[0001] 本申请涉及航空发动机技术领域，特别地，涉及便于外场维修的压气机。此外，本申请还涉及一种应用于上述便于外场维修的压气机的维修方法。

[0002] 在这一部分中提供的信息是为了一般地呈现本申请的背景的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不构成现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本申请的现有技术。

[0003] 随着航空发动机特别是民机的发展，全寿命周期低成本设计要求越来越高，降低维护维修成本提高使用竞争力迫在眉睫。压气机作为发动机的三大核心部件，气体首先需经压气机压缩增压再经燃烧室点燃后流向涡轮部件，所以在航空发动机外场使用时，压气机被外物击伤的概率高，其中压气机进口级转子叶片更容易被击伤，击伤后的维修成本必须在设计中考虑。

[0004] 现有的带有长进气通道的压气机在安装平台外场使用时如果叶片被外物击伤，根据型号维护手册通常有三种处理方式：1.如果击伤情况可接受，则发动机继续外场使用；2.如果击伤情况不可接受且在可维修范围，则返回发动机中心修理后继续使用；3.如果击伤情况不可接受且超出维修范围则返回发动机中心换装新的零组件。

[0005] 现有的带有长进气通道的压气机，压气机被击伤概率最高的进口级转子对应的机匣共有两种结构形式，一种为整体环形机匣，在外场无法分解，如说明书附图2所示；一种为分段机匣，即整体环形机匣+对开机匣结构，对开机匣在外场打开困难，即使在外场可以打开但因前端整体环形机匣的影响，空间不足无法直接外场维修，如说明书附图3所示。

[0006] 因此，现有的长进气通道的中小型航空发动机压气机进口级转子叶片一旦被击伤，且击伤情况在可维修范围内，也存在如下问题：结构上无法直接外场维修，或是外场可维修但因操作复杂安全风险高，最终还是需要发动机或击伤零件所在单元体返回发动机中心进行维修，维修周期长且成本高。

[0007] 需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

[0025] 以下结合附图对本申请的实施例进行详细说明，但是本申请可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0026] 图1是本申请优选实施例的整体结构示意图；图2是整环形带长进气通道的传统压气机设计方案示意图；图3是对开机匣带长进气通道的传统压气机设计方案示意图；图4是本申请优选实施例的第三堵盖的结构示意图；图5是本申请优选实施例的第三堵盖的安装示意图；图6是本申请优选实施例的左机匣组件与发动机系统位置的示意图；图7是本申请优选实施例的左机匣组件与发动机本体安装示意图；图8是本申请优选实施例的两级联动环的位置示意图；图9是本申请优选实施例的拆下的左半机匣组件的结构示意图；图10是本申请优选实施例的第一止动板的结构示意图；图11是本申请优选实施例的拆下左机匣组件后的发动机的部分示意图；图12是本申请优选实施例的机匣定位衬套的安装位置示意图；图13是本申请优选实施例的两级联动环的示意图；图14是本申请优选实施例的第一连接板的结构示意图。

[0027] 一种便于外场维修的压气机，包括前端机匣15和后端机匣16，便于外场维修的压气机还包括左机匣组件5、右机匣组件6、第一连接螺栓17、第二连接螺栓18、第三连接螺栓19、机匣定位衬套20、两级联动环组件和检查孔封严组件：
第一连接螺栓17用于将左机匣组件5和前端机匣15连接，第三连接螺栓19用于将左机匣组件5和后端机匣16连接，机匣定位衬套20用于对左机匣组件5和右机匣组件6进行轴向定位，进而配合第二连接螺栓18以将左机匣组件5和右机匣组件6进行连接；
两级联动环组件包括第一联动环26和第二联动环27，第一联动环26和第二联动环
27间隔设置于左机匣组件5和右机匣组件6外壁并用于将左机匣组件5和右机匣组件6进行周向同心定位。

[0028] 左机匣组件5上开设有多个维护检查孔，各维护检查孔用于供检测仪器伸入压气机内部对零件进行检查，检查孔封严组件用于将各个维护检查孔进行封堵。

[0029] 此处“第一联动环26和第二联动环27”的含义是指与左机匣组件5和右机匣组件6外壁连接的结构，在一些实施例中，第一联动环26和第二联动环27均为对半结构的可拆卸的圆环，第一联动环26和第二联动环27均通过螺栓连接或焊接在左机匣组件5和右机匣组件6外壁。

[0030] 本申请便于外场维修的压气机通过设计左机匣组件5和右机匣组件6将带长进气通道的压气机机匣设置为对半可拆卸的结构，实现对半长机匣且装拆定位可靠的整体布局。同时在左机匣组件5上开设多个维护检查孔，可在外场试验过程中利用孔探仪等检测仪器通过维护检查孔对压气机内部零件进行定期检查，以便发现零件异常采取相应措施保障飞行安全；并通过检查孔封严组件对各个维护检查孔进行封堵降低气动损失，以保证维护检查孔不影响左机匣组件5的正常功能。另外本申请还通过第一联动环26和第二联动环27来对左机匣组件5和右机匣组件6进行周向同心定位，保证经常拆装也不影响机匣的整体性，保证机匣的连接稳定性。

[0031] 优选地，请参照图1、4、5所示，检查孔封严组件包括堵盖螺栓1和堵盖，堵盖包括安装平台和密封柱，密封柱用于封堵维护检查孔，密封柱底端设置有用于与左机匣组件5内部流道面平齐的气动流道面，安装平台用于与左机匣组件5上预设的安装凸台抵接配合，安装平台上开设有限位螺孔，堵盖螺栓1用于穿过限位螺孔与安装凸台上预设的安装螺孔配合以将堵盖与左机匣组件5连接。

[0032] 可以理解的是，通过堵盖螺栓1将堵盖与左机匣组件5连接，实现堵盖的密封柱将维护检查孔进行封堵密封，避免开设维护检查孔对左机匣组件5的正常功能造成影响。而当需要检查压气机机匣内部的零部件的情况时，可拆卸堵盖，即可通过检测仪器伸入维护检查孔内进行检查。

[0033] 需要说明的是，为了避免密封柱对左机匣组件5内部的流道气动性能造成过大影响，在密封柱底端设置有用于与左机匣组件5内部流道面平齐的气动流道面，避免密封柱底端突出延伸至流道造成干扰，减少气动性能损失。

[0034] 优选地，请参照图1、4、5所示，各维护检查孔的直径不同，堵盖设有多个且各个堵盖与各维护检查孔一一对应设置，各个堵盖的安装平台上均开设有两个限位螺孔，且两个限位螺孔与安装平台中心点的跨距不同，以用于与各个安装凸台上的安装螺孔一一对应，从而保证各密封柱的气动流道面与左机匣组件5内部流道面平齐。

[0035] 可以理解的是，为了实现防错功能，且为了保证维修拆装的过程中各个堵盖与各维护检查孔的装配位置唯一，避免维修后复装某个堵盖流道面突出影响性能或导致转静子刮磨，通过将各维护检查孔设置不同的直径，相应的各堵盖的密封柱也与之匹配具有不同的直径，可方便工人将不同的堵盖进行区分，也保证对维护检查孔的密封效果；同时各堵盖的安装平台上两个限位螺孔与安装平台中心点的跨距不同，如跨距分别为a和b，以此来与各个安装凸台上的安装螺孔一一对应，实现每一次拆装过程中堵盖的装配位置唯一，有效提高拆装的效率与装配的稳定性和一致性。

[0036] 可选地，安装平台与安装凸台之间设置密封垫3，可通过密封垫3提高堵盖对维护检查孔的密封效果。

[0037] 在一些实施例中，维护检查孔开设有三个，可尽可能的减少因为开设维护检查孔对左机匣组件5整体结构和性能造成过大的影响，分别为左机匣组件5外壁不同位置的第一检查孔4、第二检查孔8和第三检查孔10，相应的堵盖也设有三个，分别为与三个维护检查孔一一对应的第一堵盖2、第二堵盖7和第三堵盖9，各堵盖的结构相同，只是密封柱的直径、安装平台上两个限位螺孔的位置不同，以此避免堵盖装错位置，且便于工人将堵盖进行分类标号收纳。

[0038] 优选地，请参照图1、7、8、14所示，两级联动环组件还包括锁紧螺栓21和连接板组件，第一联动环26和第二联动环27均为对半分的环状结构，第一联动环26的两半分别连接在左机匣组件5和右机匣组件6上，第二联动环27的两半分别连接在左机匣组件5和右机匣组件6上，连接板组件用于分别抵接第一联动环26的相对两侧且将第一联动环26的两半接缝处进行遮蔽，并通过锁紧螺栓21将连接板组件和两半第一联动环26连接紧固；连接板组件还用于分别抵接第二联动环27的相对两侧且将第二联动环27的两半接缝处进行遮蔽，并通过锁紧螺栓21将连接板组件和两半第二联动环27连接紧固。

[0039] 可以理解的是，第一联动环26和第二联动环27均为对半分的环状结构，为了实现对半结构的连接紧固，以实现第一联动环26和第二联动环27对左机匣组件5和右机匣组件6的周向同心定位，通过连接板组件将第一联动环26和第二联动环27的接缝处进行连接，实现第一联动环26和第二联动环27的两半结构连接为一个整环的整体，即实现对左机匣组件5和右机匣组件6的周向同心定位保证两半机匣组件的拼接的稳固性。

[0040] 优选地，请参照图1、7、8、14所示，连接板组件包括第一连接板22、第二连接板23、第三连接板24和第四连接板25，第一连接板22和第二连接板23用于分别抵接第一联动环26的相对两侧并将第一联动环26的两半接缝处进行遮蔽，锁紧螺栓21用于依次穿过第一连接板22、第一联动环26和第二连接板23上预设的连接螺孔以将三者连接紧固，第三连接板24和第四连接板25用于分别抵接第二联动环27的相对两侧并将第二联动环27的两半接缝处进行遮蔽，锁紧螺栓21还用于依次穿过第三连接板24、第二联动环27和第四连接板25上预设的连接螺孔以将三者连接紧固。

[0041] 可以理解的是，通过第一连接板22和第二连接板23可实现对第一联动环26的夹紧作用，且将对半结构的第一联动环26的接缝处完成连接紧固，使得第一联动环26连接形成一个整环，加强对左机匣组件5和右机匣组件6的连接稳固性；同样通过第三连接板24和第四连接板25也能对第二联动环27起到同样的连接紧固效果，保证对半的长机匣的整体性。

[0042] 优选地，请参照图7、8、14所示，第一连接板22、第二连接板23、第三连接板24和第四连接板25结构相同且均包括弧形板，弧形板上间隔开设有多个连接螺孔，弧形板上开设有拆卸槽，拆卸槽用于供拆装工具抵接弧形板并对拆装工具进行限位。

[0043] 可以理解的是，弧形板能够更好的实现与第一联动环26和第二联动环27的抵接贴合，同时弧形板上间隔开设的多个连接螺孔与第一联动环26和第二联动环27上的连接螺孔对应，以配合锁紧螺栓21将第一联动环26和第二联动环27相对两侧的弧形板进行锁紧固定，同时实现弧形板将对半的第一联动环26和对半的第二联动环27进行连接成整体的效果。另外，弧形板上开设有拆卸槽，可有效防止拆卸时损伤零件，也方便工人直观的找到拆卸点，提高拆装的效率。

[0044] 优选地，请参照图7、8所示，两级联动环组件还包括长定位衬套28，长定位衬套28用于配合弧形板、第一联动环26和第二联动环27上的连接螺孔以将第一联动环26的两半和第二联动环27的两半分别进行周向同心定位。

[0045] 可以理解的是，为了提高第一联动环26的两半和第二联动环27的两半的周向同心定位的精度和稳定性，通过长定位衬套28配合弧形板、第一联动环26和第二联动环27上的连接螺孔，实现导向与定位的效果，同时还能加强连接强度，提高连接的稳定性。

[0046] 需要说明的是，本发明也不排除两级联动环组件以上的多级联动环组件的方案，可加强左机匣组件5和右机匣组件6的周向同心定位的效果，相应的连接板组件的零件数量同步增加即可。

[0047] 根据本申请的另一方面，还提供了一种维修方法，应用于上述的便于外场维修的压气机的维修，维修方法包括以下步骤：S100、断开左机匣组件5与发动机各系统的连接，维修前测量并记录燃发转子的转动力矩M1；
S200、将第一连接螺栓17拆卸以断开左机匣组件5与前端机匣15的连接，将第三连接螺栓19拆卸以断开左机匣组件5与后端机匣16的连接；
S300、将第二连接螺栓18拆卸以断开左机匣组件5与右机匣组件6的连接，并将机匣定位衬套20分解；
S400、拆卸第一联动环26和第二联动环27，随后将左机匣组件5从发动机本体上取下；
S500、维修人员根据航空发动机维护手册进行现场保护，并对被击伤叶片进行现场维修，维修过程中可转动燃气发生器转子，使被击伤叶片转到最佳维修的位置；
S600、维修后，照原样将压气机各零部件进行装配，并测量记录燃放转子的转动力矩M2，通过M2与M1对比判断维修效果。

[0048] 此处“发动机各系统”是指与左机匣组件5连接的放气活门控制电缆11；引气管12；可调导叶控制组件13；放气活门空气管14，只需通过现场专门的分解工具进行分解断开即可。

[0049] 本申请维修方法同样具有上述有益效果，且本申请维修方法能够实现压气机在安装平台可以直接维修，通过依次断开左机匣组件5与前端机匣15、后端机匣16和右机匣组件6的连接，随后拆卸第一联动环26和第二联动环27，即可将左机匣组件5从发动机本体取下，非常方便维修人员在现场对相关零件进行维修，大大缩短损伤零件所在单元体返回发动机中心带来的维修周期并降低维修成本，提高民用发动机的商业竞争力。

[0050] 优选地，步骤S400中可通过止动板组件将发动机的两级静叶环固定在右机匣组件6上以避免分解和搬运过程中发生叶片掉落。

[0051] 具体地，止动板组件包括第一止动板29、第二止动板31和沉头螺钉30，第一止动板29和第二止动板31均为一端开设有限位孔的板状结构，方便配合沉头螺钉30将两级静叶环的零级静叶环和一级静叶环进行限位固定到右机匣组件6上，以防止叶片发生掉落的现象。
可选地，现场采用拉绳或橡胶带等也可将两级静叶环进行绑定限位，可视现场情况使用。

[0052] 可以理解的是，将左机匣组件5从发动机本体上取下后，部分活动零部件即露出且有些可能处于未被限位的状态，为了避免分解和搬运过程中发生叶片掉落等问题，通过第一止动板29、第二止动板31和沉头螺钉30将两级静叶环分别限位固定在右机匣组件6上即可，随后可方便进行维修操作。

[0053] 需要说明的是，当将左机匣组件5取下后，此时进口级转子和二三级转子的一半均裸露在右机匣组件6外面的空间，且轴向无导向叶片，有足够空间进行维修工作。则维修人员可根据相关维修手册或者文件进行现场保护，并对被击伤叶片进行现场维修。维修过程中可转动燃气发生器转子，使被击伤叶片转到最佳维修的位置，根据叶片盘轮毂比、叶片轴向位置和维修可操作空间，叶片最佳维修角度为其7～9点钟位置。

[0054] 优选地，步骤S600中装配顺序为连接左机匣组件5和右机匣组件6，通过机匣定位衬套20对左机匣组件5和右机匣组件6进行轴向定位，通过第二连接螺栓18将左机匣组件5和右机匣组件6连接；通过第一连接螺栓17将左机匣组件5和前端机匣15连接；通过第三连接螺栓19将左机匣组件5和后端机匣16连接；通过锁紧螺栓21将第一联动环26和第二联动环27与左机匣组件5和右机匣组件6连接紧固；将左机匣组件5与发动机各系统连接。

[0055] 可以理解的是，总的装配顺序大致为拆卸顺序的逆向操作，具体的机匣定位衬套20采用上下交叉的顺序进行安装，以及需要取下止动板组件等细节在此不再赘述，维修人员可根据拆卸顺序进行完整复原即可，整体的操作步骤相对整机拆卸简单很多，十分有利于维修人员大幅提高维修的效率。

[0056] 综上，本申请带长进气通道的压气机通过左机匣组件5和右机匣组件6实现匣功能集成度高的对半机匣布局，压气机在安装平台可以直接维修，且拆装简单安全可靠；通过在左机匣组件5上开设维护检查孔配合检查孔封严组件的特征设计，即在堵盖底端设计有气体流道面并利用密封垫3封严，降低气动损失；同时本申请轴向、周向防错设计杜绝了装拆带来的发动机运行风险，第一联动环26和第二联动环27采用对半结构，并配合连接板组件实现两半结构的连接形成整体，可多次拆装且定位可靠；多项设计能够顺利实现当压气机叶片被外物击伤需求维修时，可在外场进行维修，大大缩短损伤零件所在单元体返回发动机中心带来的维修周期并降低维修成本，提高民用发动机的经济性和商业竞争力。

[0057] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0058] 本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护。