利用于销结合的部件的修理的夹具以及利用该夹具的方法
【专利摘要】在对具备有孔的舌形件的部件进行修理时所利用的夹具具备：规定基准线的主体；定位销，其尺寸定为能够以与所述孔嵌合且使所述孔的轴心与所述基准线对齐的方式定位，并且以能够拆卸的方式安装于所述主体；以及夹紧件，其构成为夹持所述舌形件，以使所述部件以所述轴心与所述基准线对齐的状态固定于所述主体。
【专利说明】利用于销结合的部件的修理的夹具以及利用该夹具的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用于与燃气轮机发动机之类的旋转机械销结合的部件的修理的夹具以及利用该夹具的方法。
【背景技术】
[0002]在旋转机械中，轴部分与其它的部件的结合有通过销结合来进行的情况。例如，在燃气轮机发动机中，常常风扇叶片销结合于圆盘。风扇叶片和圆盘一体旋转，虽然前者并不是相对于后者转动，但随着整体的旋转，销结合的附近产生摆动，从而接受容纳销的销孔产生磨损。由于对销孔还作用离心力，所以这样的磨损通常成为偏磨损的形态。显著的偏磨损是修理的对象。
[0003]在部件的修理中，使形状恢复成原状是重要的。特别是在旋转机械的情况下，若与原状的分歧非常大，则产生相对于旋转轴的偏心。这是运转中的振动、噪声激烈的原因，或者也可能导致机械寿命的缩短。
[0004]专利文献1、2中公开了与销结合有关的现有技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本国专利申请公开平11-351195号
[0008]专利文献2:日本国专利申请公开2000-320492号
【发明内容】
[0009]为了精度良好地进行原状恢复，优选以在部件中保留原状且在精度方面能够信赖的面为基准。这方面，存在销孔的修理困难的问题。因为相对于销孔的轴在径向上能够最确保精度的基准面是销孔本身的内表面，但它在修理中也是加工的对象。加工之后会失去基准面，之后的工序中不得不以没有基准面的方式来进行。即，在包括销孔的修理的情况下，存在精度良好的原状恢复困难的问题。本发明是鉴于这样的问题而完成的。
[0010]根据本发明的第一方面，本发明的夹具是在对具备有孔的舌形件的部件进行修理时所利用的夹具，其具备:主体，其规定基准线；定位销，其尺寸定为能够以与上述孔嵌合且使上述孔的轴心与上述基准线对齐的方式定位，并且以能够拆卸的方式安装于上述主体；以及夹紧件，其构成为夹持上述舌形件，以使上述部件以上述轴心与上述基准线对齐的状态固定于上述主体。
[0011]根据本发明的第二方面，本发明的方法是利用夹具的方法，该夹具用于修理具备有孔的舌形件的部件，所述方法包括如下步骤:将定位销以能够拆卸的方式安装于上述夹具的主体，以嵌合于上述孔而使上述孔的轴心与上述主体的基准线对齐的方式进行定位；以及利用夹紧件夹持上述舌形件，以使上述部件以上述轴心与上述基准线对齐的状态固定于上述主体。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是一起表示本发明的一个实施方式的夹具和固定于夹具的修理的对象的部件的立体图。
[0013]图2是主要表示夹具、夹紧件以及舌形件的关系的夹具以及部件的剖视图。
[0014]图3是拆下了定位块的夹具以及部件的立体图。
[0015]图4是拆下了定位块的夹具和部件的剖视图。
[0016]图5是夹具以及部件的侧视图，是从图4的箭头V得到的图。
[0017]图6是表示销孔的偏磨损以及修理完该偏磨损后的形态的舌形件的俯视图。
[0018]图7是表示部件和旋转体销结合后的形态的局部剖视图。
[0019]图8是夹具的肋、夹紧件以及舌形件的剖视图。
[0020]图9是变形例的夹具的肋、夹紧件以及舌形件的剖视图。
[0021]图10是其它的实施方式的定位块和定位销的分解立体图。
[0022]图11是表示夹具、部件以及其它的实施方式的定位块的立体图。
【具体实施方式】
[0023]参照附图以下对`本发明的几个举例表示的实施方式进行说明。
[0024]在附图中，为了便于说明，分别由FF、FR、L、R、U以及D表示前方、后方、左方、右方、上方以及下方，但该区别对发明来说并不是限定性的。并且，在以下的说明中，以对与燃气轮机发动机的圆盘销结合的风扇叶片进行修理的情况为例，这个对发明来说也并不是限定性的。
[0025]参照图7，在燃气轮机发动机中，风扇叶片I的柄部7具有多个舌形件9，圆盘3具备与它们对应的多个边框5，通过对设于舌形件9的销孔9h以及设于边框5的边框孔5h进行贯通的销11，来对两者进行销结合。销11通常具备凸缘Ilf?来防脱。
[0026]风扇叶片I从圆盘3受到驱动力而一体旋转。随着其整体的旋转，销结合的附近产生摆动，从而销11和销孔9h相互摩擦，而在销孔9h产生磨损。由于对销孔9h也作用离心力，所以如图6 (a)所示，在特定的部分引起磨损，从而其它的部分大体保持原状。该保持原状的部分能够作为修理的基准面来利用。若利用这样的基准面，以正确地规定该位置的方式将夹具固定于部件(风扇叶片I)，则接着能够将夹具作为基准来利用。如图6 (b)所示，即使对销孔9h进行加工而失去基准面，也能够在之后的工序、例如图6 (c)所示地在加工后的孔压入衬套13的工序、图6 Cd)所示地对衬套13的内表面进行加工而形成新的销孔13h的工序中，将夹具作为基准而正确地执行。
[0027]参照图1、2，夹具15用于对具备舌形件9的部件I进行修理，该舌形件9具有接受容纳结合销11的销孔9h。夹具15具备规定基准线BL的主体17、嵌合于销孔9h的定位销33、37、构成为夹持舌形件9的夹紧件45、51、57。
[0028]主体17例如具有图示的立方体形状的轮廓，由背壁21和夹持该背壁21的一对侧壁19构成，并向前方FF开口。并且，主体17的上表面以及下表面也开口，当在主体17固定部件I后，通过这样的开口而能够在基准线BL上沿轴向进入销孔9h。
[0029]根据精度以及形状的稳定性的观点，背壁21和侧壁19优选为一体，但也可以构成为能够分解。前方FF的开口与部件I的舌形件9的尺寸对应，以收入舌形件9的方式定尺寸。侧壁21彼此也可以通过连结板23、25连结。
[0030]为了允许进入舌形件9的销孔9h，各个侧壁19具备一个以上开口 19a。在开口19a间，侧壁19在主体17的内侧沿水平延伸，而形成为肋。这些肋与舌形件9 一起被夹紧件51、57夹持，从而部件I固定于主体17。
[0031]在图示的例子中，4个舌形件9中除了最下层之外的3个舌形件被夹紧件夹持，但最下层的舌形件也可以被夹紧件夹持。或者，也可以如图示，最下层的舌形件仅一个面与配件63抵接。开口、肋的数能够根据部件I所具有的舌形件的数量而适当地设定。
[0032]参照图5，为了允许进入舌形件9的销孔9h，背壁21具备一个以上开口 21w。各个开口 21w根据衬套13的尺寸，以使衬套13能够通过的方式定尺寸即可。
[0033]主体17例如也可以在其下表面具备用于与工作机械的结合的脚部。脚部不仅用于结合，也能够用于夹具15相对于工作机械或者其它的夹具的正确的定位。
[0034]如图2、图4、图5所示，夹具15还具备从背壁21的下端附近向前方FF延伸的支撑块27。臂部27b从支撑块27向前方FF延伸，该臂部27b以不妨碍定位销37的插入的方式分成两股。臂部27b构成为用于支撑最下端的舌形件9，但或者也可以在臂部27b与舌形件9之间夹设隔片29。支撑块27和需要时设置的隔片29以相对于主体17正确地定位的方式固定。支撑块27的、或者隔片29的上表面29s与最下层的舌形件9的下表面抵接，而发挥轴向的基准面BP的作用。
[0035]定位销33、37以与舌形件9的销孔9h精密地嵌合的方式定尺寸。定位销33、37可以直接安装于主体17，也可以在主体17与定位销33、37之间夹设定位块31、35。并且，定位块31、35也可以与定位销33、37相独立设置，但根据精度的观点优选为一体。
[0036]定位销33、37或者定位块31、35以能够拆下的方式安装于主体17，并定尺寸为，在安装之后，定位销33、37的中心与基准线BL对齐。因此，若将部件I的舌形件9从主体17的开口插入，并向销孔9h插入定位销33、37，则销孔9h的轴心与基准线BL正确地一致。
[0037]或者，也可以代替一对定位销33、37，而如图10所示地利用单一的长的定位销77。也可以代替一对定位块31、35，而利用单一的定位块70。定位块70具备从下方支撑主体17的台71、和向主体17的上方伸出的顶盘73，并具备分别引导定位销77的引导孔79、81。根据精度的观点定位块70优选一体成形，但也可以构成为能够分解。
[0038]主体17和定位块70定尺寸为，当如图11所示地相互安装后，引导孔79、81的中心与基准线BL对齐。因此，若将部件I的舌形件9从主体17的开口插入，并向销孔9h插入定位销77，则销孔9h的轴心与基准线BL正确地一致。
[0039]在该实施方式中，以使主体17和定位块70的定位更加正确的目的，定位块70也可以具备适当的定位机构。例如，在图10的例子中，具备与主体17所具备的脚结合的定位孔83。并且，为了使工具容易进入螺栓，顶盘73或者台71或者其双方也可以具备开口 87。
[0040]夹紧件45、51、57和从主体17延伸的肋一起夹持舌形件9，从而以轴心与基准线BL对齐的状态将部件I固定于主体17。如图8所示，在夹紧件51的上片53以及下片55分别设置螺栓孔53h、55h，与此对应，在主体17设置螺纹孔17t也可以。通过在螺栓孔53h、55h分别插入螺栓65而紧固，能够将夹紧件51压接于舌形件9。
[0041]或者也可以如图9所示，在主体17设置贯通孔17h，在上片53或者下片55设置螺纹孔55t。能够利用I根螺栓67来紧固上片53和下片55。其它的夹紧件45、57、即由上片47和下片49构成的夹紧件45、以及由上片59和下片61构成的夹紧件57也能够同样地构成。
[0042]为了容易进入上述的螺栓，也可以在主体17的上表面以及下表面分别设置能看到螺栓的开口。并且，为了容易从上表面以及下表面进行进入，例如由图2可知，也可以将夹紧件45、51、57配置为之字形。通过这样的配置，例如在从主体17的上表面进入夹紧件57的情况下，夹紧件51不会成为障碍。螺栓的紧固或者松缓能够利用从上表面或者下表面进入的扭矩改锥等工具来进行。
[0043]夹具15还可以具备用于支撑部件I的追加的机构。例如，在图1所示的例子中，表示了固定于一个侧壁19的突出片39和固定于另一个侧壁19且支撑螺栓43的托架41的组合。螺栓43和突出片39通过夹持部件I来支撑部件I。并且，在图10所示的例子中，具备与定位块70连结而向前方FF延伸的臂部75。为了支撑部件I的前方FF的端，臂部75的前端具备转轴85之类的支撑装置。并且，也可以使连结板23、25中的一个或者双方与部件I抵接，来辅助支撑部件I。
[0044]根据上述的夹具15，具备具有接受容纳结合销11的销孔9h的舌形件9的部件I如下进行修理。
[0045]参照图3，定位块31、35或者定位块70最初是从主体17拆下的状态。部件I的舌形件9从主体17的前方FF的开口插入。
[0046]参照图1或者图11，定位块31、35或者定位块70安装于主体17，定位销33、37或者定位销77安装于主体17，并嵌合于舌形件9的销孔9h，从而以销孔9h的轴心与主体17的基准线BL对齐的方式进行定位。此时，即使销孔9h如图6 (a)所示地偏磨损，但其它的部分保持原状，从而主体17的基准线BL与销孔9h的轴心正确地对齐。
[0047]接下来，紧固夹紧件45、51、57以及配件63，由此夹持舌形件9与主体17的肋一同分别被夹持，从而以轴心与基准线BL对齐的状态将部件I固定于主体17。
[0048]在部件I固定于主体17之后，从销孔9h拔出定位销33、37或者定位销77，还从主体17拆下定位块31、35或者定位块70。从而，能够从主体17的上表面或者下表面进入销孔9h。
[0049]将部件I保持固定于主体17的状态不变地供至修理的工序。例如，将主体17固定于铣床，如图6 (b)所示，用立铣刀等能够对销孔9h进行扩径加工。此时，由于主体17相对于部件I正确地定位，所以即使代替销孔9h而以主体17为基准进行加工，也能得到足够的精度。为了确保定位的精度，也可以利用主体17的下部的脚部而固定于铣床。
[0050]接下来，将部件I保持固定于主体17的状态不变，例如供向如图6 (C)所示地在舌形件9压入衬套13的工序。主体17的背壁21的开口 21w能够用于将衬套13放置于销孔9h的目的。另外，保持部件I固定于主体17的状态不变地将主体17固定于铣床，并如图6 (d)所示，能够将衬套13加工为适当的直径。
[0051]此时，无法将销孔9h用作基准面。并且，由于因衬套13的压入使舌形件9较大变形，所以也无法将舌形件9的外表面用作基准面。但是，根据本实施方式，能够代替销孔9h，而将形状稳定的主体17用作基准。这是因为能够使加工后的衬套孔13h与原状的销孔9h正确地一致。
[0052]用于除去加工油的清洗、修理后的部件I的检查能够以将部件I从主体17拆下后的状态来执行。或者也可以以固定后的状态来执行。
[0053]以孔的扩径、衬套的压入为例进行了说明，但当然夹具15也可以用于其它的工序。能够代替部件I而以夹具15为基准，并且主体17是立方体之类的易于处理的形状，从而根据精度以及便于进行工序的观点，本实施方式极其有利。
[0054]通过优选的实施方式来对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。基于上述公开内容，具有该【技术领域】的通常的技术的人员能够通过实施方式的修正以及变形来实施本发明。
[0055]工业上的应用可行性
[0056]本发明提供能够进行精度良好的修理的夹具以及修理的方法。
【权利要求】
1.一种夹具，该夹具是在对具备有孔的舌形件的部件进行修理时所利用的夹具，其特征在于，具备: 主体，其规定基准线； 定位销，其尺寸定为能够以与所述孔嵌合且使所述孔的轴心与所述基准线对齐的方式进行定位，并且以能够拆卸的方式安装于所述主体；以及 夹紧件，其构成为夹持所述舌形件，以使所述部件以所述轴心与所述基准线对齐的状态固定于所述主体。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于， 还具备定位块，该定位块以能够拆卸的方式安装于所述主体，并且构成为介于所述主体与所述定位销之间而使所述定位销的中心与所述基准线对齐。
3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于， 还具备肋，该肋从所述主体延伸，并且尺寸定为与所述舌形件一同被所述夹紧件夹持。
4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于， 所述主体具备开口，该开口允许相对于所述基准线而沿轴向进入所述孔。
5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于， 所述主体具备窗，该窗允许相对于所述基准线而沿径向进入所述孔。
6.一种方法，该方法是利用夹具的方法，该夹具用于修理具备有孔的舌形件的部件，所述方法的特征在于，包括如下步骤: 将定位销以能够拆卸的方式安装于所述夹具的主体，以嵌合于所述孔而使所述孔的轴心与所述主体的基准线对齐的方式进行定位；以及 利用夹紧件夹持所述舌形件，以使所述部件以所述轴心与所述基准线对齐的状态固定于所述主体。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 还包括将定位块安装于所述主体的步骤，该定位块夹构成为介于所述主体与所述定位销之间而使所述定位销的中心与所述基准线对齐。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤，在所述部件固定于所述主体之后，将所述定位销从所述孔拔出，对所述孔进行加工。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤，在对所述孔进行了加工之后，在所述舌形件压入衬套， 对所述衬套进行加工。
【文档编号】B23Q3/06GK103562560SQ201280025981
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年4月18日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】生形健, 川合和雄, 向井光昭, 富冈真行 申请人:株式会社Ihi