设置限位容置部能够将机械手回缩内藏于限位容置部的容纳腔中，当拉杆向趋于近端(靠近手柄组件的一端)方向运动时，可带动机械手收容于容置部的容纳腔内，使得夹具的外表呈光滑的圆管形状，而没有外凸结构，保证夹具在伸入或取出空心轴内的过程中，避免机械手或零部件与空心轴内部的探针引线发生缠绕被卡住。

18、3.本发明实施例中，两夹头靠近远端的位置均呈收敛形状，可减轻重量，夹头的夹持边形状呈月牙形弧口，如此设计，即使被夹持的零部件与夹头之间发生松脱，在夹紧力的作用下被夹持零部件也会向夹头的弧口内移动，而不会从夹头上掉落。

19、4.本发明实施例中，两个夹头远离所述拉杆的一端分别设置有钩针，两个夹头上的钩针相互配合适于钩取待夹取物件。钩针呈l形结构，且钩针的下端面呈平端面，上端面轮廓为渐缩形设置，利用钩针可方便勾起薄垫片。

20、5.本发明实施例中，安装套筒靠近手柄组件的一端沿轴向开设有适于避让所述第二手柄运动的避让槽，第二手柄能够在避让槽中运动，避让槽一方面可避让所述第二手柄的运动，另一方面避让槽还可防止第二手柄旋转，能够避免在利用夹具夹取螺钉或垫片等零部件的过程中拉杆在安装套筒内随意转动，从而避免影响夹取操作，此外，还能够限制所述机械手的下极限位移。