一种用于航空发动机叶片的修复装置的制作方法

本发明涉及熔覆设备，具体涉及一种用于航空发动机叶片的修复装置。

背景技术：

1、航空发动机的叶片在高速旋转时，是无法避免异物磨损等情况所带来的叶面裂纹或者点蚀等现象的，因此会定期将叶片取下并进行裂纹修复，而目前主流的修复方式是通过激光熔覆技术。

2、现有技术中公开了一种公告号为cn116219434a，专利名称为一种一种航空发动机涡轮导向叶片修复装置及修复方法的中国发明专利，具体公开了包括操作箱、惰性气体储存罐、定位夹具、机械臂、激光熔覆头、若干辅助板和散热组件；操作箱的上具有进气口和出气口；惰性气体储存罐与进气口连通；定位夹具安装在操作箱内；机械臂安装在操作箱内；激光熔覆头安装在机械臂上；每块辅助板上均设有与涡轮叶片上的导流孔相配合的定位轴，辅助板依次排列安装后形成辅助支架；散热组件用于辅助板的冷却。

3、上述方案通过辅助板和散热组件对激光熔覆时产生的热量进行交换，减少热应力集中的问题。

4、但上述方案中的修复装置在实际工况中会存在很多问题，尤其是体现在叶片上的裂痕并不大多是规则的，很多裂纹在叶片上是呈弧形并且是具有高度差的，在实际焊接中，只能通过叶片翻转的方式来逐步完成高低不同面的修复，但在翻转过程中，刚熔覆好的熔池可能还未彻底凝固，直接翻转会导致熔池所处的高度发生变化而导致在重力或离心力作用下产生偏转，导致熔池部分区域和叶片之间的小分子结合强度不理想。

5、因此，提出一种用于航空发动机叶片的修复装置及其修复方法来解决上述提出的问题。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种用于航空发动机叶片的修复装置，能够有效地解决现有技术中的激光熔覆对叶片的裂纹修复效果不理想的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、本发明提供一种用于航空发动机叶片的修复装置，包括工作台，所述工作台上设置有用于固定叶片并可带动叶片旋转的夹具，且工作台上还设置有机械臂和熔覆头，所述熔覆头的一端呈圆台状且其通过机械臂活动安装在工作台上，位于熔覆头的底端由内而外依次同轴设置有火焰喷射口、粉末喷射口和第一风口，所述火焰喷射口和粉末喷射口同步喷射并用于在叶片上的裂痕处形成熔池；其中，位于熔覆头的侧面还设置有第二风口，所述熔覆头还包括有用于产生气体的活塞，所述活塞的出气端口连接有一连通块，所述连通块可间歇性的和第一风口及第二风口相通，并朝任一风口内呼出或吸入气体。

6、进一步地，所述熔覆头内设置有一空腔，所述空腔的侧端壁上自上往下依次开设有第一连接口和第二连接口，所述第一连接口与第二风口相通，所述第二连接口与第一风口相通。

7、进一步地，所述空腔内设有一可沿熔覆头轴线方向往复移动的推块，所述推块的一端连接在连通块上；

8、其中，所述推块朝向第一风口的一端设置有第一弹簧，所述连通块远离第二连接口的一端与空腔端壁之间设置有第二弹簧。

9、进一步地，所述熔覆头上设置有一可沿其轴线方向往复移动的驱动架，所述推块连接在驱动架上；

10、其中，所述活塞包括有相互配合的活塞杆和活塞筒，所述活塞杆位于活塞筒的外侧套有一弹簧且活塞杆位于驱动架的移动路径上。

11、进一步地，所述驱动架与活塞杆远离活塞筒的一端平行布置。

12、进一步地，所述连通块的内部设置有气腔，且气腔通过气管与活塞筒的出气端相连。

13、进一步地，所述第一风口和第二风口的开设角度呈45度布置，所述空腔内垂直设有两根滑轨，所述推块套在滑轨上滑动，所述第一弹簧套在滑轨上并与推块的下端相接触。

14、进一步地，所述推块和连通块之间设置有铰接臂，所述铰接臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂铰接在推块的下端，所述第二臂的两端分别与连通块和第一臂相铰接。

15、进一步地，所述熔覆头内设置有互不干涉的第一流通通道和第二流通通道，所述第一流通通道用于第一风口和第二连接口连通，所述第二流通通道用于第一连接口与第二风口连通。

16、本案还进一步提供了一种基于上述中用于航空发动机叶片的修复装置使用的修复方法，包括如下步骤：

17、步骤1：将工作台置于一个密封环境，并往密封环境内充入惰性气体；

18、步骤2：驱使驱动架朝下移动让连通块与第一风口连通，随即驱动架抵触活塞杆，将活塞筒内的气体经由连通块从第一风口处喷出，将叶片上的裂缝内的杂质吹离；

19、步骤3：通过火焰喷射口和粉末喷射口同步喷射并用于在叶片上的裂痕处形成熔池，并随着熔覆进度调整叶片的角度；

20、步骤4：此时驱使驱动架朝上移动，活塞杆在弹力的作用下朝上移动，连通块产生的吸力在第一风口和/或第二风口形成负压，吸取熔覆时产生的烟雾以及减弱叶片翻转时熔池的流动趋势。

21、有益效果

22、本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

23、本发明通过在熔覆头的底部设置一个能够喷出气体的第一风口，在对叶片裂缝修复之前对裂缝进行一次清理，提高裂缝表面的清洁度，并且在进行修复时，由第二风口对刚形成的熔池形成一个负压，减小熔池在重力作用下产生的流通变形速度，避免影响整体修复效果；

24、通过阻力件的设置能够减小驱动架即将复位时的速度，从而能够让第一风口和第二风口都会产生一定的负压，利用第一风口来吸取熔覆头工作时产生的烟雾。

技术特征：

1.一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述熔覆头(2)内设置有一空腔(25)，所述空腔(25)的侧端壁上自上往下依次开设有第一连接口(251)和第二连接口(252)，所述第一连接口(251)与第二风口(24)相通，所述第二连接口(252)与第一风口(23)相通。

3.根据权利要求2所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述空腔(25)内设有一可沿熔覆头(2)轴线方向往复移动的推块(261)，所述推块(261)的一端连接在连通块(31)上；

4.根据权利要求3所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述熔覆头(2)上设置有一可沿其轴线方向往复移动的驱动架(26)，所述推块(261)连接在驱动架(26)上；

5.根据权利要求4所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述驱动架(26)与活塞杆(33)远离活塞筒(34)的一端平行布置。

6.根据权利要求5所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述连通块(31)的内部设置有气腔(311)，且气腔(311)通过气管与活塞筒(34)的出气端相连。

7.根据权利要求6所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述第一风口(23)和第二风口(24)的开设角度呈45度布置，所述空腔(25)内垂直设有两根滑轨，所述推块(261)套在滑轨上滑动，所述第一弹簧(262)套在滑轨上并与推块(261)的下端相接触。

8.根据权利要求7所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述推块(261)和连通块(31)之间设置有铰接臂(27)，所述铰接臂(27)包括第一臂(271)和第二臂(272)，所述第一臂(271)铰接在推块(261)的下端，所述第二臂(272)的两端分别与连通块(31)和第一臂(271)相铰接。

9.根据权利要求8所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，所述熔覆头(2)内设置有互不干涉的第一流通通道(28)和第二流通通道(29)，所述第一流通通道(28)用于第一风口(23)和第二连接口(252)连通，所述第二流通通道(29)用于第一连接口(251)与第二风口(24)连通。

10.一种用于航空发动机叶片的修复方法，应用于如权利要求9中所述的一种用于航空发动机叶片的修复装置，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及熔覆设备技术领域，具体涉及一种用于航空发动机叶片的修复装置及其修复方法，包括工作台和熔覆头，所述工作台上设置有用于固定叶片并可带动叶片旋转的夹具，且工作台上还设置有机械臂；所述熔覆头的一端呈圆台状且其通过机械臂活动安装在工作台上，位于熔覆头的底端由内而外依次同轴设置有火焰喷射口、粉末喷射口和第一风口。本发明通过在熔覆头的底部设置一个能够喷出气体的第一风口，在对叶片裂缝修复之前对裂缝进行一次清理，提高裂缝表面的清洁度，并且在进行修复时，由第二风口对刚形成的熔池形成一个负压，减小熔池在重力作用下产生的流通变形速度，避免影响整体修复效果。

技术研发人员：潘信予,赵振兴,薛园园,张万东,向英子,吴凡
受保护的技术使用者：太仓点石航空动力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31