CN106637068A - 一种航空发动机导向叶片榫头防渗装置 - Google Patents

一种航空发动机导向叶片榫头防渗装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种航空发动机导向叶片榫头防渗装置，该防渗装置包括用于防护导向叶片大端锁板榫头非渗铝部位的第一防护机构和用于防护导向叶片小端锁板榫头非渗铝部位的第二防护机构，导向叶片两端锁板榫头安装于两防护机构防护板防护槽内后，在锁板边缘与防护板面之间的缝隙填充防护胶，对锁板榫头装配面密封保护，防止铝渗剂渗入装配面。本发明航空发动机导向叶片榫头防渗装置，不仅可以实现对导向叶片榫头非渗铝部位的防护，而且结构简单、安装方便、劳动强度低，适于在本领域内推广使用。

Description

一种航空发动机导向叶片榫头防渗装置
技术领域
本发明涉及航空发动机导向叶片表面渗铝加工技术领域，具体涉及一种用于航空发动机导向叶片榫头安装边非渗铝部分防护的防渗装置。
背景技术
为了提高航空发动机在高温环境下工作部件的抗氧化性能和耐腐蚀性能，需要对某些发动机部件表面进行渗铝处理，使其表面形成一层具有抗氧化性和耐腐蚀性的铁-铝合金层；其中，较为广泛使用的是固体粉末渗铝工艺。固体粉末渗铝，是将待渗铝的工件和粉末状铝剂一起装入密封的渗铝箱中，经过加热、保温和扩散退火等工序实现工件表面渗铝。
目前，对于航空发动机零部件的渗铝处理均是采用整体固体粉末渗铝的方式，即将整个发动机零部件进行表面渗铝处理；即使需要对发动机局部零件某个部位进行渗铝，也是先采用整体固体粉末渗铝，然后在通过后续机加工的方式去除不需要渗铝部位的渗铝层，从而实现局部固体粉末渗铝。由于航空发动机高压I级导向器导向叶片本身型面比较复杂，其加工过程中必须以榫头为基准点来进行定位，然后对叶片型面进行多次加工；因此，如果仅对导向叶片局部进行固体粉末渗铝，采用上述先整体固体粉末渗铝再通过后续机加工去除非渗铝部位渗铝层的方式在此类零件上难以实施；而且由于渗铝过程中处理温度为850℃～1000℃，可能对导向器导向叶片其它部位(例如榫头)产生损伤。
到目前为止，在航空发动机导向器导向叶片渗铝过程中，对于导向叶片榫头，没有找到较好的防渗装置，既可以对导向叶片榫头起到防渗保护作用，又可以避免对导向叶片榫头的损伤。
发明内容
针对目前航空发动机导向叶片渗铝过程中缺少导向叶片榫头防渗铝措施的技术现状，本发明目的在于提供一种航空发动机导向叶片榫头防渗装置，实现对导向叶片非渗铝部位的保护。
为了达到上述目的，本发明提供了一种航空发动机导向叶片榫头防渗装置，该防渗装置包括包括用于防护导向叶片大端锁板榫头非渗铝部位的第一防护机构和用于防护导向叶片小端锁板榫头非渗铝部位的第二防护机构；所述第一防护机构防护板面上设计有与大端锁板榫头沟槽结构部分匹配的防护槽，与单侧燕尾结构部分匹配的防护坎，防护槽与防护坎之间的板面为与大端锁板榫头顶端适配的型面；所述第二防护机构防护板面上设计有与小端锁板“Π”型榫头第一脚板和第二脚板及其外侧装配边分别相配合的第一阶梯防护槽和第二阶梯防护槽，两防护槽之间的板面为小端锁板榫头顶端适配的型面，导向叶片两端锁板榫头安装于两防护机构防护板防护槽内后，在锁板边缘与防护板面之间的缝隙填充防护胶，对锁板榫头装配面密封保护，防止铝渗剂渗入装配面。
上述航空发动机导向叶片榫头防渗装置，将所述导向叶片两端锁板榫头装入第一防护机构和第二防护机构防护板防护槽内，并用防护胶填充锁板边缘与第一防护机构、第二防护机构防护板面之间的与导向叶片两侧榫头非渗铝部位之间缝隙，防止铝渗剂深入两端锁板榫头装配面，与其非渗铝部位相接触，从而实现导向叶片在进行固体渗铝处理时对导向叶片锁板榫头装配面非渗铝部位的保护。
上述航空发动机导向叶片榫头防渗装置，在锁板边缘与防护板面之间的缝隙为1mm～2mm，缝隙太小不利于防护胶的填充，缝隙太大会造成防护胶蔓延至导向叶片两端锁板需要渗铝的部位而影响导向叶片最终渗铝效果。
上述航空发动机导向叶片榫头防渗装置，填充锁板边缘与防护板面之间缝隙的防护胶为由三氧化二铝粉末与胶黏剂配制成的防护胶。所述三氧化二铝粉末性质稳定，不会在固体渗铝处理过程中对导向叶片榫头非渗铝部位产生影响；所述胶黏剂用于将锁板边缘与防护板面紧密结合；所述防护胶中的胶黏剂使用量为三氧化二铝粉末质量的10％～15％；所述胶黏剂为由硝基清漆和乙酸异戊酯混合而成，其中硝基清漆质量百分比为30％～40％，乙酸异戊酯质量百分比为60％～70％。
上述航空发动机导向叶片榫头防渗装置，第一防护机构和第二防护机构可以有多种实现方式，例如以下两种：(1)第一防护机构和第二防护机构均为整体防护板构成，防护板面上的防护槽和防护坎均不贯通防护板两端面：(2)第一防护机构和第二防护机构均由防护板和设置在防护板两端面的两挡板构成，防护板面上的防护槽和防护坎均贯通防护板两端面。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明航空发动机导向叶片榫头防渗装置，利用第一防护机构和第二防护机构将导向叶片两端锁板榫头装配面非渗铝部位进行遮蔽，并通过防护胶对导向叶片两端锁板边缘与第一防护机构、第二防护机构防护板面之间的缝隙进行填充密封，防止铝渗剂与导向叶片两端锁板榫头装配面非渗铝部位的接触，从而实现对导向叶片榫头的保护。
2、本发明航空发动机导向叶片榫头防渗装置，通过防护槽、防护坎对导向叶片大端锁板榫头沟槽、单侧燕尾以及小端锁板“Π”型榫头第一脚板和第二脚板及其外侧装配边进行防护，并通过第一防护机构、第二防护机构上设计的与大端锁板榫头顶端和小端锁板榫头顶端适配的型面来实现定位，不仅结构简单、而且安装方便，劳动强度低，适于在本领域内推广使用。
3、本发明航空发动机导向叶片榫头防渗装置，三氧化二铝性质稳定、易于去除，避免对导向叶片榫头产生额外的损伤。
4、本发明航空发动机导向叶片榫头防渗装置，采用价格低廉的三氧化二铝和胶粘剂作为填充锁板边缘与防护板面之间的缝隙的防护胶，极大降低了导向叶片榫头防护成本。
附图说明
图1为航空发动机导向叶片结构示意图。
图2为本发明航空发动机导向叶片榫头防渗装置与导向叶片组装后的结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为第一防护机构的防护板结构示意图。
图5为第二防护机构的防护板结构示意图。
其中，1、第一防护机构，1-1、第一防护机构防护板面，1-2、防护槽，1-3、防护坎，2、第二防护机构，2-1、第一阶梯防护槽，2-2、第二防护机构防护板面，2-3、第二阶梯防护槽，3、第一挡板，4、第二挡板，5、缝隙，6、导向叶片，6-1、叶身，6-2、第一脚板，6-2’、第二脚板，6-3、大端锁板榫头沟槽，6-4、小端锁板榫头顶端，6-5、大端锁板榫头顶端，6-6、单侧燕尾。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本实施例针对的航空发动机导向叶片6结构如图1所示，其结构包括叶身6-1以及位于叶身6-1两端的锁板榫头：大端锁板榫头和小端锁板“Π”型榫头，大端锁板榫头顶端6-5设计有装配用沟槽6-3，大端锁板顶端一侧为单侧燕尾6-6；小端锁板榫头顶端6-4设计有两个脚板(第一脚板6-2和第二脚板6-2’)；上述沟槽6-3、第一脚板6-2、第二脚板6-2’以及其外侧装配边为不需要固体渗铝处理的非渗铝部位。
为了实现对上述导向叶片大端锁板榫头非渗铝部位和小端锁板榫头非渗铝部位的保护，本实施例提供的航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其结构如图2、图3所示，该装置包括用于防护导向叶片6大端锁板榫头非渗铝部位的第一防护机构1和用于防护导向叶片小端锁板榫头非渗铝部位的第二防护机构2。
如图2至图4所示，第一防护机构1由防护板和设置在防护板两端面的两个第一挡板3焊接构成。第一防护机构防护板面1-1上设计有与大端锁板榫头沟槽6-3结构部分匹配的防护槽1-2，与单侧燕尾6-6结构部分匹配的防护坎1-3，防护槽1-2与防护坎1-3之间的板面为与大端锁板榫头顶端6-5适配的型面；防护槽12沿槽轴向的深度不小于进入防护槽1-2的沟槽6-3的长度。防护板面上的防护槽1-2和防护坎1-3均贯通防护板两端面。
如图2、图3、图5所示，第二防护机构2由防护板和设置在防护板两端面的两个第二挡板4焊接构成。第二防护机构防护板面2-2上设计有与小端锁板“Π”型榫头第一脚板6-2和第二脚板6-2’及其外侧装配边分别相配合的第一阶梯防护槽2-1和第二阶梯防护槽2-3，两防护槽之间的板面为小端锁板榫头顶端6-4适配的型面；第一阶梯防护槽2-1一侧设计有两个台阶，两台阶之间的台阶面与第一脚板6-2外侧装配边配合，下台阶的高度不小于进入第一阶梯防护槽2-1的第一脚板6-2的长度；第二阶梯防护槽2-3一侧设计有两个台阶，两台阶之间的台阶面与第二脚板6-2’外侧装配边配合，下台阶的高度不小于进入第二阶梯防护槽2-3的第二脚板6-2’的长度。防护板面上的第一阶梯防护槽2-1和第二阶梯防护槽2-3贯通防护板两端面。
导向叶片两端锁板榫头安装于两防护机构防护板防护槽内后，在锁板边缘与防护板面之间形成1mm～2mm的缝隙5(见图2、图3所示)。
在对航空发动机导向叶片需要渗铝处理的部位进行固体渗铝处理过程中，使用上述航空发动机导向叶片榫头防渗装置对上述导向叶片榫头非渗铝部位进行防渗保护的使用方法为：
(1)将导向叶片大端锁板榫头沟槽6-3装入第一防护机构1的防护槽1-2内，将小端锁板“Π”型榫头第一引脚6-2、第二引脚6-2’及其外侧装配边分别装入第二防护机构2的第一阶梯防护槽2-1和第二阶梯防护槽2-3内，起到防护作用；并使导向叶片小端锁板榫头顶端6-4和大端锁板榫头顶端6-5分别与第一防护机构防护板面1-1上防护槽1-2与防护坎1-3之间的型面和第二防护机构防护板面2-1上第一阶梯防护槽2-1和第二阶梯防护槽2-3之间的型面贴合，完成定位；
(2)在锁板边缘与防护板面之间的缝隙5填充防护胶，对锁板榫头装配面密封保护，防止铝渗剂渗入装配面；
(3)待填充到间隙5内的防护胶在常温下固化后，对装配第一防护机构1和第二防护机构2的导向叶片进行常规固体渗铝处理；
(4)固体渗铝处理结束后，轻轻敲打第一防护机构1和第二防护机构2，第一防护机构1和第二防护机构2便可取下；
(5)附着在导向叶片两端锁板榫头上的胶防护，可以通过常规喷砂处理去除。
上述防渗保护过程中，使用的防护胶为由三氧化二铝粉末与胶黏剂配制成的防护胶；防护胶中的胶黏剂使用量为三氧化二铝粉末质量的10％～15％；胶黏剂为由硝基清漆和乙酸异戊酯混合而成，其中硝基清漆质量百分比为30％～40％，乙酸异戊酯质量百分比为60％～70％；上述硝基清漆为购自天津灯塔涂料有限公司的Q01-1硝基清漆。
上述防渗保护过程中，步骤(5)的喷砂处理对导向叶片表面可能存在的磨损在0.01mm以下，不会对导向叶片榫头产生实质性的影响。

Claims (7)

1.一种航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其特征在于包括用于防护导向叶片(6)大端锁板榫头非渗铝部位的第一防护机构(1)和用于防护导向叶片小端锁板榫头非渗铝部位的第二防护机构(2)；所述第一防护机构防护板面(1-1)上设计有与大端锁板榫头沟槽(6-3)结构部分匹配的防护槽(1-2)，与单侧燕尾(6-6)结构部分匹配的防护坎(1-3)，防护槽(1-2)与防护坎(1-3)之间的板面为与大端锁板榫头顶端(6-5)适配的型面；所述第二防护机构防护板面(2-2)上设计有与小端锁板“Π”型榫头第一脚板(6-2)和第二脚板(6-2’)及其外侧装配边分别相配合的第一阶梯防护槽(2-1)和第二阶梯防护槽(2-3)，两防护槽之间的板面为小端锁板榫头顶端(6-4)适配的型面，导向叶片两端锁板榫头安装于两防护机构防护板防护槽内后，在锁板边缘与防护板面之间的缝隙(5)填充防护胶，对锁板榫头装配面密封保护，防止铝渗剂渗入装配面。
2.根据权利要求1所述的航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其特征在于，在锁板边缘与防护板面之间的缝隙(5)为1mm～2mm。
3.根据权利要求2所述的航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其特征在于，填充锁板边缘与防护板面之间缝隙(5)的防护胶为由三氧化二铝粉末与胶黏剂配制成的防护胶。
4.根据权利要求3所述的航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其特征在于防护胶中的胶黏剂使用量为三氧化二铝粉末质量的10％～15％。
5.根据权利要求4所述航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其特征在于，所述胶黏剂为由硝基清漆和乙酸异戊酯混合而成，其中硝基清漆质量含量为30％～40％，乙酸异戊酯质量含量为60％～70％。
6.根据权利要求1至5之一所述航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其特征在于，第一防护机构和第二防护机构均为整体防护板构成，防护板面上的防护槽和防护坎均不贯通防护板两端面。
7.根据权利要求1至5之一所述航空发动机导向叶片榫头防渗装置，其特征在于，第一防护机构和第二防护机构均由防护板和设置在防护板两端面的两挡板构成，防护板面上的防护槽和防护坎均贯通防护板两端面。
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