渦輪葉片型面修復夾具的製作方法

2023-06-10 21:01:51 4

渦輪葉片型面修復夾具的製作方法
【專利摘要】本發明公開的一種渦輪葉片型面修復夾具，具有一個制有矩形通孔的座體。在矩形通孔上端制有夾持高壓渦輪葉片(1)的緊力開口槽(2)，矩形通孔下端制有向下連通貫穿槽孔(4)開口縫，裝配有緊固調節旋鈕手柄(7)的緊固螺杆(8)縱向通過座體一端夾持臂(3)的端面絲母螺孔和矩形通孔連接座體的另一端夾持臂(3)。本發明結構簡單、操作方便、夾持穩定，僅需較小力即可穩定可靠地固定高壓渦輪葉片(1)榫頭。
【專利說明】渦輪葉片型面修復夾具

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓渦輪葉片夾持裝置，尤其是在葉片接長後進行型面加工時操作方便的夾具。

【背景技術】
[0002]高壓渦輪葉片是燃氣輪機中工作條件最苛刻的轉動件，所受的應力、溫度和環境條件非常複雜，其高溫持久性能、勞性能、蠕變性對疲抗能、鑄件幾何尺寸和內部質量的要求十分嚴格。高壓渦輪葉片是發動機最關鍵的核心部件，對發動機的推重比、工作壽命等有直接影響。葉片採用軸向燕尾結構與輪盤相連，與外機匣作相對密封式運動，在高速旋轉產生的離心力作用下會引起葉片與封嚴的接觸磨損，導致葉片葉尖磨損，必須對葉尖進行接長修復。接長修復和修復後的型面加工都需要對葉片進行夾持、定位，要求葉片榫頭夾持牢固，葉尖空間位置固定且易於修復加工。一般的夾持裝置為保證夾持牢固通常採用葉片榫頭和葉尖兩端固定方式，通過多級調節旋鈕共同作用並使用伺服氣缸等輔助裝置來實現。其不足之處在於結構複雜，葉尖被夾具夾持不能進行修復加工，而且操作繁瑣，費時費力。高壓渦輪葉片的結構比較複雜。葉片形貌空間幾何曲面、葉片型面空間複合曲面的複雜結構，包括壓渦輪第I級工作葉片為空心氣冷迷宮狀型腔結構，葉背側榫頭表面有榫頭和榫槽，葉尖有氣冷孔，幾何形狀為空心，壁厚約為0.9 — 2.0mm。目前，葉片榫頭形式主要分為銷釘式榫頭、燕尾形榫頭和揪樹形榫頭3類。燕尾形榫頭的尺寸較小，榫槽內有較大的應力集中。揪樹形榫頭呈楔形，輪緣部分呈倒楔形，它靠多對榫齒傳力，應力集中嚴重，工藝性較差。葉片修復區是高度不規則的立體三維空間，可供夾持的葉片榫頭與榫槽、以及卡環槽等部位和葉片根部接觸面小、夾持非常困難。


【發明內容】

[0003]為克服一般夾持裝置不能對葉尖部位修復加工、結構複雜和操作繁瑣的不足，本發明提供一種結構簡單、操作方便、夾持穩定可靠的夾持裝置。
本發明採用的技術方案是:一種渦輪葉片型面修復夾具，具有一個制有矩形通孔的座體，其特徵在於:在矩形通孔上端制有夾持高壓渦輪葉片I)的緊力開口槽2，矩形通孔下端制有向下連通貫穿槽孔4開口縫，裝配有緊固調節旋鈕手柄7的緊固螺杆8縱向通過座體一端夾持臂3的端面絲母螺孔和矩形通孔連接座體的另一端夾持臂3。
[0004]本發明相比於現有技術具有如下有益效果。
[0005]本發明利用座體矩形通孔上端的緊力開口槽2夾具材料自身的彈性應力作用，夾持葉片榫頭，可保證裝夾牢固，不僅葉尖位置不需要夾持，而且夾持裝置結構簡單、便於機加工，夾持穩定可靠。利用矩形通孔下端制有向下連通貫穿槽孔4開口縫延伸孔貫穿槽，在帶緊緊固旋鈕固定榫頭時，夾持臂不會發生彎曲變形。
[0006]本發明採用裝配有緊固調節旋鈕手柄7的緊固螺杆8縱向通過座體一端夾持臂3的端面絲母螺孔和矩形通孔連接座體的另一端夾持臂3，僅需較小力即可穩定可靠地固定高壓渦輪葉片I榫頭。因夾持力主要來源於延伸孔貫穿槽的變形產生的作用力，夾持裝置主體結構僅需一次性線切割即可完成機加工，結構簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0008]圖1是本發明壓渦輪葉片型面加工緊固夾持裝置第一個實施例的構造示意圖。
[0009]圖2是圖1緊固夾持裝置剖面圖。
[0010]圖3是本發明第二個實施例的構造示意圖。
[0011]圖中1.高壓渦輪葉片，2緊力開口槽，3夾持臂，4貫穿槽，5固定卡槽，6座體，7.緊固調節旋鈕手柄，8緊固螺杆，9銷釘，10壓柄。

【具體實施方式】
[0012]在圖1、圖2中，本發明緊固夾持裝置具有一個制有矩形通孔的座體6，座體6是夾持裝置的主體，矩形通孔可以但不限於是矩形通孔，也可以圓孔或橢圓孔。在矩形通孔上端制有夾持高壓渦輪葉片I的緊力開口槽2。緊力開口槽2是夾持葉片頂部夾持端的夾緊機構，槽口兩端制有圓弧凸緣。矩形通孔下端制有向下連通貫穿槽孔4開口縫，以增加緊力開口槽2彈性作用力。裝配有緊固調節旋鈕手柄7的緊固螺杆8縱向通過座體一端夾持臂3的端面絲母螺孔和矩形通孔連接座體的另一端夾持臂3。在座體6的縱向兩側制有固定卡槽5。
[0013]進行葉片夾持時，先將夾持裝置固定卡槽5放入葉片接長或型面加工設備中固定，再將高壓渦輪葉片I榫頭放入緊力開口槽2，旋轉緊固調節旋鈕手柄7，使夾持裝置夾持葉片頂部的緊力開口槽2與高壓渦輪葉片I榫頭凹槽緊密配合，帶緊緊固調節旋鈕手柄7直至高壓渦輪葉片I榫頭固定即可。夾持裝置的安裝方式如下:將夾持裝置座體6放入葉片接長或型面加工設備中，用壓板壓住固定卡槽5，固定住座體6，再將高壓渦輪葉片I榫頭放入葉片頂部夾持端2，保證高壓渦輪葉片I榫頭與葉片頂部夾持端貼合，然後旋轉緊固調節旋鈕手柄7，夾緊高壓渦輪葉片I榫頭。夾緊後，用手搖動葉片葉尖，葉片不發生晃動即證明葉片已經夾緊。若發生輕微搖動可繼續旋緊緊固調節旋鈕手柄7直至高壓渦輪葉片I榫頭夾緊。夾持裝置取除方式如下:首先鬆開緊固調節旋鈕手柄7，取下高壓渦輪葉片1，再鬆開壓板移除夾持裝置的座體6。
[0014]在圖3所示的另一個實施例中，描述了採用貫穿槽功能的緊固夾持裝置的另一種壓柄拉緊結構。該結構主要是將緊固調節旋鈕手柄7改為了通過銷釘9裝配的壓柄10 ;將緊固螺杆8與原緊固調節旋鈕手柄的配合螺紋端改為通棒光杆。增加了壓柄10與緊固螺杆8之間的配合銷釘9。壓柄10頭部通過它的偏心孔，使壓柄10下壓過程中拉緊通棒光杆，從而帶動夾持裝置的緊力開口槽2，夾緊葉片頂部夾持端。通過將壓柄10下壓至垂直位置帶動夾持臂3，實現夾緊葉片榫頭的效果。此結構有操作簡便的優點。
[0015]本領域專業技術人員根據上述所公開的緊固夾持裝置，可實現或使用本發明。根據本發明貫穿槽功能設計多種修改對本領域的專業技術人員將是顯而易見的。因此本發明將不會被限制於本文所公開的具體實施例，而是要符合與貫穿槽功能相一致的最寬範圍。
【權利要求】
1.一種渦輪葉片型面修復夾具，具有一個制有矩形通孔的座體，其特徵在於:在矩形通孔上端制有夾持高壓渦輪葉片(I)的緊力開口槽(2)，矩形通孔下端制有向下連通貫穿槽孔(4)開口縫，裝配有緊固調節旋鈕手柄(7)的緊固螺杆(8)縱向通過座體一端夾持臂(3)的端面絲母螺孔和矩形通孔連接座體的另一端夾持臂(3)。
2.如權利要求1所述的渦輪葉片型面修復夾具，其特徵在於:緊力開口槽(2)是夾持葉片頂部夾持端的夾緊機構，槽口兩端制有圓弧凸緣。
3.如權利要求1所述的渦輪葉片型面修復夾具，其特徵在於:在座體(6)的縱向兩側制有固定卡槽(5)。
4.如權利要求1所述的渦輪葉片型面修復夾具，其特徵在於:旋轉緊固調節旋鈕手柄(7)，夾持裝置夾持葉片頂部的緊力開口槽(2)與高壓渦輪葉片(I)榫頭凹槽緊密配合。
5.如權利要求1所述的渦輪葉片型面修復夾具，其特徵在於:緊固夾持裝置的另一種壓柄拉緊結構是將緊固調節旋鈕手柄(7)改為了通過銷釘(9)裝配的壓柄(10);緊固調節旋鈕手柄的配合螺紋端改為通棒光杆。
6.如權利要求1所述的渦輪葉片型面修復夾具，其特徵在於:柄(10)頭部通過它的偏心孔，使壓柄(10)下壓過程中拉緊通棒光杆，從而帶動夾持裝置的緊力開口槽(2)，夾緊葉片頂部夾持端。
【文檔編號】B23Q3/00GK104128810SQ201410353976
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】蘇雷, 向巧, 張曉峰, 何勇 申請人:中國人民解放軍第五七一九工廠