壓鉚機風動馬達備件技術攻關

衛林葉 丁少文 張國峰

(中航工業陜西飛機工業集團有限公司機械動力公司，陜西 漢中 723215)

部件廠壓鉚機屬航空專用鉚接設備，目前，部件廠KΠ-503M 壓鉚機共3 臺，其中1 臺處于停機狀態，KΠ-602 壓鉚機1 臺，均屬20 世紀上50 年代前蘇聯進口設備。風動馬達作為壓鉚機上的傳動裝置，起著至關重要的作用，由于是20 世紀50 年代前蘇聯進口設備，風動馬達無備件可用，國內也沒有與之技術參數相匹配的國產風動馬達。幾十年來，前輩們絞盡腦汁，多次試驗加工想解決其備件問題，最終都以失敗而告終。近幾年，筆者公司也投入大量資金購買了數控壓鉚機、液壓壓鉚機，但由于各種原因，一直都沒有投入使用。因此，該壓鉚機仍然在飛機部裝生產線上發揮著舉足輕重的作用。本文在介紹風動馬達的工作原理后，結合實際情況針對壓鉚機風動馬達備件技術攻關難點，重點探討了其關鍵零件—氣缸與活塞的選材和加工。

圖1 工作原理圖

1 風動馬達工作原理

KΠ-503M 壓鉚機風動馬達為活塞式，用來帶動動力裝置和頂緊裝置的柱塞用。其工作原理如圖1。

該風動馬達有7 個旋轉式氣缸1 和1 個固定分流活門2，這就是與現有的活塞式風動馬達的結構不同的地方。借助推式專用擺動盤7 的特殊結構將風動馬達活塞3 的往復移動變成主軸4 的旋轉運動。為降低輸出軸6 的轉速，在風動馬達的結構中安裝有傳動比i=1∶6.55 的行星齒輪減速器5。為擴大排廢氣量，當活塞3 在上極限位置時，部分廢氣可經過氣缸1 的縫隙進入風動馬達的內腔，從這里通過2 個斜孔到大氣。此壓鉚機是用噴射在冷氣里的潤滑油潤滑風動馬達內部的各個機構。

2 氣缸與活塞的選材與加工

圖2 氣缸

通過整理風動馬達的資料，發現圖紙極其不完整，而且個別圖紙不規范，由于無零件圖紙，給備件的加工制造帶來很大的困難。于是對原損壞的風動馬達進行了徹底拆卸分解，然后對風動馬達的各零部件進行測繪，從我們測繪的圖紙可看出，風動馬達的關鍵零件是氣缸和活塞。由于是20 世紀50 年代前蘇聯進口設備，具體材料無從得知，那么氣缸和活塞的選材加工就尤為重要。該氣缸結構特殊，外形復雜，由7 個沿圓周均布的活塞盲孔組成，各孔之間內壁厚度不到3 mm，耐磨性、硬度要求高，對材料的加工工藝和熱處理工藝要求較高。幾十年來，前輩們多次嘗試氣缸的加工工藝及氣缸的材料選用，粗加工完后，熱處理淬火內壁開裂，或是加工工藝方法達不到使用要求，均以失敗而告終。在汲取了前輩的失敗經驗后，筆者仔細查閱了大量的技術資料，對原氣缸的材料成分進行分析，對硬度檢測，在無法確定其具體材料的情況下，考慮到使用要求及加工工藝和熱處理工藝要求，選用球墨鑄鐵QT800 -2(硬度245～335 HB，強度、耐磨性較好)，熱處理選擇等溫淬火(適用于外形復雜、熱處理易變形開裂的零件)?，F已一次試加工成功，熱處理后無變形，精加工后7 個活塞盲孔的尺寸配合滿足Φ28H7，粗糙度達0.4 μm，與基準孔的同軸度達Φ0.005 mm，完全滿足圖紙及使用要求(如圖2)。

活塞材料也選用耐磨性較高的球墨鑄鐵QT800 -2，用鑄鐵棒料直接加工完成(如圖3)。

7 個活塞外圓必須要與氣缸7 個活塞盲孔一一研配，裝配時保證間隙0.025～0.035 mm，同時活塞內球孔與萬向連桿相連，對內球孔的加工工藝要求較高。加工完成后外圓尺寸配合滿足Φ28k6，粗糙度達0.4 μm;內球孔尺寸配合滿足SΦ12.7H7，粗糙度達0.4 μm。

把加工完成的氣缸與活塞和原風動馬達其他零件重新裝配，安裝在壓鉚機上試運轉，工作正常。

3 結語

關鍵零件氣缸和活塞的選材加工成功，對風動馬達的修復使用起到關鍵性的作用，意味著風動馬達的備件技術攻關成功，對飛機生產任務的順利完成提供了強有力的技術保障。

圖3 活塞

［1］［1］成大先.機械設計手冊［M］.北京:化學工業出版社，2004.

［2］徐灝.機械設計手冊［M］.北京:機械工業出版社，1992.

［3］《機械設計師手冊》編寫組.機械設計師手冊［M］.北京:機械工業出版社，1999.