本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片磨削用裝置領(lǐng)域，特別是一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置。

背景技術(shù)：

1、高壓渦輪葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力能源裝置的關(guān)鍵部件，任何損傷都將對軍航、民航的飛行安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響，高速氣動(dòng)載荷、離心載荷、振動(dòng)載荷以及高溫燃?xì)馇治g等共同作用的惡劣工作環(huán)境下，該葉片服役后大量出現(xiàn)葉尖部位裂紋及磨損缺陷，降低發(fā)動(dòng)機(jī)推力，航空發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過程中葉片屬于核心部件而且容易損耗，需要維修或更換，幾乎每臺(tái)某型發(fā)動(dòng)機(jī)維修時(shí)都需要更換，更換時(shí)需要逐臺(tái)按機(jī)匣尺寸對高渦新葉片進(jìn)行磨削工作，而在磨削之前需要對高渦葉片在原臺(tái)盤上進(jìn)行裝配，屬于該型發(fā)動(dòng)機(jī)修理工序中的瓶頸，該葉片由精密鑄造而成，工藝復(fù)雜合格率低，產(chǎn)量受限。

2、高渦葉片在制造過程中，由于每臺(tái)高壓渦輪盤尺寸在飛行使用過后會(huì)產(chǎn)生變化，會(huì)導(dǎo)致葉片和機(jī)匣內(nèi)壁配合間隙產(chǎn)生差距，并且葉片在服役后，磨損、缺損狀態(tài)各異，在發(fā)動(dòng)機(jī)修理過程中重新配置新葉片，容易由于葉片榫頭和高渦盤槽形狀復(fù)雜且存在形狀公差，葉片外徑尺寸大小不確定，導(dǎo)致配合間隙不統(tǒng)一，跳動(dòng)過大，普通磨削方法無法模擬葉片在工作中甩出的狀態(tài)，磨削效果不佳，致使磨削過程中外徑尺寸不穩(wěn)定，出現(xiàn)外徑跳動(dòng)大、尺寸超差等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置，解決現(xiàn)有工裝制作過程中的誤差以及葉片差異造成的配合間隙不統(tǒng)一、磨削過程中葉片提奧多過大而導(dǎo)致葉片磨削后出現(xiàn)外徑跳動(dòng)大、尺寸超差等缺陷的問題。

2、為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置，包括從前到后依次設(shè)置在螺桿中部的前楔形頂塊、梯形頂塊、后楔形頂塊和壓緊螺帽，所述前楔形頂塊與螺桿的螺桿頭之間、后楔形頂塊和壓緊螺帽之間均設(shè)有壓力提供機(jī)構(gòu)，所述前楔形頂塊和后楔形頂塊同時(shí)向中間擠壓時(shí)梯形頂塊能被向上頂升。

4、在磨削葉尖外徑過程中，利用該榫頭撐緊裝置，對葉片榫頭保持足夠撐緊力使葉片頂出，模擬葉片在工作中的狀態(tài)，即模擬高壓渦輪葉片在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力的作用下，葉片向外甩出，達(dá)到外徑最大的狀態(tài)，避免因?yàn)槿~片榫頭和高渦盤間隙產(chǎn)生的誤差、磨削過程中的讓刀，獲得預(yù)期修理的外徑尺寸；

5、具體使用機(jī)理就是，將前楔形頂塊、梯形頂塊、后楔形頂塊和壓緊螺帽依次裝配在螺桿上，然后將裝配好的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置插入高壓渦輪盤的榫槽中，由壓力提供機(jī)構(gòu)持續(xù)對前楔形頂塊和后楔形頂塊施加壓力，梯形頂塊在前楔形頂塊和后楔形頂塊向上頂起，梯形頂塊的頂部與葉片的底部緊密貼合，這樣就能為葉片提供垂直于葉盤軸向的持續(xù)壓力，保證了葉片與榫槽之間的脹緊力，擴(kuò)大整體葉片的最大外徑，有效的消除了工裝制作過程中以及葉片差異帶來的間隙，也就有效的消除葉片了在高速磨削時(shí)的震動(dòng)間隙，增強(qiáng)了工藝的穩(wěn)定性，提高了高壓渦輪葉片的磨削質(zhì)量，提高了葉片磨削工藝中的合格率。

6、該榫頭撐緊裝置采用公制零件，適用和整體性好，裝配和調(diào)試難度低，效率高，簡單的結(jié)構(gòu)有利于降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，另外其還可匹配不同型號高渦葉片及高渦盤，具有一定通用性。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述壓力提供機(jī)構(gòu)為壓力彈簧。

8、這種壓力提供機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，在工作時(shí)，由彈簧提供持續(xù)的彈性壓力，可以有效消除葉片在高速磨削時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)間隙，提高磨削精度。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述前楔形頂塊的前端面和后楔形頂塊的后端面設(shè)有均彈簧槽，所述壓力彈簧的一端連接在彈簧槽內(nèi)。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述前楔形頂塊、后楔形頂塊和梯形頂塊均均與工裝榫槽形狀匹配。

11、可以限制榫頭撐緊裝置整體自由度，只能在榫槽方向滑動(dòng)。

12、用上述任意一項(xiàng)所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置對葉片榫頭進(jìn)行撐緊的方法包括如下步驟：a、在螺桿上依次安裝好前楔形頂塊、梯形頂塊、后楔形頂塊和壓緊螺帽共同構(gòu)成榫頭撐；b、然后將榫頭撐緊裝置推入高渦盤榫槽的下部，再將葉片推入高渦盤榫槽的上部；c、擰緊壓緊螺帽，此時(shí)兩端壓力提供機(jī)構(gòu)開始提供向內(nèi)的推力，推動(dòng)前楔形頂塊、后楔形頂塊向內(nèi)收縮，由于楔形面與梯形頂塊接觸后產(chǎn)生向上的力，梯形頂塊中部留有圓形槽溝，可以在一定范圍內(nèi)上下移動(dòng)，在壓力的推動(dòng)下，梯形頂塊向上移動(dòng)直到與葉片底部貼合，葉片受到傳遞來的向上壓力，與榫槽之間的上下間隙被壓縮，完成撐緊工作。

13、此裝配方法需要完成一整盤的葉片和榫頭撐緊裝置安裝，最后整體置于車床上進(jìn)行車加工，由于有壓力提供機(jī)構(gòu)持續(xù)提供壓力，使榫頭撐緊裝置中所有力傳遞方向的間隙保持緊密貼合，葉片能持續(xù)受到葉片方向向上的壓力，模擬葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)中工作時(shí)受到離心作用的狀態(tài)，并且能抵抗住車床加工時(shí)來自車刀的加工應(yīng)力，抵消加工時(shí)的震動(dòng)間隙，由于持續(xù)的緊密貼合，還能提高葉片在車加工中的散熱，提高車加工質(zhì)量。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少能達(dá)到以下有益效果中的一項(xiàng)：

15、1、在磨削葉尖外徑過程中，利用該榫頭撐緊裝置，對葉片榫頭保持足夠撐緊力使葉片頂出，模擬葉片在工作中的狀態(tài)，即模擬高壓渦輪葉片在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力的作用下，葉片向外甩出，達(dá)到外徑最大的狀態(tài)，避免因?yàn)槿~片榫頭和高渦盤間隙產(chǎn)生的誤差、磨削過程中的讓刀，獲得預(yù)期修理的外徑尺寸。

16、2、該榫頭撐緊裝置采用公制零件，適用和整體性好，裝配和調(diào)試難度低，效率高，簡單的結(jié)構(gòu)有利于降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，另外其還可匹配不同型號高渦葉片及高渦盤，具有一定通用性。

17、3、前楔形頂塊、后楔形頂塊和梯形頂塊均均與工裝榫槽形狀匹配，可以限制榫頭撐緊裝置整體自由度，只能在榫槽方向滑動(dòng)。

18、4、此裝配方法需要完成一整盤的葉片和榫頭撐緊裝置安裝，最后整體置于車床上進(jìn)行車加工，由于有壓力提供機(jī)構(gòu)持續(xù)提供壓力，使榫頭撐緊裝置中所有力傳遞方向的間隙保持緊密貼合，葉片能持續(xù)受到葉片方向向上的壓力，模擬葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)中工作時(shí)受到離心作用的狀態(tài)，并且能抵抗住車床加工時(shí)來自車刀的加工應(yīng)力，抵消加工時(shí)的震動(dòng)間隙，由于持續(xù)的緊密貼合，還能提高葉片在車加工中的散熱，提高車加工質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置，其特征在于：包括從前到后依次設(shè)置在螺桿（1）中部的前楔形頂塊（2）、梯形頂塊（3）、后楔形頂塊（4）和壓緊螺帽（5），所述前楔形頂塊（2）與螺桿（1）的螺桿頭之間、后楔形頂塊（4）和壓緊螺帽（5）之間均設(shè)有壓力提供機(jī)構(gòu)（6），所述前楔形頂塊（2）和后楔形頂塊（4）同時(shí)向中間擠壓時(shí)梯形頂塊（3）能被向上頂升。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置，其特征在于：所述壓力提供機(jī)構(gòu)（6）為壓力彈簧。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置，其特征在于：所述前楔形頂塊（2）的前端面和后楔形頂塊（4）的后端面設(shè)有均彈簧槽，所述壓力彈簧（6）的一端連接在彈簧槽內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置，其特征在于：所述前楔形頂塊（2）、后楔形頂塊（4）和梯形頂塊（3）均均與工裝榫槽形狀匹配。

5.用權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置對葉片榫頭進(jìn)行撐緊的方法包括如下步驟：a、在螺桿（1）上依次安裝好前楔形頂塊（2）、梯形頂塊（3）、后楔形頂塊（4）和壓緊螺帽（5）共同構(gòu)成榫頭撐；b、然后將榫頭撐緊裝置推入高渦盤榫槽的下部，再將葉片推入高渦盤榫槽的上部；c、擰緊壓緊螺帽（5），此時(shí)兩端壓力提供機(jī)構(gòu)（6）開始提供向內(nèi)的推力，推動(dòng)前楔形頂塊（2）、后楔形頂塊（4）向內(nèi)收縮，由于楔形面與梯形頂塊（3）接觸后產(chǎn)生向上的力，梯形頂塊（3）中部留有圓形槽溝，可以在一定范圍內(nèi)上下移動(dòng)，在壓力的推動(dòng)下，梯形頂塊（3）向上移動(dòng)直到與葉片底部貼合，葉片受到傳遞來的向上壓力，與榫槽之間的上下間隙被壓縮，完成撐緊工作。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片葉尖磨削榫頭撐緊裝置，包括從前到后依次設(shè)置在螺桿中部的前楔形頂塊、梯形頂塊、后楔形頂塊和壓緊螺帽，所述前楔形頂塊與螺桿的螺桿頭之間、后楔形頂塊和壓緊螺帽之間均設(shè)有壓力提供機(jī)構(gòu)，所述前楔形頂塊和后楔形頂塊同時(shí)向中間擠壓時(shí)梯形頂塊能被向上頂升。解決現(xiàn)有工裝制作過程中的誤差以及葉片差異造成的配合間隙不統(tǒng)一、磨削過程中葉片提奧多過大而導(dǎo)致葉片磨削后出現(xiàn)外徑跳動(dòng)大、尺寸超差等缺陷的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：何政霖,羅九龍,孫獎(jiǎng),羅奎林,楊代京,王立江,段俊菲,賀涵,任登毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國營川西機(jī)器廠
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30