燃气涡轮一级导向器装配用支撑夹具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及航空发动机涡流导向器装配技术领域，具体是一种燃气涡轮一级 导向器装配用支撑夹具。
【背景技术】
[0002] 如图1至图3,在航空发动机涡流导向器技术领域内，燃气涡轮一级导向器一般由 内环1和外环2形成流道，叶片3和叶片尾缘4固定相连组成叶片组件，内环1和外环2 之间通过多个叶片组件相连；现有的燃气涡轮一级导向器是先将叶片3和叶片尾缘4固定 相连，再将叶片3插接在内环1和外环2的叶型孔内，再通过焊接的方式将叶片3固定于燃 气涡轮一级导向器的内环1和外环2上，且叶片尾缘4与内环1之间留有一定的间隙5,间 隙5的宽度为0. 3mm至0. 5_。
[0003] 由于涡轮导向器处于恶劣的工作环境，既要承受高温燃气流和各零件受热不均引 起的较大的热应力，热胀冷缩严重，又要承受燃气通过导向叶片时产生的气动力以及由气 流脉动所引起的振动载荷，所以叶片尾缘4与内环1之间的间隙5有着严格的要求，间隙过 大影响导向效率，间隙过小高温环境下叶片与内环接触，引发事故。
[0004] 现有的燃气涡轮一级导向器装配方法如下：
[0005] A.将叶片和叶片尾缘固定相连，组成叶片组件；
[0006] B.抛光内环和外环上的叶型孔，将叶片两端分别插入内环和外环上相应叶型孔的 叶盆；此时叶片尾缘与内环之间留有间隙；
[0007] C.将叶片与内环进行焊接固定；
[0008] D.将叶片与外环进行焊接固定；
[0009] E.进行时效热处理，完成后得到燃气涡轮一级导向器并进行检验。
[0010] 在装配过程中，由于内环和外环都是薄壁件，因此在焊接时容易收缩变形，导致叶 片尾缘与内环的间隙发生变化，在进行时效热处理时，同样由于外环的收缩压缩叶片组件， 也会影响叶片尾缘与内环之间的间隙，造成装配不合格，一次合格率仅为60%。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种燃气涡轮一级导向器在时效热处理 时防止叶片尾缘与内环之间的间隙变化的支撑夹具。
[0012] 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种燃气涡轮一级导向器装配用支撑夹 具，包括第一支撑架、第二支撑架、使用时凹面相向且对称设置的一对半环形的支撑环，第 一支撑架、第二支撑架插接配合后形成整体呈条形的支撑组件，该支撑组件的两端分别与 一对支撑环的内侧中部插接配合，将所述支撑环连接成一个支撑夹具，装配在燃气涡轮一 级导向器的外环内部靠近内环端面处，所述支撑夹具的外径与所述外环内部靠近内环端面 处的内径相同，形成支撑，减小热处理及冷却过程中所述外环的收缩，避免因外环的收缩影 响所述叶片尾缘与所述内环之间的间隙大小。
[0013] 进一步，所述支撑环的内侧中部凸出设置连接部，所述连接部上设有凹槽，用于进 行插接，结构简单，易于装配。
[0014] 进一步，所述第一支撑架的一端设有凸出部，另一端设有插孔，所述第二支撑架的 一端同样设有凸出部，所述第二支撑架的另一端插接配合在所述第一支撑架的插孔内，所 述凸出部插接配合在所述支撑环连接部的凹槽内；使用时所述第一、第二支撑架通过插孔 插接相连，所述凸出部分别与两个支撑环的连接部上的凹槽插接配合，将所述支撑环连接 成一个整体。
[0015] 实用新型的技术效果：（1)本实用新型的燃气涡轮一级导向器装配方法，相对于 现有技术，在燃气涡轮一级导向器装配过程中，在对叶片与内环进行焊接前，在内环和叶片 尾缘之间的间隙处垫装与间隙形状匹配的垫片，焊接时对内环与叶片尾缘之间的间隙起支 撑作用，防止因焊接时内环与外环的变形，对间隙大小造成影响；（2)在外环与叶片焊接固 定完成后、进行时效热处理之前，在导向器的外环内靠近内环端面处安装支撑夹具，防止 因外环热处理时收缩压缩叶片组件，影响叶片尾缘与内环之间的间隙；（3)垫片的厚度为 0. 4_至0. 6_，为热处理后的收缩变形留有余量；（4)支撑夹具结构简单，装配方便，成本 低廉，易于实施，避免了由于热处理变形导致叶片尾缘间隙超差甚至由于变形量大导致与 内环粘连而报废的可能。
【附图说明】
[0016] 下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明：
[0017] 图1是本实用新型燃气涡轮一级导向器的装配示意图；
[0018] 图2是图1的局部示意图；
[0019] 图3是本实用新型图2中A的局部放大图；
[0020] 图4是本实用新型支撑夹具的结构示意图。
[0021] 图中：内环1，外环2,叶片3,叶片尾缘4,间隙5,支撑夹具6,支撑环61，连接部62， 凹槽63,第一支撑架64,第二支撑架65,凸出部66,插孔67。
【具体实施方式】
[0022] 实施例1 如图4所示，本实施例的支撑夹具6,包括两个半环形的支撑环61，支 撑环61的内侧中部凸出设置连接部62,连接部62上设有凹槽63 ;支撑夹具6还包括第一 支撑架64和第二支撑架65,第一支撑架64的一端设有凸出部66,另一端设有插孔67,第 二支撑架65的一端同样设有凸出部66,第二支撑架65的另一端插接配合在第一支撑架64 的插孔67内，组成整体呈条形的支撑组件。
[0023] 使用时第一支撑架64、第二支撑架65的凸出部66分别与两个支撑环61的连接部 62上的凹槽63插接配合，第一支撑架64、第二支撑架65通过插孔67插接相连，将两个支 撑环61连接成一个支撑夹具6,装配在燃气涡轮一级导向器的外环2内部靠近内环1端面 处，形成支撑，减小热处理及冷却过程中外环1的收缩，避免因外环2的收缩影响叶片尾缘 4与内环1之间的间隙大小。
[0024] 一种燃气涡轮一级导向器装配方法，包括如下步骤：
[0025] A.将20片叶片3和20片叶片尾缘4固定相连，组成叶片组件。
[0026] B.抛光内环1和外环2上的叶型孔，将叶片3的两端分别插入内环1和外环2上 相应叶型孔的叶盆内；此时叶片尾缘4与内环1之间留有间隙，测量此时20组叶片尾缘4 与内环1之间间隙尺寸。
[0027] C.在内环1与叶片尾缘4的间隙5内装入垫片，将叶片3与内环1进行焊接固定。
[0028] D.将叶片3与外环2进行焊接固定；完成后拆除叶片尾缘4与内环1之间的垫 片；测量此时20组叶片尾缘4与内环1之间间隙尺寸。
[0029] E.在外环2内靠近内环1端面处安装支撑夹具6。
[0030] F.在氮气保护气氛炉内进行时效热处理，热处理温度为710±10°C，保温时间14 小时，成后取出支撑夹具6,测量此时20组叶片尾缘4与内环1之间间隙尺寸。
[0031] 选用的垫片为lCrl8Ni9Ti垫片，强度高，易于延展加工，价格低廉，垫片的形状与 叶片尾缘4与内环1之间的间隙形状相匹配。考虑热处理的收缩变形，选用厚度为0. 6_ 的垫片，焊接时对内环1与叶片尾缘4之间的间隙5起支撑作用，可以有效避免外环2、内环 1在焊接时的收缩变形影响间隙5的大小。
[0032] 在步骤C中，在叶片3与内环1进行焊接固定之前，先将叶片3与内环1进行定位 焊接，再焊接试验件并检测，待试验件检测合格后再对叶片3与内环1进行焊接，确保焊接 效果。
[0033] 在步骤D中，在叶片3与外环2进行焊接固定之前，先将叶片3与外环2进行定位 焊接，同样再焊接试验件并检测，待试验件检测合格后再对叶片3与外环2进行焊接，确保 焊接效果。
[0034] 在装配过程中，在步骤B、步骤D、步骤F分别测量了焊接前、热处理前、热处理后20 处叶片尾缘4与内环1之间的间隙尺寸，测得的数据参见表1，热处理后叶片尾缘4与内环 1之间的间隙尺寸全部处在0. 33mm至0. 43mm之间，符合0. 3mm至0. 5mm的装配要求，装配 合格率100%，彻底解决了装配合格率低的问题。
[0035] 表1叶片尾缘与内环之间的间隙尺寸
[0037] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实 用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些 属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围 之中。
【主权项】
1. 一种燃气涡轮一级导向器装配用支撑夹具，其特征在于，包括：第一支撑架（64)、第 二支撑架（65)，使用时凹面相向且对称设置的一对半环形的支撑环（61)，所述第一支撑架 (64)、第二支撑架（65)插接配合后形成整体呈条形的支撑组件，该支撑组件的两端分别与 所述一对支撑环（61)的内侧中部插接配合，将所述支撑环（61)连接成支撑夹具。2. 根据权利要求1所述的支撑夹具，其特征在于，所述支撑环（61)的内侧中部凸出设 置连接部（62)，所述连接部（62)上设有凹槽（63)。3. 根据权利要求2所述的支撑夹具，其特征在于，所述第一支撑架（64)的一端设有 凸出部（66)，另一端设有插孔（67)，所述第二支撑架（65)的一端同样设有凸出部（66)，所 述第二支撑架（65)的另一端插接配合在所述第一支撑架（64)的插孔内（67)，所述凸出部 (66)插接配合在所述支撑环（61)连接部（62)的凹槽（63)内。4. 根据权利要求3所述的支撑夹具，其特征在于，所述的支撑夹具装配在燃气涡轮一 级导向器的外环内部靠近内环端面处；所述支撑夹具的外径与所述外环（2)内部靠近所述 内环（1)端面处的内径相同。
【专利摘要】本实用新型涉及一种燃气涡轮一级导向器装配用支撑夹具，包括第一支撑架、第二支撑架、使用时凹面相向且对称设置的一对半环形的支撑环，第一支撑架、第二支撑架插接配合后形成整体呈条形的支撑组件，该支撑组件的两端分别与一对支撑环的内侧中部插接配合，将所述支撑环连接成一个支撑夹具，装配在燃气涡轮一级导向器的外环内部靠近内环端面处，所述支撑夹具的外径与所述外环内部靠近内环端面处的内径相同，形成支撑，减小热处理及冷却过程中所述外环的收缩，避免因外环的收缩影响所述叶片尾缘与所述内环之间的间隙大小。
【IPC分类】B23P21/00, B23P13/00, B25B11/02
【公开号】CN204975975
【申请号】CN201520691845
【发明人】赖能红, 吴鸣耀
【申请人】常州兰翔机械有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月8日