本實(shí)用新型涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修領(lǐng)域,特別是一種發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊內(nèi)型面修復(fù)裝置。
背景技術(shù):
航空發(fā)動(dòng)機(jī)徑向間隙穩(wěn)定封嚴(yán)裝置,是由多件環(huán)帶、用徑向銷(xiāo)釘固定的蜂窩狀嵌入塊、隔熱板等零件組成的環(huán)狀組件。
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行大狀態(tài)(最大、加力等狀態(tài))工作時(shí),高壓渦輪葉尖與渦輪機(jī)匣內(nèi)壁之間的燃?xì)庑孤?huì)降低高壓渦輪的工作效率。使用徑向間隙穩(wěn)定封嚴(yán)裝置的航空發(fā)動(dòng)機(jī),在進(jìn)行大狀態(tài)工作時(shí),其高壓渦輪盤(pán)和葉片在熱和離心力作用下徑向拉伸,進(jìn)而使徑向間隙減小,漏氣量減小,高壓渦輪工作效率提高。當(dāng)葉片伸長(zhǎng)與蜂窩狀嵌入塊偶然接觸時(shí),優(yōu)先使蜂窩狀嵌入塊產(chǎn)生磨損,避免葉片尖端損傷。
蜂窩狀嵌入塊在高溫、高速燃?xì)鉀_刷、高相對(duì)速度碰磨等極嚴(yán)苛環(huán)境中工作。其主要故障形式有內(nèi)型面磨損、熱變形、裂紋、掉塊等。內(nèi)型面磨損超差是蜂窩狀嵌入塊的主要報(bào)廢原因之一。該零件內(nèi)型面截面物理特性、幾何特征均相同,外形面為蜂窩狀孔槽結(jié)構(gòu),內(nèi)型面為周向多列等距篦齒突起,形狀較復(fù)雜,恢復(fù)極其困難。目前常用的整機(jī)排故方法是更換蜂窩狀嵌入塊,但是頻繁更換蜂窩狀嵌入塊新品會(huì)大幅提高采購(gòu)成本,同時(shí)會(huì)受采購(gòu)周期影響延遲生產(chǎn)進(jìn)度。目前生產(chǎn)中普遍采用的修復(fù)方法,是將內(nèi)型面磨損超差的蜂窩狀嵌入塊集齊成套后,拼接成整環(huán),將磨損超差的內(nèi)型面篦齒銑削去除,使用特種堆焊技術(shù)對(duì)內(nèi)型面進(jìn)行接長(zhǎng),再將堆焊區(qū)域銑平后,加工出內(nèi)型面篦齒,實(shí)現(xiàn)蜂窩狀嵌入塊的修復(fù)。采用拼接整環(huán)的方式,需要的夾持工裝尺寸較大,其工裝的定位方式和操作方式較復(fù)雜;在拼接整環(huán)的過(guò)程中需要集件成套,然而單片蜂窩狀嵌入塊的超差程度和銑削深度要求具有隨機(jī)性,采用集件成套方式修理會(huì)造成資源浪費(fèi);同時(shí)任務(wù)數(shù)量隨機(jī)性大,該方法靈活性低,存在拖慢生產(chǎn)進(jìn)度的可能性,同時(shí)提高了多臺(tái)零件混臺(tái)的幾率。
蜂窩狀嵌入塊是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件,其制造工藝復(fù)雜、成本高,服役環(huán)境惡劣屬易報(bào)廢。采用針對(duì)性裝置實(shí)現(xiàn)嵌入塊內(nèi)型面恢復(fù),是減少報(bào)廢的有效途徑,同時(shí)也是提高修理效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度有效措施。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊內(nèi)型面修復(fù)裝置,修復(fù)成本低,效率高,能夠減小蜂窩狀嵌入塊修理報(bào)廢率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,修復(fù)精度高。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊內(nèi)型面修復(fù)裝置,包括底座、仿形模板、夾持機(jī)構(gòu)和限位機(jī)構(gòu),所述底座由底板和兩塊立板組成,兩塊立板相互平行地設(shè)于底板上方,仿形模板安裝在兩塊立板之間,且仿形模板能夠沿立板的延伸往返方向擺動(dòng),所述夾持機(jī)構(gòu)固定在仿形模板的頂部,發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊裝夾于夾持機(jī)構(gòu)上,所述底座的兩側(cè)還分別設(shè)有能夠限制仿形模板擺動(dòng)幅度的限位機(jī)構(gòu)。
所述兩塊立板之間安裝有軸承組,所述仿形模板的下表面設(shè)有仿形弧面,軸承組的外圈表面與仿形弧面相切,所述仿形模板上開(kāi)設(shè)有通槽,通槽的下表面設(shè)有弧形齒條,所述兩塊立板之間還通過(guò)軸承安裝有齒輪軸,齒輪軸的齒輪部分與所述弧形齒條嚙合,所述齒輪軸的端部還連接有驅(qū)動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂。
所述弧形齒條的軸線與仿形弧面的軸線重合。
所述軸承組為滾珠軸承組。
所述夾持機(jī)構(gòu)包括基座、軸向擋板、周向擋板、周向壓板和軸向壓板,軸向擋板固定在基座的第一側(cè)壁上,軸向壓板安裝在基座的第二側(cè)壁上,軸向擋板與軸向壓板相向設(shè)置,共同限制發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊的軸向移動(dòng),周向擋板固定在基座的第三側(cè)壁上,周向壓板安裝在基座的第四側(cè)壁上,周向擋板與周向壓板相向設(shè)置,共同限制發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述基座的第四側(cè)壁上開(kāi)有與周向壓板垂直的盲孔,該盲孔內(nèi)裝有壓簧,所述周向壓板上配合裝有調(diào)節(jié)螺釘,調(diào)節(jié)螺釘?shù)那岸伺c基座通過(guò)螺紋配合連接,旋緊調(diào)節(jié)螺釘,周向壓板壓緊于壓簧上。
所述限位機(jī)構(gòu)包括限位擋板和限位螺釘,限位擋板的下端固定在底座的側(cè)壁上,上端安裝有限位螺釘。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、利用仿形原理,放大銑削軌跡,采用蜂窩狀嵌入塊的仿形模板,依據(jù)放大標(biāo)準(zhǔn)嵌入塊軌跡對(duì)嵌入塊內(nèi)型面進(jìn)行仿形銑削,制作成本低廉、操作簡(jiǎn)單。
2、通過(guò)仿形模板帶動(dòng)蜂窩狀嵌入塊做標(biāo)準(zhǔn)嵌入塊內(nèi)型面運(yùn)動(dòng),提高控制精度。
3、通過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)仿形模板左右擺動(dòng),降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工效率
4、使用本實(shí)用新型的裝置可以使蜂窩狀嵌入塊精密加工不再局限于拼接成環(huán),減少了由于銑削深度不同引起的資源浪費(fèi),采用蜂窩狀嵌入塊的仿形銑削夾具,提升了生產(chǎn)效率,提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,提高了應(yīng)對(duì)生產(chǎn)任務(wù)的靈活性;同時(shí),使蜂窩狀嵌入塊修復(fù)保障能力得到有效提升。
附圖說(shuō)明
圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2 為仿形模板和夾持機(jī)構(gòu)的裝配示意圖;
圖3 為夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4 為本實(shí)用新型的第一剖視圖;
圖5 為本實(shí)用新型的第二剖視圖;
圖中:1-底座,2-仿形模板,3-夾持機(jī)構(gòu),4-搖臂,5-限位擋板,6-限位螺釘,7-弧形齒條,8-齒輪軸,9-仿形弧面,10-軸承組,11-基座,12-軸向擋板,13-周向擋板,14-周向壓板,15-軸向壓板,17-壓簧,18-調(diào)節(jié)螺釘。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊任一點(diǎn)厚度均相同,內(nèi)與外型面為同心、半徑固定的標(biāo)準(zhǔn)圓弧段,零件不同截面物理形狀、幾何特征相同。
如圖1所示,一種發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊內(nèi)型面修復(fù)裝置,包括底座1、仿形模板2、夾持機(jī)構(gòu)3和限位機(jī)構(gòu),所述底座1由底板和兩塊立板組成,兩塊立板相互平行地設(shè)于底板上方,仿形模板2安裝在兩塊立板之間,且仿形模板2能夠沿立板的延伸往返方向擺動(dòng),所述夾持機(jī)構(gòu)3固定在仿形模板2的頂部,發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16裝夾于夾持機(jī)構(gòu)3上,所述底座1的兩側(cè)還分別設(shè)有能夠限制仿形模板2擺動(dòng)幅度的限位機(jī)構(gòu)。
如圖2和圖5所示,所述兩塊立板之間安裝有軸承組10,所述仿形模板2的下表面設(shè)有仿形弧面9,軸承組10的外圈表面與仿形弧面9相切,所述仿形模板2上開(kāi)設(shè)有通槽,通槽的下表面設(shè)有弧形齒條7,所述兩塊立板之間還通過(guò)軸承安裝有齒輪軸8,齒輪軸8的齒輪部分與所述弧形齒條7嚙合,所述齒輪軸8的端部還連接有驅(qū)動(dòng)齒輪軸8轉(zhuǎn)動(dòng)的搖臂4。
作為優(yōu)選的,所述弧形齒條7的軸線與仿形弧面9的軸線重合。
作為優(yōu)選的,所述軸承組10為滾珠軸承組。
如圖3所示,所述夾持機(jī)構(gòu)3包括基座11、軸向擋板12、周向擋板13、周向壓板14和軸向壓板15,軸向擋板12固定在基座11的第一側(cè)壁上,軸向壓板15安裝在基座11的第二側(cè)壁上,軸向擋板12與軸向壓板15相向設(shè)置,共同限制發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16的軸向移動(dòng),周向擋板13固定在基座11的第三側(cè)壁上,周向壓板14安裝在基座11的第四側(cè)壁上,周向擋板13與周向壓板14相向設(shè)置,共同限制發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖4所示,所述基座11的第四側(cè)壁上開(kāi)有與周向壓板14垂直的盲孔,該盲孔內(nèi)裝有壓簧17,所述周向壓板14上配合裝有調(diào)節(jié)螺釘18,調(diào)節(jié)螺釘18的前端與基座11通過(guò)螺紋配合連接,旋緊調(diào)節(jié)螺釘18,周向壓板14壓緊于壓簧17上。
如圖1或圖4所示,所述限位機(jī)構(gòu)包括限位擋板5和限位螺釘6,限位擋板5的下端固定在底座1的側(cè)壁上,上端安裝有限位螺釘6。
使用一種發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16內(nèi)型面修復(fù)裝置的修復(fù)方法,包括以下步驟:
S1、加工仿形模板2:根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16的工程圖紙的設(shè)計(jì)尺寸和精度要求,利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x對(duì)標(biāo)準(zhǔn)蜂窩狀嵌入塊作微米級(jí)測(cè)量,利用仿形原理,將標(biāo)準(zhǔn)打磨軌跡經(jīng)仿形放大,加工出發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16修磨軌跡的仿形模板2;
S2、裝配:將仿形模板2裝在底座1上,使得軸承組10貼合在仿形弧面9上,齒輪軸8與弧形齒條7嚙合,將發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16固定在夾持機(jī)構(gòu)3上,使得發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16的內(nèi)型面的軸線與仿形弧面9的軸線重合;
S3、修磨:將該修復(fù)裝置固定在銑床工作臺(tái)上,將銑刀進(jìn)行對(duì)刀操作后,轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂4,驅(qū)動(dòng)齒輪軸8轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)仿形模板2向底座1的一側(cè)擺動(dòng),銑刀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16的內(nèi)型面進(jìn)行修磨,當(dāng)仿形模板2的側(cè)壁碰到底座1一側(cè)的限位機(jī)構(gòu)時(shí),反向轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂4,仿形模板2向底座1的另一側(cè)擺動(dòng),直至碰到底座1另一側(cè)的限位機(jī)構(gòu),反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂4,直至修磨達(dá)到要求。
S4、拆卸:修磨完成后,控制銑床抬起銑刀,旋動(dòng)搖臂4使夾持機(jī)構(gòu)3回到底座1的中心位置,分別松開(kāi)周向壓板14,解除周向夾持,松開(kāi)軸向壓板15,解除軸向夾持,取下發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16。
銑刀進(jìn)行對(duì)刀操作時(shí),經(jīng)過(guò)量表測(cè)量定標(biāo),將銑刀對(duì)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩狀嵌入塊16內(nèi)型面的最低切線位置,根據(jù)加工所需的銑削量和精度,對(duì)銑床進(jìn)行預(yù)調(diào)。
以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。