一种测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的制作方法

1.本发明属于枞树形涡轮叶片空气流量所用工装结构技术领域，具体涉及一种测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具。


背景技术：

2.涡轮叶片具有复杂的内腔结构，且叶身遍布气膜孔，受到多种因素影响，通常采用水流量检测的方式来检验叶片内腔铸造情况和气膜孔打孔情况。但叶片装机后测试的介质为空气，水流量检测数值无法真实反应叶片装机后状态，所以空气流量检测技术成为了验证叶片质量的重要环节，本发明依据涡轮叶片空气流量测试要求，设计了可以满足空气流量测试的专用夹具。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具，采用该结构的空气流量夹具可在不漏气的情况下准确的获得涡轮叶片的内部冷却通道空气质量流量，以检验叶片内腔铸造情况和气膜孔打孔情况，为挑选装机叶片提供依据。
4.一种测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具，包括用于与空气流量试验器连接的压盖，压盖的中心孔内安装有转接段，转接段的中心孔内安装有密封块，转接段顶部安装有用于压紧涡轮叶片的盖板，在涡轮叶片的榫齿分腔端部安装有堵塞。
5.所述压盖为一端带有凸台的圆盘状结构，压盖的底座上表面边缘加工有使空气在进入压盖内不会漏气的坡面，压盖的中心加工有用于安装转接段的安装孔。
6.所述压盖凸台上表面加工有位于中心孔外侧的环状凹槽，凹槽内安装有用于密封压盖与转接段连接处的o型圈。
7.所述转接段为中心带有凹槽的柱形结构，柱形结构的顶部外圆面设置有边沿，边沿上沿周向等间距开设有连接孔，在所述凹槽的槽底加工有长形槽。
8.所述盖板的结构形状为圆形，盖板的边缘处沿周向等间距加工有腰型孔，盖板一端端面加工有用于与密封块配合凹槽，盖板另一端端面加工有与叶片缘板接触部位配合的型面。
9.所述密封块沿外型设置拔模斜度，以便装入转接段内，可完全密封住空气，密封块的中心加工有与涡轮叶片榫头型面配合的型面。
10.本发明的技术效果为：
11.该工装结构可应用于各类涡轮叶片空气流量测试用，圆盘底座适应各类空气流量测试器，耐油橡胶材质的密封块可有效的密封叶片榨齿各表面、盖板可随形压紧叶片缘板。
12.本发明设计了测量涡轮叶片空气流量的专用夹具，通过合理的工装结构和完整的密封系统，精准的测量出叶片的空气质量流量，相比水流量测量数据，更能满足叶片装机后的测试状态，满足设计部门选择叶片装机的要求。
附图说明
13.图1本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具三维图；
14.图2本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具剖面示意图；
15.图3本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的压盖俯视图；
16.图4本发明的图3的a-a向示意图；
17.图5本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的转接段俯视图；
18.图6本发明的图5的b-b向示意图；
19.图7本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的盖板示意图；
20.图8本发明的图7的c-c向示意图；
21.图9本发明的图7的d-d向示意图；
22.图10本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的密封块示意图；
23.图11本发明的图10的e-e向示意图；
24.图12本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的堵塞俯视图；
25.图13本发明测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的堵塞正视图；
26.图14本发明枞树形涡轮叶片的榫齿分腔示意图；
27.1-压盖，2-转接段，3-盖板，4-o型圈，5-垫片，6-带肩六角螺母，7-等长双头螺柱，8-密封块，9-堵塞，10-坡面，11-边沿，12-长形槽，13-腰型孔。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
29.如图1至图14所示，一种测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具，包括用于与空气流量试验器连接的压盖1，压盖1的材质选用1cr18ni9ti，所述压盖1为一端带有凸台的圆盘状结构，压盖1的底座上表面边缘加工有使空气在进入压盖1内不会漏气的坡面10，且坡面10为22
°
，压盖1的中心加工有用于安装转接段2的安装孔，压盖1凸台顶部等间距螺接有等长双头螺柱7，本实施例中选用的空气流量测试设备为瑞士空气流量试验器，该空气流量试验器流量测试接口配有内径为紧箍圆环，因此本实施例中压盖1的底座外径为紧箍圆环，因此本实施例中压盖1的底座外径为圆盘，压盖1的内径尺寸是依据涡轮叶片的榫齿大小、榫齿密封块8外径以及转接段2外径尺寸确定；空气流量专用夹具通过压盖1与空气流量测试器的紧箍圆环进行配合安装。压盖1的中心孔内安装有转接段2，本实施例中转接段2具体为：所述转接段2为中心带有凹槽的柱形结构，柱形结构通过直线切削加工，以便于装夹，柱形结构的顶部外圆面设置有边沿11，边沿11上沿周向等间距开设有四个螺纹孔，用于与盖板3进行连接，所述压盖1凸台上表面加工有位于中心孔外侧的环状凹槽，凹槽内安装有用于密封压盖1与转接段2连接处的o型圈4，在所述凹槽的槽底加工有长形槽12，转接段2的柱形结构部分装入压盖1的安装孔内，转接段2内开有长形槽12，便于空气的流通；转接段2的材质为45#。转接段2的中心孔内安装有密封块8，本实施例中密封块8具体为：所述密封块8沿外型设置5
°
拔模斜度，以便装入转接段2内，可完全密封住空气，密封块8是用来密封涡轮叶片榫齿，保证榫齿各个表面密封完整，在空气流量测试时不会漏气。本实施例中密封块8使用邵氏硬度为40-45的耐油橡胶作为材质，选用榫齿尺寸合格的涡轮叶片作为模具，对叶片榫头进行浇注冷却后，获得夹具的密封块8。该材质的密封块8具有一定的韧性，方便梅齿的装夹，在使用过程中不会变
形。转接段2顶部安装有用于压紧涡轮叶片的盖板3，且盖板3与密封块8之间设置垫片5，本实施例中盖板3具体为：所述盖板3的结构形状为圆形，盖板3的边缘处沿周向等间距加工有腰型孔13，以便在压紧时，螺栓在盖板上3有一定的活动量，盖板3一端端面加工有用于与密封块8配合凹槽，盖板3另一端端面加工有与叶片缘板接触部位配合的型面，由于叶片缘板为曲面结构，针对盖板3与叶片缘板接触部位，本发明采用型面数模加工的方式来完成制造，使用该方式后，曲面接触部位可完全贴合，防止在压紧的过程中出现漏气现象，盖板3的材质选用1cr18ni9ti。在涡轮叶片的榫齿分腔端部安装有堵塞9，由于涡轮叶片进行空气流量测试时，为了密封腔不进入空气，将堵塞9直接装入无需流量测试的腔体上，沿堵塞9的外型进行3
°
拔模斜度，以便在装入叶片分腔内，可完全密封住空气，材料邵氏硬度为40-45的耐油橡胶。
30.一种测量枞树形涡轮叶片空气流量专用夹具的使用方法，包括以下步骤：
31.将堵塞9安装到涡轮叶片无需流量测试的腔体上；将带有堵塞9的涡轮叶片安装到位于转接处的密封块8内，此时涡轮叶片的榫齿包裹在密封块8内，装入盖板3，使盖板3的型面与叶片缘板部位进行配合；最后将带肩六角螺母6旋拧到等长双头螺柱7上，使盖板3压紧涡轮叶片的缘板。