一种滑轨套筒热处理夹持装置及方法与流程

本发明涉及热处理，具体涉及一种滑轨套筒热处理夹持装置及方法。

背景技术：

1、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。滑轨套筒结构常呈系列化，每种规格套筒的外形尺寸均受其安装位置限制，呈现出一定的差异性。滑轨套筒的典型结构型式之一如图1所示，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。每种规格套筒的ф、r、h均略有不同，故该系列套筒的通用性较差。其中，排水管接头3的排水嘴4中间设有通孔，用于将飞行过程中产生的冷凝水及时排出套筒内腔。

2、考虑到套筒结构在飞机服役过程中受载小，仅对密封功能具有较高要求，为了实现最大程度地减重和股役可靠性，滑轨套筒一般采用铝合金材质和高能束流焊接方法实现各零部件的冶金连接。按照制造流程，滑轨套筒的筒体分别和排水管接头、法兰盘焊接后形成整体结构，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。

3、固溶时效热处理一般需要夹持装置将滑轨套筒固定，以便将其快速完成出炉至入水工作。现有滑轨套筒的热处理在水淬过程中，一般要求在15s内完成零件的出炉至入水，故零件的入水速度非常快。常规情况下，套筒的法兰盘朝上完成水淬过程，在此过程中，水通过排水嘴中间的通孔进入滑轨套筒内部的量非常少，滑轨套筒内部会形成空腔，待水浸没法兰盘端面后，水会直接灌入滑轨套筒内部。上述水淬过程中，滑轨套筒内部的空腔导致很大的浮力，在法兰盘端面的安装刚性约束下，该浮力不仅导致滑轨套筒的中心轴线半径r出现一定的变形，而且法兰盘端面的形面也会出现一定的翘曲变形，进而导致h的制造公差较大。同时，滑轨套筒在快速水淬入水过程中，产生剧烈的水流激振，对r和筒径φ均会产生一定的水流冲击，导致较大的变形。为有效缓解所述浮力和水流激振作用对滑轨形面变形的影响，针对此种滑轨套筒典型结构，专利申请号201911052057.5提出将套筒的法兰盘朝下完成水淬过程，空气通过排水嘴中间的通孔快速从套筒内腔逸出，减小水淬过程中产生的浮力和水流激振，弱化该浮力和水流激振对滑轨套筒中心轴线半径和筒径等几何尺寸的变形影响，取得了较好的改善效果。同时，当从固溶炉转移出来的高温套筒零件以法兰盘朝下的状态入水过程中，水与零件接触产生剧烈汽化现象，高温水蒸汽可以通过排水嘴中间的通孔逸出套筒内腔。然而，快速产生的水蒸汽并没有足够的时间通过排水嘴中间的通孔逸出套筒内腔，直到套筒完全浸没到水中，套筒内腔顶部，仍然会存在一定空间的空气/蒸汽滞留，故套筒尾部的水淬效果欠佳。

4、因此，发明人提供了一种滑轨套筒热处理夹持装置及方法。

技术实现思路

1、(1)要解决的技术问题

2、本发明实施例提供了一种滑轨套筒热处理夹持装置及方法，解决了传统套筒热处理过程由于存在空气/蒸汽滞留而导致套筒尾部的水淬效果较差的技术问题。

3、(2)技术方案

4、本发明的第一方面提供了一种滑轨套筒热处理夹持装置，包括支撑座、楔形底座、叉形压板和吊装支柱，所述吊装支柱的一端与所述支撑座的中心区域固定连接，所述叉形压板与所述楔形底座配合安装以夹持滑轨套筒的法兰端；多个所述楔形底座以所述吊装支柱为轴心，辐射设置于所述支撑座的周边位置。

5、进一步地，所述楔形底座的顶面设有与对应滑轨套筒的法兰盘端面的外廓尺寸相匹配的安装凹槽。

6、进一步地，所述楔形底座的楔形角范围为10°～30°。

7、进一步地，所述支撑座和所述楔形底座在套筒内腔的开口对应部位设有通孔。

8、进一步地，所述吊装支柱的一端为法兰端，所述法兰端通过紧固件与所述支撑座的中心区域固定连接。

9、进一步地，所述楔形底座的设置数量n为偶数，且n≥2。

10、进一步地，滑轨套筒热处理夹持装置还包括吊环，所述吊装支柱的另一端与所述吊环螺纹连接。

11、本发明的第二方面提供了一种采用上述的滑轨套筒热处理夹持装置的热处理方法，包括以下步骤：

12、将热处理夹持装置移动至固溶热处理炉，并按相应要求完成固溶热处理；

13、将所述热处理夹持装置从所述固溶热处理炉中取出，并快速完成滑轨套筒的水淬处理；

14、拆卸叉形压板，将所述滑轨套筒从所述热处理夹持装置中取出并放入时效热处理炉中完成时效处理。

15、进一步地，所述将所述热处理夹持装置从所述固溶热处理炉中取出，并快速完成滑轨套筒的水淬处理，具体包括如下步骤：

16、固溶完成后，打开固溶热处理炉炉门，所述热处理夹持装置带动所述滑轨套筒，在t0时刻的向下运动速度为0m/min；

17、使所述热处理夹持装置带动所述滑轨套筒的向下运动速度在t1时间内快速持续增加至v1，并保持速度v1直至t2时刻，此时所述滑轨套筒的底部与水淬池的水面接触；

18、在吊装设备驱动作用下，热处理工装带动所述滑轨套筒的向下运动速度持续降低，在t3时刻，运动速度降低至v2，此刻所述滑轨套筒的顶部正好全部浸入水中；

19、继续降低所述滑轨套筒的向下运动速度，在t4时刻，运动速度降至0m/min；

20、待所述滑轨套筒冷却充分，缓慢将所述热处理夹持装置提出水淬池。

21、进一步地，t2～t3时间段大于或等于0～t4时间段的1/2。

22、(3)有益效果

23、综上，本发明通过改变滑轨套筒安装状态的排水嘴朝向，和优化滑轨套筒水淬过程中与水接触后的变速控制，使滑轨套筒内部的空气/水蒸汽通过排水嘴中间的通孔，更便捷地逸出滑轨套筒内腔，从而达到更佳的滑轨套筒水淬效果。

技术特征：

1.一种滑轨套筒热处理夹持装置，其特征在于，包括支撑座(1)、楔形底座(2)、叉形压板(3)和吊装支柱(4)，所述吊装支柱(4)的一端与所述支撑座(1)的中心区域固定连接，所述叉形压板(3)与所述楔形底座(2)配合安装以夹持滑轨套筒(100)的法兰端；

2.根据权利要求1所述的滑轨套筒热处理夹持装置，其特征在于，所述楔形底座(2)的顶面设有与对应滑轨套筒的法兰盘端面的外廓尺寸相匹配的安装凹槽。

3.根据权利要求1所述的滑轨套筒热处理夹持装置，其特征在于，所述楔形底座(2)的楔形角范围为10°～30°。

4.根据权利要求1所述的滑轨套筒热处理夹持装置，其特征在于，所述支撑座(1)和所述楔形底座(2)在套筒内腔的开口对应部位设有通孔。

5.根据权利要求1所述的滑轨套筒热处理夹持装置，其特征在于，所述吊装支柱(4)的一端为法兰端(41)，所述法兰端(41)通过紧固件与所述支撑座(1)的中心区域固定连接。

6.根据权利要求1所述的滑轨套筒热处理夹持装置，其特征在于，所述楔形底座(2)的设置数量n为偶数，且n≥2。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的滑轨套筒热处理夹持装置，其特征在于，还包括吊环(5)，所述吊装支柱(4)的另一端与所述吊环(5)螺纹连接。

8.一种采用权利要求1-7中任一项所述的滑轨套筒热处理夹持装置的热处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的热处理方法，其特征在于，所述将所述热处理夹持装置从所述固溶热处理炉中取出，并快速完成滑轨套筒(100)的水淬处理，具体包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的热处理方法，其特征在于，t2～t3时间段大于或等于0～t4时间段的1/2。

技术总结
本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种滑轨套筒热处理夹持装置及方法。其包括支撑座、楔形底座、叉形压板和吊装支柱，吊装支柱的一端与支撑座的中心区域固定连接，叉形压板与楔形底座配合安装以夹持滑轨套筒的法兰端；多个楔形底座以吊装支柱为轴心，辐射设置于支撑座的周边位置。该滑轨套筒热处理夹持装置及方法的目的是解决传统套筒热处理过程由于存在空气/蒸汽滞留而导致套筒尾部的水淬效果较差的问题。

技术研发人员：许飞,张桢,毛智勇
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：
技术公布日：2024/1/14