渦輪轉子磨工夾具的製作方法

2023-05-25 02:54:27 2

本發明涉及發動機裝配領域，特別地，涉及一種渦輪轉子磨工夾具。

背景技術：

發動機燃氣渦輪轉子在裝配到發動機之前，需要進行整盤葉尖磨削，磨削的直徑尺寸為葉片在發動機內高速旋轉工作狀態的最大直徑φD，目前主要是將發動機燃氣渦輪轉子的端齒固定在磨工夾具的端齒上，使用拉杆、壓板、墊圈、螺母拉緊燃氣渦輪轉子，將帶有燃氣渦輪轉子的磨工夾具放到磨床上，用磨床雙頂尖頂住拉杆兩端的頂尖孔，工具機開始旋轉，葉尖靠工具機旋轉離心力甩出最大直徑φD，磨床的砂輪設定好磨削直徑後開始磨削葉片的葉尖。

但是，普通的工具機因為轉速不高，葉片不能按照發動機工作狀態的轉速甩開葉片，達不到葉片工作狀態時的最大直徑值φD，有些葉片在磨削時可能磨不到，導致葉片尺寸不準確，裝配到發動機內時影響發動機性能及質量；

另外一方面，因為葉片上有氣膜孔，磨削過程中，部分磨削粉末會進入氣膜孔內，堵住氣膜孔，造成多餘物，在發動機工作狀態中，這些多餘物一部分留在葉片內，一部分掉落到發動機內部，會影響葉片壽命及質量。

技術實現要素：

本發明提供了一種渦輪轉子磨工夾具，以解決渦輪轉子在普通工具機上磨削時，轉子葉片不能甩到最大直徑造成有些葉片無法磨削的技術問題。

本發明採用的技術方案如下：

本發明是一種渦輪轉子磨工夾具，用於撐開渦輪轉子葉片，該磨工夾具包括：用於固定渦輪盤的支座組件，與支座組件間隙配合併用於壓緊渦輪轉子兩個端面的定位組件、位於渦輪盤兩側與定位組件抵接並用於撐開渦輪轉子葉片到最大直徑的撐緊組件，以及用於施加壓力以用於撐緊組件撐開渦輪轉子葉片的壓力機，通過支座組件和定位組件固定渦輪盤並壓緊渦輪轉子端面，經壓力機分別向撐緊組件施加壓力以撐開渦輪轉子葉片至最大直徑。

進一步地，定位組件包括用於支撐渦輪轉子兩個端面的第一定位軸和第二定位軸，用於壓緊第一定位軸的拉板及用於壓緊第二定位軸的壓板，拉板經拉杆與壓板連接，拉杆上設有用於拉緊拉板和壓板的拉緊螺母。

進一步地，撐緊組件包括與渦輪盤同心的圓環狀壓塊，圓環狀壓塊的外圓周方向設有多個與渦輪轉子葉片對應的並用於葉片的舌簧，圓環狀壓塊上設置有供壓力機穿過的第一通孔，以及用於撐開渦輪轉子葉片時鎖止撐緊組件的第二通孔。

進一步地，撐緊組件上設有用於箍緊舌簧的卡箍，以便於舌簧對齊渦輪轉子葉片的葉緣。

進一步地，舌簧與第一定位軸之間設有用於受力時撐開舌簧的漲緊套，漲緊套上設有墊片。

進一步地，磨工夾具還包括穿過第一通孔，用於向撐緊組件提供壓力的壓杆。

進一步地，渦輪盤上設有與第一定位軸貼合的密封墊圈。

進一步地，支座組件包括用於固定渦輪盤兩側的第一支座和第二支座，第一支座和第二支座經穿過渦輪盤中心的用於拉緊第一支座和第二支座的中心件連接。

進一步地，中心件的一端設有與第一支座連接的定位銷，中心件的另一端設有與第二支座連接的螺釘。

進一步地，渦輪轉子磨工夾具還包括用於防止磨削粉末進入渦輪轉子葉片氣膜孔的吹氣設備；支座組件上開設有用於吹氣設備的氣流進入的通氣孔。

本發明具有以下有益效果：

本發明的渦輪轉子磨工夾具，該夾具包括用於固定渦輪盤的支座組件，位於渦輪盤兩側與支座組件間隙配合併用於壓緊渦輪轉子端面的定位組件、與定位組件抵接並用於撐開渦輪轉子葉片至最大直徑的撐緊組件，以及用於施加壓力以用於撐緊組件撐開轉子葉片的壓力機，通過支座組件和定位組件固定渦輪盤並壓緊渦輪轉子端面，經壓力機向撐緊組件施加壓力以撐開渦輪轉子葉片至最大直徑，本發明有效解決了渦輪轉子在普通工具機上磨削時，轉子葉片不能甩到最大直徑造成有些葉片無法磨削的技術問題。

除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照附圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明優選實施例的渦輪轉子磨工夾具的示意圖；

圖2是本發明優選實施例的渦輪轉子的示意圖；

圖3是本發明優選實施例的渦輪轉子葉片的示意圖；

圖4是本發明優選實施例吹氣設備的氣流在渦輪轉子內的流向示意圖。

附圖標記說明：

1、第一支板；2、第二支板；3、第一壓杆；4、第二壓杆；

7、墊圈；8、卡箍；9、墊片；10、漲緊套；

11、第一支座；12、第二支座；13、中心件；14、拉緊螺釘；

21、第一定位軸；22、第二定位軸；23、拉板；24、拉杆；25、壓板；26、拉緊螺母；

31、圓環狀壓塊；32、舌簧；

40、渦輪盤；

50、渦輪轉子葉片；51、葉緣；52、氣膜孔。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。

參照圖1、圖2及圖3，本發明的優選實施例提供了一種渦輪轉子磨工夾具，用於撐開渦輪轉子葉片，該磨工夾具包括用於固定渦輪盤40的支座組件，與支座組件間隙配合併用於壓緊渦輪轉子兩個端面的定位組件、位於渦輪盤40的兩側與定位組件抵接並用於撐開渦輪轉子葉片50到最大直徑的撐緊組件，以及用於施加壓力以用於撐緊組件撐開渦輪轉子葉片50的壓力機，

通過支座組件和定位組件固定渦輪盤40並壓緊渦輪轉子端面，經壓力機分別向撐緊組件施加壓力以撐開渦輪轉子葉片50至最大直徑。

本實施例的渦輪轉子磨工夾夾具通過支座組件和定位組件固定渦輪盤並壓緊渦輪轉子端面，經壓力機分別向撐緊組件施加壓力以撐開渦輪轉子葉片至最大直徑，有效的解決了渦輪轉子葉片在普通工具機上磨削時，轉子葉片不能甩至最大直徑造成有些葉片無法磨削的技術問題。

優選地，支座組件包括用於固定渦輪盤40兩側的第一支座11和第二支座12，第一支座11和第二支座12經穿過渦輪盤40中心的用於拉緊第一支座11和第二支座12的中心件13連接。

中心件13的一端設有與第一支座11連接的定位銷，中心件13的另一端設有與第二支座12連接的拉緊螺釘14。

在本實施例中，第一支座11與渦輪盤40經螺釘連接，中心件13為拉杆，拉杆的一端經定位銷與第一支座11連接，拉杆的另一端與第二支座12經拉緊螺釘14連接，拉杆與渦輪盤40同心，擰緊拉緊螺釘14的同時，拉杆拉緊第一支座11和第二支座12，用於渦輪盤40的定位和定心。

優選地，定位組件包括用於支撐渦輪轉子兩個端面的第一定位軸21和第二定位軸22，用於壓緊第一定位軸21的拉板23及用於壓緊第二定位軸22的壓板25，拉板23經拉杆24與壓板25連接，拉杆24上設有用於拉緊拉板23和壓板25的拉緊螺母26。

在本實施例中，渦輪盤40的兩側設有壓緊渦輪轉子兩個端面的第一定位軸21和第二定位軸22，第一定位軸21的一側還設有壓緊第一定位軸21的拉板23，第二定位軸22的一側設有壓緊第二定位軸22的壓板25，拉板23經拉杆24與壓板25連接，拉杆24的一端經定位銷與拉板23連接，拉杆24的另一端經拉緊螺母26與壓板25連接。擰緊拉緊螺母26，使拉杆24拉緊拉板23和壓板25，進一步壓緊第一定位軸21和第二定位軸22，以確保第一定位軸21和第二定位軸22貼近渦輪轉子的端面，保證渦輪轉子和葉片保持在同一水平面上。

優選地，撐緊組件包括與渦輪盤40同心的圓環狀壓塊31，圓環狀壓塊31的外圓周方向設有多個與渦輪轉子葉片50對應並用於撐開葉片的舌簧32，圓環狀壓塊31上設有供壓力機穿過的第一通孔，以及用於撐開渦輪轉子葉片50時鎖止撐緊組件的第二通孔。

在本實施例中，舌簧32是與圓環狀壓塊31的外圓周方向垂直的長條狀膨脹板，多個長條狀膨脹板呈均勻間隙設置在圓環狀壓塊31的外圓周方向，舌簧32包括固定在圓環狀壓塊31外圓周方向的固定端，以及遠離圓環狀壓塊31的用於與渦輪轉子葉片50的葉緣51對應的自由端，舌簧32的數量是與渦輪轉子葉片50的數量一一對應，在受力作用時，舌簧32的自由端撐緊渦輪轉子葉片50。在其他實施例中，舌簧32可以是其他形狀的用於撐開渦輪轉子葉片50的膨脹板。

具體地，第一定位軸21和第二定位軸22的一側分別設有撐緊組件，以設置在第一定位軸21一側的撐緊組件做說明，撐緊組件包括與渦輪盤40同心且與第一定位軸21抵接的圓環狀壓塊31，圓環狀壓塊31的外圓周方向設有多個與渦輪轉子葉片50對應的用於撐開葉片的舌簧32，第一圓環狀壓塊31上設有供壓力機穿過的第一通孔；第一圓環狀壓塊31上還設有鎖止撐緊組件的第二通孔。圓環狀壓塊31設置在拉板23和第一定位軸21之間，圓環狀壓塊31與第一定位軸21抵接，在拉杆24的作用下，拉板23壓緊第一定位軸21。

同樣的，在第二定位軸22一側設有相同結構的撐緊組件，以用於撐開渦輪轉子葉片50，並經螺釘鎖止撐緊組件；第二定位軸22的一側設有壓板25，壓板25壓緊支撐組件，壓板25經撐緊組件以用於壓緊第二定位軸22。

在本實施例中，渦輪轉子葉片50在位於渦輪盤40兩側的撐緊組件作用下，將渦輪轉子葉片50撐至工作狀態時的最大直徑。

優選地，舌簧32與第一定位軸21或者第二定位軸22之間設有用於受力時撐開舌簧32的漲緊套10，漲緊套10上設有墊片9。

在本實施例中，舌簧32與第一定位軸21之間設有漲緊套10，漲緊套10上設有墊片9，舌簧32、漲緊套10均為膨脹件，壓力機經圓環狀壓塊31的第一通孔作用在墊片9上，漲緊套10在受力作用下，向外擴張，撐開舌簧32，直至撐開渦輪轉子葉片50達到最大直徑；圓環狀壓塊31上對應墊片9的位置處設有第一通孔和第二通孔，壓力機經第一通孔將壓力作用與墊片9上，直至撐緊組件撐開渦輪轉子葉片50至最大直徑，鎖止螺釘穿過第二通孔與墊片9抵接，擰緊螺釘，以鎖止撐緊組件。在其他實施例中，還可以用螺釘將圓環狀壓塊31與第一定位軸21固定，以鎖止撐緊組件。

同樣的，在第二定位軸22的一側，撐緊組件與第二定位軸22之間設有相同結構漲緊套10和墊片9，在受力作用下，漲緊套10將撐緊組件撐開以將渦輪轉子葉片50撐開至最大直徑，並經螺釘鎖止撐緊組件。

優選地，撐緊組件上設有用於箍緊舌簧32的卡箍8，以便於舌簧32對齊渦輪轉子葉片50的葉緣51。在本實施例中，舌簧32為膨脹件，在安裝時不便於對齊渦輪轉子葉片50，所以在安裝時，首先用卡箍8箍筋舌簧32，以便於舌簧32對齊渦輪轉子葉片50的葉緣51。

優選地，磨工夾具還包括穿過第一通孔，用於向撐緊組件提供壓力的壓杆。在本實施例中，壓杆設置在渦輪盤40的兩側，在第一定位軸21的一側，設有用於向撐緊組件提供壓力的第一壓杆3，拉板23上設有供壓力機穿過的通孔，第一壓杆3穿過拉板23和撐緊組件的第一通孔作用在墊片9上，為撐緊組件提供撐開渦輪轉子葉片50的壓力；同樣的，在第二定位軸22的一側，設有用於向撐緊組件提供壓力的第二壓杆4，第二壓杆4穿過撐緊組件作用在墊片9上，為撐緊組件提供撐開渦輪轉子葉片50的壓力；第一壓杆3連接有第一支板1，第二壓杆4連接有第二支板2，壓力機經第一支板1和第二支板2施加壓力。

優選地，磨工夾具還包括用於防止磨削粉末進入渦輪轉子葉片50氣膜孔52的吹氣設備；支座組件上開設有用於吹氣設備的氣流進入的通氣孔。

在本實施例中，參照圖4，第一支座11上開設有通氣孔，供吹氣設備的氣流進入渦輪轉子葉片50，以防止渦輪轉子磨削時，粉末進入葉片的氣膜孔52。

優選地，渦輪盤40上設有與第一定位軸21貼合的密封墊圈7。

在本實施例中，密封墊圈7為橡膠材料的墊圈，粘貼在第一定位軸21，用於防止進入渦輪盤40的氣流跑出，保證氣流從渦輪轉子葉片50氣膜孔52流出。

渦輪轉子磨工夾具的工作原理如下：

初始狀態時，支座組件與定位組件間隙配合，第一定位軸21和第二定位軸22貼合渦輪轉子的端面，位於渦輪盤40兩側撐緊組件的舌簧32對齊渦輪轉子葉片50的葉緣51，運動時，壓力機經渦輪轉子兩側的壓杆分別向墊片9施加壓力，漲緊套10在壓力機的作用下向外漲開將與其抵接的舌簧32撐開，舌簧32進一步將渦輪轉子葉片50撐開，直至最大直徑，此時，圓環狀壓塊31上對應墊片9的位置設置的螺釘與墊片9抵接，擰緊螺釘以鎖止撐緊組件，鬆開壓力機，使渦輪轉子葉片50保持在工作狀態的最大直徑，擰緊拉緊螺母26，使拉杆24拉緊拉板23和壓板25，進一步壓緊第一定位軸21和第二定位軸22，以確保第一定位軸21和第二定位軸22貼近渦輪轉子的端面，保證渦輪轉子和葉片在同一平面上。

將該磨工夾具安裝在磨削工具機上，吹氣設備安裝在磨削工具機的頂尖上，開啟吹氣設備和磨削工具機，對渦輪轉子葉片50的葉尖進行磨削，吹氣設備的氣流從第一支座11的通氣孔內進入夾具中而後進入渦輪轉子葉片50內，從氣膜孔52中流出，在渦輪轉子磨削的過程中，粉末不會進入渦輪轉子葉片50的氣膜孔52內。

從以上的描述可以得知，本發明的渦輪轉子磨工夾具，通過支座組件和定位組件固定渦輪盤並壓緊渦輪轉子端面，經壓力機分別向撐緊組件施加壓力以撐開渦輪轉子葉片至最大直徑，有效的解決了渦輪轉子葉片在普通工具機上磨削時，轉子葉片不能甩至最大直徑造成有些葉片無法磨削的技術問題；並且增加了吹氣設備，在渦輪轉子磨削過程中，使氣流從該磨工夾具進入渦輪轉子葉片內，從氣膜孔中流出，以確保在磨削過程中，粉末不會掉落至氣膜孔內；本發明使用普通磨削工具機實現了高速磨削的效果，節省了成本。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。