涡轮叶片工艺孔堵球安装装置的制作方法

本实用新型涉及航空发动机涡轮叶片中堵球的安装技术领域，尤其涉及一种涡轮叶片工艺孔堵球安装装置。

背景技术：

如图1所示，航空发动机涡轮叶片1的内腔结构复杂，铸造时需要设计出复杂的型芯，用高质量的陶瓷芯作为型芯材料，浇铸金属之后通过化学工艺溶解型芯，从而在涡轮叶片1中留下所需要的空气通道。在实际铸造过程中，完全按照设计要求制造的型芯往往刚度较差。因此在叶片的设计上，需要专门增加工艺孔3来提高铸造过程中型芯的刚度，防止高温金属浇铸时型芯变形。

由于工艺孔3只是为了方便工艺而存在，因此涡轮叶片1铸造完成后需要堵住工艺孔3，从而保证气流按设计的通道流动。以某涡轮动叶为例，工艺孔3的直径仅为2毫米，叶片铸造好之后，需要用2mm的金属球堵住工艺孔3。

现有技术中的做法是将堵球8抹上钎料，再用镊子夹住堵球8，通过涡轮叶片1底部的通气孔2将堵球8放在工艺孔3内，再进炉焊接，使堵球8完全固定在工艺孔3中，如图2所示的状态示意图。

这种做法虽然操作比较简单，但是由于堵球8的直径太小，镊子夹取时容易掉落，往往需要很多次才能将堵球8放置成功，大大降低了效率。同时由于通气孔2尺寸很小，镊子很难深入到内部，导致堵球8的安装位置很难控制，只能依靠装配者的经验使堵球8落入工艺孔3中，工艺性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种涡轮叶片工艺孔堵球安装装置，能够将堵球更容易地装入工艺孔中，提高堵球的安装效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种涡轮叶片工艺孔堵球安装装置，包括吸附头、主体杆和弹性气囊，所述吸附头和所述弹性气囊分别设在所述主体杆的两端，所述吸附头的末端具有用于容纳所述堵球的容置腔，所述弹性气囊与所述容置腔连通，所述主体杆为细长杆状结构，用于伸入涡轮叶片上的通气孔内以使所述吸附头到达堵球的安装位置。

进一步地，所述容置腔为外扩的锥形腔。

进一步地，所述主体杆内部沿长度方向设有通孔，所述弹性气囊通过所述通孔与所述容置腔连通。

进一步地，所述通孔的直径小于所述堵球的直径。

进一步地，所述主体杆的直径小于所述堵球的直径。

进一步地，还包括密封圈，所述密封圈贴设并覆盖于所述吸附头与容置腔对应的内壁上。

进一步地，所述弹性气囊呈椭球形。

进一步地，所述弹性气囊采用硬质橡胶形成；和/或所述吸附头采用金属材质。

进一步地，所述主体杆与所述弹性气囊的开口处采用过盈配合。

进一步地，所述主体杆的长度与所述通气孔的深度相适配，以使所述吸附头能够到达与所述通气孔连通的工艺孔处放置堵球。

基于上述技术方案，本实用新型的涡轮叶片工艺孔堵球安装装置，在主体杆的两端分别设有吸附头和弹性气囊，能够通过捏压弹性气囊并在对准堵球后释放，利用真空吸附的原理将堵球吸在吸附头的容置腔内，再将细长的主体杆伸入涡轮叶片的通气孔内以使吸附头到达堵球的安装位置，然后再次捏压弹性气囊将堵球释放以放置在工艺孔内。此种堵球安装装置操作简单，在使用过程中能够将直径较小的堵球紧密可靠地吸附在容置腔中，不容易掉落，而且细长的主体杆能够直接进入通气孔内以接近堵球的安装位置，可以更快速准确地将堵球放在工艺孔中，容易控制，提高了堵球安装的成功率和工艺效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为涡轮叶片的工艺孔中未安装堵球的结构示意图；

图2为涡轮叶片的工艺孔中安装堵球后的结构示意图；

图3为本实用新型涡轮叶片工艺孔堵球安装装置的一个实施例的结构示意图；

图4为图3中的A处结构放大图；

图5为本实用新型涡轮叶片工艺孔堵球安装装置一个实施例的剖视图。

附图标记说明

1、涡轮叶片；2、通气孔；3、工艺孔；4、主体杆；5、弹性气囊；6、吸附头；7、密封圈；8、堵球；41、通孔；61、容置腔。

具体实施方式

以下详细说明本实用新型。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“周向”、“轴向”和“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

为了提高在涡轮叶片工艺孔中安装堵球8的工艺效率，本实用新型提供了一种涡轮叶片工艺孔堵球安装装置，在一个示意性的实施例中，如图3所示，该堵球安装装置包括吸附头6、主体杆4和弹性气囊5，吸附头6和弹性气囊5分别设在主体杆4的两端。

其中，吸附头6的末端具有用于容纳堵球8的容置腔61，容置腔61的一端开放，另一端与弹性气囊5气体连通，操作者用手捏压弹性气囊5使其发生变形，排出弹性气囊5内的部分空气，使吸附头6对准堵球8时，再释放弹性气囊5就可利用真空吸附的原理将堵球8吸附在容置腔61内，在操作过程中能够将直径较小的堵球8紧密可靠地吸附在容置腔61中，不容易掉落。通常情况下，参考图5，堵球8为圆球形结构，因而容置腔61的形状应当使吸附头6的侧壁至少部分包围堵球8。

如图1所示，通气孔2设在涡轮叶片1的底部，为细长孔，工艺孔3设在靠近通气孔2的根部位置，并在通气孔2侧壁的位置与通气孔2连通。为了能够将主体杆4顺利地伸入通气孔2内，主体杆4为细长杆状结构，用于伸入涡轮叶片1上的通气孔2内以使吸附头6到达堵球8的安装位置，即达到工艺孔3的孔口位置，此时再次捏压弹性气囊5就能将堵球8快速准确地放置在工艺孔3内。在整个装配过程中吸附堵球和调整堵球安装位置的动作都比较容易控制，能够提高堵球安装的成功率和工艺效率。

优选地，主体杆4的长度与通气孔2的深度相适配，这样在将主体杆4伸入到通气孔2中后，能够使吸附头6到达与通气孔2连通的工艺孔3处放置堵球8，可进一步提高放置堵球8的准确性和成功率。

优选地，容置腔61为外扩的锥形腔。此种结构能够引导堵球8进入容置腔61内，无需将容置腔61的开口完全对准堵球8，降低了堵球8的吸附难度。如图4所示的A处放大图，吸附头6的锥形内壁能够在周向上很好地环绕包围堵球8，防止堵球8掉落。较佳地，吸附头6的锥形内壁与自身轴线的夹角小于45°，以便使堵球8的大部分体积都处于容置腔61之内，进一步提高堵球8吸附的牢固性和可靠性。为了减小吸附头6的体积，吸附头6的外壁也可呈锥形，以使吸附头6具有厚度均匀的侧壁。可替代地，容置腔61也可以为圆柱形腔体。

在此基础上，如图5所示，堵球安装装置还可包括密封圈7，密封圈7贴设并覆盖于吸附头6与容置腔61对应的内壁上，呈锥形环状结构。密封圈7选用摩擦系数较大的材料，可以增大摩擦力和密封性，便于吸取堵球8，防止漏气。例如，密封圈7可选用橡胶材料。

吸附头6可采用金属材料制成，自身不容易变形，也可以提高密封圈7固定的牢固性，由此在吸附堵球8时不容易发生漏气现象而导致堵球8掉落。

为了实现容置腔61与弹性气囊5的连通，如图5所示，主体杆4内部沿长度方向设有通孔41，弹性气囊5通过通孔41与容置腔61连通。

优选地，通孔41的直径小于堵球8的直径，以防止吸取时由于负压过大，导致堵球8被吸入弹性气囊5中。

更进一步地，也可使主体杆4的直径小于堵球8的直径，能够更可靠地防止由于负压过大而导致堵球8被吸入弹性气囊5中，而且直径较小的主体杆4可以更容易地伸入到通气孔2中，并能灵活的通过小幅摆动主体杆4调整吸附头6的位置，使堵球8准确地到达安装位置。

在上述各实施例中，弹性气囊5呈椭球形，便于用手捏压以排出内部的部分空气。弹性气囊5可采用硬质橡胶制成，可以在松手的时候产生较大的回弹力，从而以较大的负压吸取堵球8。优选地，主体杆4与弹性气囊5的开口处采用过盈配合，以保证密封效果，避免在长期使用后发生漏气现象，提高堵球安装装置的使用寿命。

图3所示的堵球安装装置在使用时，半捏住弹性气囊5，排除弹性气囊5内的部分空气，再将吸附头6对准堵球8，松手后就能将堵球8吸附在吸附头6内的容置腔61内。然后吸附头6和主体杆4伸入到涡轮叶片1底部的通气孔2内，再次捏住弹性气囊5，即可将堵球8释放并准确地放在工艺孔3内。

本文中应用了具体的实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。