为了加工的目的而用于保持涡轮机组叶片的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种为了加工的目的而用于保持涡轮机组叶片的装置，所述装置包括保持部（1），所述保持部包括至少一个凹座（5），在所述凹座（5）中，两个颚部（22，23）所形成的至少一个单元被可移除地安装，所述单元具有进入到其中的开口以便安装叶片翼型。单元包括用于翼型的六个支撑点。装置包括移动挤压指状部（43），所述挤压指状部（43）意图挤压抵靠叶片的压力侧或吸力侧，其指状部被致动设备（12，17）移动，以使当叶片在夹住位置时，挤压指状部（43）牢固地挤压翼型抵靠单元的支撑点，所述单元自己牢固地被挤压抵靠保持部（1）。
【专利说明】为了加工的目的而用于保持涡轮机组叶片的装置
[0001]本发明涉及一种为了加工的目的而用于保持涡轮发动机叶片的装置。
[0002]涡轮发动机叶片包括被放置在气体流通通道中的翼型和接合在盘中的狭槽中的根部。翼型和根部被平台分隔，所述平台限定气体流通通道的内侧壁部分。
[0003]就翼型形成部分而言，当制造叶片时，通常使用锻造或铸造来加工未成品部分，所述未成品部分所具有的尺寸对应于成品的尺寸。相反，待形成根部的部分仅仅是坯件，所述坯件需要被加工以便给予其它的最后形状和尺寸。
[0004]一旦加工成，叶片根部仍然具有角的凸出边缘，所述凸出边缘在被称为装配或成圆角的操作期间需要被弄圆或被弄平滑。
[0005]例如，叶片根部通常由使用硬质合金钻或刷子加工凸出边缘的操作人员手工地成圆角。因为成圆角的操作是手工的，所以，叶片彼此之间或者操作人员彼此之间可能出现尺寸的差异。
[0006]如果叶片根部的成圆角是以不充分或不准确的方式(例如，因为凸出边缘没有被充分地弄成圆的)实施的，则可能要实施进一步下游的制造操作。这尤其在对成圆角不良的叶片根部实施喷丸处理时发生，因为一些喷丸可能因为边缘凸出太大而变形。凸出边缘还导致应力集中，所述应力集中导致叶片根部的过早开裂。
[0007]叶片根部之间的尺寸的差异还可能复杂化在盘的狭槽中根部的装配。
[0008]最后，手工成圆角操作是复杂且昂贵的。
[0009]采用 申请人:的名字且仍未公布的专利申请FR 10/57384公开了一种在数字控制机器的帮助下使叶片根部成圆角的方法。当它们被成圆角时，叶片被保持在工具中，所述工具包括具有在其中所形成的凹座的支撑部。叶片的翼型被夹住在两个颚部之间，所述颚部在第一螺钉的帮助下在一个端部处被铰接在一起并且在另外一个端部处被紧固在一起。颚部具有用于挤压抵靠叶片的挤压螺栓。一旦叶片在颚部之间的位置中时，设置在一个颚部上的第二螺钉用于挤压叶片抵靠上述挤压点。颚部和叶片然后被安装在支撑部的凹座中，并且它们在闩件的帮助下被保持在其中。
[0010]多个叶片因此可以同时被安装在工具的支撑部上、不同凹座中，以便实施成圆角。
[0011]然而，安装和移除叶片是耗时的。具体地，在成圆角后，例如，当期望移除叶片时，必须移动闩件，以便将颚部与叶片一起从支撑部中的凹座中撤出，并且以便旋开第二螺钉，从而能够将翼型从颚部撤出。
[0012]此外，这种安装没有使其可以准确地知道叶片相对于支撑部的位置。具体地，颚部被安装在具有少量安装间隙的支撑部的凹座中，以使即使叶片被正确地定位在其挤压点上，也不可以确切地知道颚部(和因此叶片的)相对于支撑部的位置，所述支撑部构成参考的已知框架。
[0013]本发明的特别目的是为了针对这些问题提供简单、有效和廉价的解决方案。
[0014]为此，本发明提出一种为了加工的目的而用于保持涡轮发动机叶片的装置，装置包括具有至少一个凹座的支撑部，在所述凹座中，至少一个块件以可移动的方式安装，所述块件具有用于安装叶片的翼型的开口并且具有至少六个用于挤压抵靠翼型的挤压点。装置的特征在于:其具有可移动挤压指状部，所述可移动挤压指状部用于挤压抵靠叶片的压力侧表面或吸力侧表面，指状部由致动设备移动，这样就在叶片夹住位置中，挤压指状部挤压叶片抵靠块件的挤压点，块件自己被挤压抵靠支撑部。
[0015]这使其更易于安装和移除叶片。具体地，为了安装的目的，其足够将叶片插进块件的开口中(该块件可以已经被安装在支撑部中的凹座中)，然后致动挤压指状部，以使叶片和块件各自地被挤压抵靠挤压点并且抵靠支撑部，这样以便将它们紧固在支撑部上。为了移除叶片，其足够在相反的方向上致动挤压指状部，以使叶片可以从块件中撤出。
[0016]因此不存在将块件从支撑部的凹座中移除的需要，也不存在紧固或松开一个或多个螺钉的任何需要，这在现有技术中是必需的。
[0017]此外，块件相对于支撑部的位置是确切地已知的，因为块件被挤压抵靠支撑部的参考表面。翼型和叶片根部的位置因此可以非常准确地确定，从而改进所实施的成圆角的质量。因此，以这种方式被成圆角的叶片的翼型可以正确地被定位在气体流通通道的内侧。
[0018]根据本发明的另一特征，挤压点由螺栓，例如可移动螺栓形成，所述螺栓具有与叶片接触的端部，所述端部不具有任何锋利的边缘并且例如是半球状的。
[0019]该特征使其可以避免翼型被局部地受到太大应力的作用，所述应力可能导致其材料再结晶，这会降低其机械性能。
[0020]当期望使另一类型的叶片成圆角时，仅仅可以在保存相同块件的同时改变挤压点，从而使挤压点的位置适合于翼型的形状。当然，如果发现有必要，也可以改变块件。
[0021]有利地，块件具有限定用于安装翼型的开口的内壁，从内壁凸出有:第一、第二和第三相互间隔开的螺栓，所述螺栓用于挤压叶片的前缘或紧靠它；第四螺栓，所述第四螺栓用于挤压叶片的后缘或紧靠它；第五螺栓，所述第五螺栓用于挤压对齐可移动挤压指状部；以及，第六螺栓，所述第六螺栓用于挤压抵靠叶片的平台。
[0022]应该观察到，没有螺栓挤压抵靠叶片根部，从而使其更易于成圆角。每个上述螺栓的位置也使其可以有效地且准确地将叶片保持在适当位置中。
[0023]优选地，在叶片被可移动挤压指状部夹住之前，块件具有两个用于挤压抵靠叶片的平台的螺栓，在叶片被夹住后，平台与所述螺栓分隔开。
[0024]在夹住前，两个上述螺栓用于叶片的预定位，并且，在借助可移动挤压指状部实施夹住期间，它们可以避免翼型枢转进错误位置。
[0025]在实施方式中，块件包括用于穿过可移动挤压指状部的孔。
[0026]举例来说，块件由两个颚部形成，所述颚部在一个端部处彼此铰接并且在另外一个端部处彼此紧固。
[0027]此外，用于致动可移动挤压指状部的设备可以包括装配有致动把柄的凸轮，并且，在把柄的帮助下转动凸轮导致可移动挤压指状部移动。
[0028]在这种情况下，装置可以包括适用于限制致动把柄的角行程的支座。
[0029]以有利的方式，支撑部包括多个凹座，每个所述凹座用于安装各自的块件和叶片。
[0030]多个叶片根部可以然后在单一操作期间被弄成圆角。
[0031]根据本发明的另一特征，支撑部包括用于将块件保持在相应凹座内侧的设备，诸如H件。
[0032]甚至当支撑指状部位于松开位置时，块件也可以因此被保持在支撑部的凹座中。[0033]通过阅读以下通过非限制性实施例并参考附图所进行的描述，可以更好地理解本发明，并且，本发明的其他细节、特征和优点将显而易见，其中:
[0034]图1是本发明的叶片保持器装置的立体图；
[0035]图2是部分支撑部的更大比例的立体图；
[0036]图3是两个颚部安装在其中的支撑部的凹座的更大比例立体图；
[0037]图4是一个颚部的立体图；
[0038]图5是另一个颚部和挤压指状部的立体图；
[0039]图6是图5的机器和挤压指状部以及用于致动所述挤压指状部的凸轮的立体图；
[0040]图7和8是表示分别地在夹住叶片之前和之后的部分装置和部分叶片的示意平面图；
[0041]图9和10是表示分别地在夹住之前和之后的部分装置的立体图；
[0042]图11和12表示挤压螺栓相对于叶片的位置；并且
[0043]图13是更大比例视图，其也表示在利用可移动挤压指状部夹住叶片之前，叶片平台的两个暂时挤压螺栓的位置；
[0044]图1表示为了加工的目的，尤其为了成圆角的目的而用于保持涡轮发动机叶片的装置。装置包括通常为矩形形状的支撑部1，所述支撑部绕着其纵轴线A可移动地旋转。支撑部I在其两个端部2，3处被安装在轴承中，这些端部2中的一个被电动机4和控制设备驱动而旋转。
[0045]在图1的实施方式中，支撑部I具有四个通常为方形的凹座，所述凹座在以下被称为顶部表面6和底部表面7的表面中支撑部I的任何一侧上开口向外，所述“顶部”和“底部”相对于它们的位置，如图1所表示。
[0046]如图2中可以更清楚地看到的，凹座5的内壁8具有用于形成支座的纵向凸出部
9,所述支座布置在凹座5的底部端部处并且面对彼此定位。
[0047]支撑部I也装配有闩件10，其布置在凹座的顶部端部处，闩件10在其中它们被完全地接纳在支撑部I的凹部11中的开锁位置(图2)和其中它们延伸过相应凹座5的锁定位置(图3)之间是可移动的。
[0048]支撑部也包括被接纳在支撑部I的凹部13中的凸轮12。凸轮12是圆柱形形状并且被安装以便绕着轴线B在支撑部上枢转1，轴线B与凸轮12的几何中心有偏移。以这种方式，凸轮12可以在其中其充分地被接纳在上述凹部13中的缩回位置(图2)和其中其延伸过凹座5的展开位置之间枢转。
[0049]凸轮12具有沿着轴线B向上延伸的圆柱形螺栓14，所述螺栓14的自由端部包括扁平部15，所述扁平部15用于插入到互补形状的孔16中，所述孔16在用于致动凸轮12的把柄17中。
[0050]螺栓14的顶部端部没有凸出超出支撑部I的顶部平面。侧向凹部18也位于支撑部I的顶部表面6中，以便允许把柄17被安装在凸轮12的螺栓14上，并且也以便允许把柄17成角度地移动，从而驱动凸轮12。支座19 (图9和10)也可以被设置在支撑部I上，以便限制把柄17的行程。举例来说，该支座可以由螺钉的头部19形成。
[0051]当不使用时，把柄17可以被接纳在支撑部的侧向凹部20中，并且，其可以借助类似于闩件10的闩件21被保持在凹部中。[0052]本发明的装置也包括至少两个颚部22，33，所述颚部22，33可以在图3至8中看到。
[0053]第一颚部22被显示在图4中。在平面图中，该颚部通常是L形并且具有顶部表面24、底部表面25、基本地形成直角的两个侧表面26，27以及第一和第二侧向端部28，29。
[0054]侧向端部28，29经由内壁30连接在一起，从所述内壁30延伸有螺栓，所述螺栓抵靠叶片35的翼型34的吸力侧表面33。
[0055]更特别地，从内壁30延伸有:第一和第二相互间隔开的螺栓31和32，所述螺栓31和32用于挤压抵靠翼型34的吸力侧表面33，所述吸力侧表面33紧靠叶片35的前缘；第三螺栓37，所述第三螺栓37用于挤压抵靠所述吸力侧表面33，所述吸力侧表面33紧靠叶片35的后缘38 ;以及，第四螺栓39，所述第四螺栓39用于挤压抵靠吸力侧表面33的中间区域、与以下所描述的可移动挤压指状部对齐。螺栓39未在图9和10中表示。第五螺栓40从第一颚部22的顶部表面24中凸出，并且用于挤压抵靠叶片35的平台41 (图11)。
[0056]如尤其可以在图5和6中看到的，在平面图中，第二颚部23也通常是L形并且具有顶部表面24、底部表面25、基本地形成直角的两个侧表面26，27以及第一和第二侧向端部 28,29ο
[0057]第二颚部23的侧向端部28，29经由内壁30连接在一起，从所述内壁30延伸有螺栓42，所述螺栓42挤压抵靠叶片35的吸力侧表面33，所述吸力侧表面33在叶片35的前缘36的附近。
[0058]螺栓31，32，37，39，40，和42形成六个参考挤压点，所述挤压点使叶片35能够适当地被定位在颚部22和23中。
[0059]第二颚部23也具有孔，所述孔穿过其中、在壁30中向外开口并且使用于安装挤压指状部43，所述挤压指状部43经由第一端部44 (图6)挤压抵靠凸轮12，并且经由第二端部45挤压抵靠叶片35的翼型34的压力侧表面46 (图12)，所述挤压指状部43基本地与螺栓39对齐。挤压指状部43的第二端部45存在匹配在相应挤压区域中的压力侧表面46的圆表面。
[0060]可移动挤压指状部43滑动地安装在第二颚部23中，以便在其中其不挤压抵靠翼型34的压力侧表面46的松开位置和其中其挤压抵靠该表面46的夹住位置之间移动。通过在其缩回位置和展开位置之间转动的凸轮12使可移动指状部43滑动。挤压指状部43可以手动地或在弹性恢复设备的帮助下，例如在弹簧的帮助下返回到其松开位置。
[0061]在变型中(未示出)，挤压指状部43可以枢转地安装在颚部23上，以便在松开位置和夹住位置之间枢转。
[0062]两个手动地间隔开的螺栓48，49也从第二颚部23的顶壁24凸出，并且，在叶片35被可移动挤压指状部43夹住之前，它们挤压抵靠叶片35的平台41，如在以下更详细地描述的。这些螺栓48，49未在图11和12中表示，以便使附图更易于阅读。
[0063]螺栓31，32，37，39，40，42，48和49和挤压指状部43可以是可移除的，以便使它们能够被改变，从而适合于具有不同形状或尺寸的翼型34。挤压抵靠翼型34的螺栓的端部没有任何锋利的边缘，并且，举例来说，它们可以是半球形的或截头圆锥形的。
[0064]颚部22，23的第一端部28形成铰链，所述铰链使颚部通过绕着轴线枢转被打开和关闭，其由螺钉50构成(图3)。颚部22，23的第二端部29可以经由被安装在第二颚部23(图5)的孔51中的螺钉被紧固到彼此，并被拧进第一颚部22中的螺纹52中(图4)。一旦颚部22和23被紧固在一起，它们就形成块件53，所述块件53在图7和8中被示意地表示。在这些示意图中，只有挤压螺栓31和37被表示，并且它们没有被用图片来表示。
[0065]在变型中，颚部22和23可以被单件单元所替代，而不改变本发明的操作。
[0066]以下描述装置的操作。
[0067]在安装叶片35之前，块件53被安装在支撑部I的至少一个凹座中。块件53包括两个颚部22和23，所述颚部22和23被紧固在一起并且装配有挤压螺栓31，32，37，39，40，42，48和49和可移动挤压指状部43。块件53靠在支座9上并且通过闩件10被保持在相应的凹座中。凸轮12在缩回位置中并且挤压指状部43在松开位置中。
[0068]叶片35的翼型34可以然后被插入到块件53的颚部22和23之间所限定的空间中，直至叶片35的平台41以临时的方式挤压抵靠螺栓48，49。
[0069]凸轮12然后被操作人员使用把柄17致动，以便朝向其夹住位置移动挤压指状部43。挤压指状部43然后朝向螺栓31，32，37，39，40和42挤压叶片35，因此还向后挤压块件53抵靠支撑部I的凹座5的内侧壁。因此，在单一夹住动作期间，叶片35的翼型34被抵靠块件53的挤压指状部43保持固定，所述块件53自己被保持抵靠支撑部I。
[0070]叶片35可以然后被加工，并且尤其叶片根部54可以然后以与文件FR 10/57384中相同的方式、在数字控制机器的帮助下成圆角。挤压点的定位、颚部22，23的定位和支撑部绕着其轴线A的转动给予容易进入到所有待加工区域。此外，因为翼型34相对于支撑部I准确地定位，所以，还可以准确地且以再现的方式实施叶片根部54的成圆角。
[0071]当然，翼型35可以被安装在支撑部I的每个凹座5中，以使多个叶片35可以在单一操作期间被成圆角。
[0072]叶片35通过在相反方向上转动把柄17和凸轮12被移除，从而朝向其松开位置移动挤压指状部43。
[0073]当期望加工不同类型叶片的时候，块件53和/或螺栓31，32，37，39，40，42，48和49和挤压指状部43也可以容易地被改变。具体地，挤压点的位置可以改变用于每种类型的叶片。
【权利要求】
1.一种为了加工的目的而用于保持涡轮发动机叶片(30)的装置，该装置包括具有至少一个凹座(5)的支撑部(1)，在所述凹座(5)中，至少一个块件(53)以可移动的方式安装，所述块件(53)具有用于安装叶片(35)的翼型(34)的开口和具有用于挤压抵靠翼型(34)的至少六个挤压点(31，32，37，39，40，42)，装置的特征在于:其包括可移动挤压指状部(43 )，所述可移动挤压指状部(43 )用于挤压抵靠叶片(35 )的压力侧表面(46 )或吸力侧表面(33)，通过致动设备(12，17)移动指状部，这样在用于夹住叶片(35)的位置中，挤压指状部(43)挤压翼型(34)抵靠块件(53)的挤压点，块件(53)自己被挤压抵靠支撑部(I)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于:挤压点由螺栓(31，32，37，39，40，42)，例如可移动螺栓形成，所述螺栓具有用于与叶片(35)接触的端部，所述端部不具有任何锋利边缘并且例如是半球状的。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于:块件(53)具有限定用于安装翼型(34)的开口的内壁(30)，从内壁(30)凸出有:第一、第二和第三相互间隔开的螺栓(31，32，42)，所述螺栓(31，32，42)用于挤压抵靠叶片(35)的前缘(36)或紧靠它；第四螺栓(37)，所述第四螺栓(37)用于挤压抵靠叶片(35)的后缘(38)或紧靠它；第五螺栓(39)，所述第五螺栓(39)用于挤压对齐可移动挤压指状部(43);以及，第六螺栓(40)，所述第六螺栓(40)用于挤压抵靠叶片(35)的平台(41)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于:在叶片(35)被可移动挤压指状部(43)夹住前，块件(53)具有两个用于挤压抵靠叶片(35)的平台(41)的螺栓(48，49)，在叶片(35)被夹住后，平台(41)与所述螺栓(48，49)间隔开。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的装置，其特征在于:块件(53)包括用于穿过可移动挤压指状部(43)的孔。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的装置，其特征在于:块件(53)包括两个颚部(22，23 )，所述颚部在一个端部(28 )处彼此铰接并且在另外一个端部(29 )处彼此紧固。
7.根据权利要求1至6中的任何一项所述的装置，其特征在于:用于致动挤压指状部(43)的设备包括装配有致动把柄(17)的凸轮(12)，在把柄(17)的帮助下转动凸轮(12)导致可移动挤压指状部(43)移动。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于:其包括用于限制致动把柄(17)的角行程的支座(19)。
9.根据权利要求1至8中的任何一项所述的装置，其特征在于:支撑部(I)具有多个凹座(5)，每个凹座(5)用于安装各自的块件(53)和叶片(35)。
10.根据权利要求1至9中的任何一项所述的装置，其特征在于:支撑部(I)包括用于将块件(53)保持在相应凹座(5)中内侧的保持设备(10)。
【文档编号】B25B5/14GK103702795SQ201280030828
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年6月7日 优先权日:2011年6月21日
【发明者】托马斯·马奎恩, 奥利维尔·杜普 申请人:斯奈克玛