涡轮叶片型面修复夹具的制作方法
【专利摘要】本发明公开的一种涡轮叶片型面修复夹具，具有一个制有矩形通孔的座体。在矩形通孔上端制有夹持高压涡轮叶片(1)的紧力开口槽(2)，矩形通孔下端制有向下连通贯穿槽孔(4)开口缝，装配有紧固调节旋钮手柄(7)的紧固螺杆(8)纵向通过座体一端夹持臂(3)的端面丝母螺孔和矩形通孔连接座体的另一端夹持臂(3)。本发明结构简单、操作方便、夹持稳定，仅需较小力即可稳定可靠地固定高压涡轮叶片(1)榫头。
【专利说明】涡轮叶片型面修复夹具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压涡轮叶片夹持装置，尤其是在叶片接长后进行型面加工时操作方便的夹具。
【背景技术】
[0002]高压涡轮叶片是燃气轮机中工作条件最苛刻的转动件，所受的应力、温度和环境条件非常复杂，其高温持久性能、劳性能、蠕变性对疲抗能、铸件几何尺寸和内部质量的要求十分严格。高压涡轮叶片是发动机最关键的核心部件，对发动机的推重比、工作寿命等有直接影响。叶片采用轴向燕尾结构与轮盘相连，与外机匣作相对密封式运动，在高速旋转产生的离心力作用下会引起叶片与封严的接触磨损，导致叶片叶尖磨损，必须对叶尖进行接长修复。接长修复和修复后的型面加工都需要对叶片进行夹持、定位，要求叶片榫头夹持牢固，叶尖空间位置固定且易于修复加工。一般的夹持装置为保证夹持牢固通常采用叶片榫头和叶尖两端固定方式，通过多级调节旋钮共同作用并使用伺服气缸等辅助装置来实现。其不足之处在于结构复杂，叶尖被夹具夹持不能进行修复加工，而且操作繁琐，费时费力。高压涡轮叶片的结构比较复杂。叶片形貌空间几何曲面、叶片型面空间复合曲面的复杂结构，包括压涡轮第I级工作叶片为空心气冷迷宫状型腔结构，叶背侧榫头表面有榫头和榫槽，叶尖有气冷孔，几何形状为空心，壁厚约为0.9 — 2.0mm。目前，叶片榫头形式主要分为销钉式榫头、燕尾形榫头和揪树形榫头3类。燕尾形榫头的尺寸较小，榫槽内有较大的应力集中。揪树形榫头呈楔形，轮缘部分呈倒楔形，它靠多对榫齿传力，应力集中严重，工艺性较差。叶片修复区是高度不规则的立体三维空间，可供夹持的叶片榫头与榫槽、以及卡环槽等部位和叶片根部接触面小、夹持非常困难。
【发明内容】
[0003]为克服一般夹持装置不能对叶尖部位修复加工、结构复杂和操作繁琐的不足，本发明提供一种结构简单、操作方便、夹持稳定可靠的夹持装置。
本发明采用的技术方案是:一种涡轮叶片型面修复夹具，具有一个制有矩形通孔的座体，其特征在于:在矩形通孔上端制有夹持高压涡轮叶片I)的紧力开口槽2，矩形通孔下端制有向下连通贯穿槽孔4开口缝，装配有紧固调节旋钮手柄7的紧固螺杆8纵向通过座体一端夹持臂3的端面丝母螺孔和矩形通孔连接座体的另一端夹持臂3。
[0004]本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
[0005]本发明利用座体矩形通孔上端的紧力开口槽2夹具材料自身的弹性应力作用，夹持叶片榫头，可保证装夹牢固，不仅叶尖位置不需要夹持，而且夹持装置结构简单、便于机加工，夹持稳定可靠。利用矩形通孔下端制有向下连通贯穿槽孔4开口缝延伸孔贯穿槽，在带紧紧固旋钮固定榫头时，夹持臂不会发生弯曲变形。
[0006]本发明采用装配有紧固调节旋钮手柄7的紧固螺杆8纵向通过座体一端夹持臂3的端面丝母螺孔和矩形通孔连接座体的另一端夹持臂3，仅需较小力即可稳定可靠地固定高压涡轮叶片I榫头。因夹持力主要来源于延伸孔贯穿槽的变形产生的作用力，夹持装置主体结构仅需一次性线切割即可完成机加工，结构简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0008]图1是本发明压涡轮叶片型面加工紧固夹持装置第一个实施例的构造示意图。
[0009]图2是图1紧固夹持装置剖面图。
[0010]图3是本发明第二个实施例的构造示意图。
[0011]图中1.高压涡轮叶片，2紧力开口槽，3夹持臂，4贯穿槽，5固定卡槽，6座体，7.紧固调节旋钮手柄，8紧固螺杆，9销钉，10压柄。
【具体实施方式】
[0012]在图1、图2中，本发明紧固夹持装置具有一个制有矩形通孔的座体6，座体6是夹持装置的主体，矩形通孔可以但不限于是矩形通孔，也可以圆孔或椭圆孔。在矩形通孔上端制有夹持高压涡轮叶片I的紧力开口槽2。紧力开口槽2是夹持叶片顶部夹持端的夹紧机构，槽口两端制有圆弧凸缘。矩形通孔下端制有向下连通贯穿槽孔4开口缝，以增加紧力开口槽2弹性作用力。装配有紧固调节旋钮手柄7的紧固螺杆8纵向通过座体一端夹持臂3的端面丝母螺孔和矩形通孔连接座体的另一端夹持臂3。在座体6的纵向两侧制有固定卡槽5。
[0013]进行叶片夹持时，先将夹持装置固定卡槽5放入叶片接长或型面加工设备中固定，再将高压涡轮叶片I榫头放入紧力开口槽2，旋转紧固调节旋钮手柄7，使夹持装置夹持叶片顶部的紧力开口槽2与高压涡轮叶片I榫头凹槽紧密配合，带紧紧固调节旋钮手柄7直至高压涡轮叶片I榫头固定即可。夹持装置的安装方式如下:将夹持装置座体6放入叶片接长或型面加工设备中，用压板压住固定卡槽5，固定住座体6，再将高压涡轮叶片I榫头放入叶片顶部夹持端2，保证高压涡轮叶片I榫头与叶片顶部夹持端贴合，然后旋转紧固调节旋钮手柄7，夹紧高压涡轮叶片I榫头。夹紧后，用手摇动叶片叶尖，叶片不发生晃动即证明叶片已经夹紧。若发生轻微摇动可继续旋紧紧固调节旋钮手柄7直至高压涡轮叶片I榫头夹紧。夹持装置取除方式如下:首先松开紧固调节旋钮手柄7，取下高压涡轮叶片1，再松开压板移除夹持装置的座体6。
[0014]在图3所示的另一个实施例中，描述了采用贯穿槽功能的紧固夹持装置的另一种压柄拉紧结构。该结构主要是将紧固调节旋钮手柄7改为了通过销钉9装配的压柄10 ;将紧固螺杆8与原紧固调节旋钮手柄的配合螺纹端改为通棒光杆。增加了压柄10与紧固螺杆8之间的配合销钉9。压柄10头部通过它的偏心孔，使压柄10下压过程中拉紧通棒光杆，从而带动夹持装置的紧力开口槽2，夹紧叶片顶部夹持端。通过将压柄10下压至垂直位置带动夹持臂3，实现夹紧叶片榫头的效果。此结构有操作简便的优点。
[0015]本领域专业技术人员根据上述所公开的紧固夹持装置，可实现或使用本发明。根据本发明贯穿槽功能设计多种修改对本领域的专业技术人员将是显而易见的。因此本发明将不会被限制于本文所公开的具体实施例，而是要符合与贯穿槽功能相一致的最宽范围。
【权利要求】
1.一种涡轮叶片型面修复夹具，具有一个制有矩形通孔的座体，其特征在于:在矩形通孔上端制有夹持高压涡轮叶片(I)的紧力开口槽(2)，矩形通孔下端制有向下连通贯穿槽孔(4)开口缝，装配有紧固调节旋钮手柄(7)的紧固螺杆(8)纵向通过座体一端夹持臂(3)的端面丝母螺孔和矩形通孔连接座体的另一端夹持臂(3)。
2.如权利要求1所述的涡轮叶片型面修复夹具，其特征在于:紧力开口槽(2)是夹持叶片顶部夹持端的夹紧机构，槽口两端制有圆弧凸缘。
3.如权利要求1所述的涡轮叶片型面修复夹具，其特征在于:在座体(6)的纵向两侧制有固定卡槽(5)。
4.如权利要求1所述的涡轮叶片型面修复夹具，其特征在于:旋转紧固调节旋钮手柄(7)，夹持装置夹持叶片顶部的紧力开口槽(2)与高压涡轮叶片(I)榫头凹槽紧密配合。
5.如权利要求1所述的涡轮叶片型面修复夹具，其特征在于:紧固夹持装置的另一种压柄拉紧结构是将紧固调节旋钮手柄(7)改为了通过销钉(9)装配的压柄(10);紧固调节旋钮手柄的配合螺纹端改为通棒光杆。
6.如权利要求1所述的涡轮叶片型面修复夹具，其特征在于:柄(10)头部通过它的偏心孔，使压柄(10)下压过程中拉紧通棒光杆，从而带动夹持装置的紧力开口槽(2)，夹紧叶片顶部夹持端。
【文档编号】B23Q3/00GK104128810SQ201410353976
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】苏雷, 向巧, 张晓峰, 何勇 申请人:中国人民解放军第五七一九工厂