CN107378019A - 压气机轮盘的榫槽加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压气机轮盘的榫槽加工装置，包括椎体、弹性衬套及带动椎体压紧弹性衬套的心轴，椎体的侧面为第一斜面，衬套包括椎体固定部及与椎体固定部连接的槽体固定部，椎体固定部上设有与第一斜面贴合的第二斜面，槽体固定部上设有与内花键槽体配合的槽体配合面。在本申请提供的压气机轮盘的榫槽加工装置中，椎体向靠近弹性衬套方向移动，使得弹性衬套涨紧与内花键槽体配合，使得榫槽加工装置与内花键紧密配合，即通过弹性衬套压紧内花键，有助于角向定位更加紧固，消除间隙，减小轮盘发生周向窜动的情况，有效地提高了榫槽的加工质量。

Description

压气机轮盘的榫槽加工装置

技术领域

本发明涉及槽体加工技术领域，特别涉及一种压气机轮盘的榫槽加工装置。

背景技术

压气机是利用高速旋转的叶片给空气做功以提高空气压力的部件，其中压气机包括静叶、动叶和轮盘，其中动叶安装于轮盘上，轮盘上设有用于安装动叶的榫槽，轮盘外侧的榫槽属于燕尾形结构，榫槽端面一侧是篦齿，轮盘内部为设有内花键的槽体结构，榫槽通过榫槽加工装置加工成型。

如图1和图2所示，传统的压气机的榫槽加工装置包括心轴03、楔块01及两个齿销04，齿销04的外侧面与其中一个内花键槽体限位固定，齿销04的齿根部的两个侧面与内花键的两侧侧面抵接，齿销04的侧面与楔块01的侧面抵接，通过楔块01向下运动，使得齿销04位于内花键槽体内。

然而，由于齿销04加工过程偏差的存在，齿销04与内花键并不能完全接触，由于压气机轮盘榫槽厚度较大，拉削力较大，导致加工过程中，轮盘易发生周向窜动，导致榫槽位置度尺寸超差，进而降低榫槽的加工质量。

因此，如何提高榫槽的加工质量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种压力机轮盘的榫槽加工装置，以提高榫槽的加工质量。

为实现上述目的，本发明提供一种压气机轮盘的榫槽加工装置，包括椎体、弹性衬套及带动所述椎体压紧所述弹性衬套的心轴，所述椎体的侧面为第一斜面，所述衬套包括椎体固定部及与所述椎体固定部连接的槽体固定部，所述椎体固定部上设有与所述第一斜面贴合的第二斜面，所述槽体固定部上设有与内花键槽体配合的槽体配合面。

优选地，所述槽体固定部为多个，多个所述槽体以所述心轴轴线为中心线周向均匀分布。

优选地，所述椎体固定部为环形结构，所述椎体固定部的底端和所述槽体固定部的底端连接，所述椎体固定部和所述槽体固定部之间设有型变间隙。

优选地，所述椎体固定部与所述心轴侧面通过第一销钉连接，所述椎体固定部上设有用于容纳所述第一销钉的限位孔，所述心轴为阶梯轴，所述弹性衬套底端通过第二销钉与所述心轴阶梯面的上表面连接。

优选地，所述弹性衬套为一体成型结构。

优选地，还包括限位销，所述限位销的一端与所述椎体固定部连接，另一端与所述心轴连接。

优选地，所述椎体为剖分式结构。

优选地，还包括侧面精拉刀，所述侧面精拉刀的拉削速度为8m/min-10m/min。

优选地，所述侧面精拉刀包括对榫槽进行一次拉削第一侧面精拉刀及与所述第一侧面精拉刀间隔布置，且用于对榫槽再次拉削的第二侧面精拉刀。

优选地，还包括螺纹连接在所述心轴上的螺纹紧固件，所述螺纹紧固件底端设有限位凸起，所述椎体侧面设有卡接在所述限位凸起上的限位卡槽。

在上述技术方案中，本发明提供的压气机轮盘的榫槽加工装置包括椎体、弹性衬套及带动椎体压紧弹性衬套的心轴，椎体的侧面为第一斜面，衬套包括椎体固定部及与椎体固定部连接的槽体固定部，椎体固定部上设有与第一斜面贴合的第二斜面，槽体固定部上设有与内花键槽体配合的槽体配合面。当需要加工压气机轮盘的榫槽时，槽体配合面插入内花键槽体内，椎体移动向靠近弹性衬套方向运动，第一斜面和第二斜面相对运动，使得弹性衬套的槽体配合面与内花键槽体贴合。

通过上述描述可知，在本申请提供的压气机轮盘的榫槽加工装置中，椎体向靠近弹性衬套方向移动，使得弹性衬套涨紧与内花键槽体配合，使得榫槽加工装置与内花键紧密配合，即通过弹性衬套压紧内花键，有助于角向定位更加紧固，消除间隙，减小轮盘发生周向窜动的情况，有效地提高了榫槽的加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为传统的榫槽加工装置的结构示意图；

图2为图1所示榫槽加工装置沿A-A方向的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的榫槽加工装置的结构示意图；

图4为图3所示榫槽加工装置沿B-B方向的结构示意图；

图5为图3所示榫槽加工装置的C部放大图；

图6为本发明实施例所提供的弹性衬套的结构示意图。

其中图1-6中：01-楔块、02-螺钉、03-心轴、04-齿销；

1-弹性衬套、11-槽体固定部、12-椎体固定部、13-限位孔、14-型变间隙、15-第二斜面、16-槽体配合面、17-第二销钉、18-第一销钉；

2-心轴、3-限位销、4-椎体、5-压板、6-螺纹紧固件、7-圆盘、8-定位销、9-螺母。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种压力机轮盘的榫槽加工装置，以提高榫槽的加工质量。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3至图6，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的压气机轮盘的榫槽加工装置包括椎体4、弹性衬套1及带动椎体4压紧弹性衬套1的心轴2，椎体4的侧面为第一斜面，衬套包括椎体固定部12及与椎体固定部12连接的槽体固定部11，椎体固定部12上设有与第一斜面贴合的第二斜面15，槽体固定部11上设有与内花键槽体配合的槽体配合面16。为了避免弹性衬套1沿心轴2轴线方向运动，优选，椎体固定部12与心轴2侧面通过第一销钉18连接，椎体固定部12上设有用于容纳第一销钉18的限位孔13。为了避免弹性衬套1沿心轴2周向运动，心轴2为阶梯轴，弹性衬套1底端通过第二销钉17与心轴2阶梯面的上表面连接。心轴2的底端与圆盘7固定连接，具体的，心轴2通过定位销8与圆盘7连接。

当需要加工压气机轮盘的榫槽时，先将压气机轮盘安装在设备分度台上，用螺栓固定，再装入轮盘，轮盘通过压板5压紧，心轴2顶端螺纹连接有螺母9，螺母9向下转动带动压板5压紧轮盘，弹性衬套1角向定位内花键槽体。具体的，槽体配合面16插入内花键槽体内，椎体4移动向靠近弹性衬套1方向运动，第一斜面和第二斜面15相对运动，使得弹性衬套1的槽体配合面16与内花键槽体贴合。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的压气机轮盘的榫槽加工装置中，椎体4向靠近弹性衬套1方向移动，使得弹性衬套1涨紧与内花键槽体配合，使得榫槽加工装置与内花键紧密配合，即通过弹性衬套1压紧内花键，有助于角向定位更加紧固，消除间隙，减小轮盘发生周向窜动的情况，有效地提高了榫槽的加工质量。优化榫槽加工装置定位方案，稳固零件装夹定位，且榫槽加工装置设计简洁、牢固、合理，刀具方案更加科学，当弹性衬套1损坏时，可以直接替换弹性衬套1后直接使用，降低压气机轮盘榫槽的加工成本。

优选的，槽体固定部11为多个，多个槽体以心轴2轴线方向为中心线周向均匀分布。优选的，弹性衬套1为多个，根据压气机轮盘的具有内花键特征特殊性，在设计角向定位时候采用内花键定角向。当压气机轮盘内花键为24齿，优选，弹性衬套1的槽体固定部11个数(外花键齿数)取值为6个，为轮盘内花键整数倍数，避免在角向定位时候与压气机轮盘内花键发生干涉。弹性衬套1的槽体固定部11采用零件相配件尺寸加工，保证了配合精度。

进一步，为了延长弹性衬套1的使用寿命，优选，弹性衬套1的材质为青铜。

进一步，椎体固定部12为环形结构，椎体固定部12的底端和槽体固定部11的底端连接，椎体固定部12和槽体固定部11之间设有型变间隙14。通过设置型变间隙14，使得椎体4运动带动弹性衬套1逐渐涨紧压紧压气机轮盘的内花键槽体，便于夹紧压气机轮盘。

更近一步，该榫槽加工装还包括支撑座，椎体固定部12底端和槽体固定部11底端通过连接部连接，连接部通过紧固件与支撑座连接。通过设置支撑座，便于安装弹性衬套1，同时避免弹性衬套1沿心轴2周向转动的情况，有效地提高了整体连接强度。

为了便于安装和加工弹性衬套1，优选，弹性衬套1为一体成型结构。

优选的，该榫槽加工装置还包括限位销3，限位销3的一端与椎体固定部12连接，另一端与心轴2连接。通过设置限位销3，避免椎体4沿心轴2周向转动的情况，有效地提高了整体连接强度。

为了便于拆装椎体4，优选，椎体4为剖分式结构。

进一步，该榫槽加工装置还包括螺纹连接在心轴2上的螺纹紧固件6，螺纹紧固件6底端设有限位凸起，椎体4侧面设有卡接在限位凸起上的限位卡槽。通过设置限位凸起，使得螺纹紧固件6带动椎体4下降，进而使得椎体4压紧弹性衬套1，降低了整体操作难度。

在上述各方案的基础上，优选，该榫槽加工装置还包括侧面精拉刀，侧面精拉刀的拉削速度为8m/min-10m/min。具体通过对压气机轮盘进行拉削速度测试，分别用不同拉削速度加工榫槽，其变形(喇叭口)规律如表一所示。综合考虑加工效率和轮盘质量，优选，侧面精拉刀的拉削速度为8m/min。

拉削速度	榫槽全长上滚棒尺寸之差
		6m/min	0.1mm
8m/min	0.1mm
		12m/min	0.2mm

表一

进一步，由于采用榫槽单行程的拉削，本类零件燕尾型榫槽变形较大，主要由于材料在加工过程中“让刀”，拉削后“回弹”导致在拉削过程中发生让刀，并在侧面精拉刀通过后，发生回弹，优选，侧面精拉刀包括对榫槽进行一次拉削第一侧面精拉刀及与第一侧面精拉刀间隔布置，且用于对榫槽再次拉削的第二侧面精拉刀。即在行程安排时，将侧面精拉刀后空开预设距离再装入一把侧面精拉刀，这样可以在轮盘回弹之后将多余的金属切除掉，控制榫槽实际形状，进一步消除了榫槽喇叭口变形，其中，第一侧面精拉刀与第二侧面精拉刀的预设距离可以为300mm-500mm。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种压气机轮盘的榫槽加工装置，其特征在于，包括椎体(4)、弹性衬套(1)及带动所述椎体(4)压紧所述弹性衬套(1)的心轴(2)，所述椎体(4)的侧面为第一斜面，所述衬套包括椎体固定部(12)及与所述椎体固定部(12)连接的槽体固定部(11)，所述椎体固定部(12)上设有与所述第一斜面贴合的第二斜面(15)，所述槽体固定部(11)上设有与内花键槽体配合的槽体配合面(16)。

2.根据权利要求1所述的榫槽加工装置，其特征在于，所述槽体固定部(11)为多个，多个所述槽体以所述心轴(2)轴线为中心线周向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的榫槽加工装置，其特征在于，所述椎体固定部(12)为环形结构，所述椎体固定部(12)的底端和所述槽体固定部(11)的底端连接，所述椎体固定部(12)和所述槽体固定部(11)之间设有型变间隙(14)。

4.根据权利要求3所述的榫槽加工装置，其特征在于，所述椎体固定部(12)与所述心轴(2)侧面通过第一销钉(18)连接，所述椎体固定部(12)上设有用于容纳所述第一销钉(18)的限位孔(13)，所述心轴(2)为阶梯轴，所述弹性衬套(1)底端通过第二销钉(17)与所述心轴(2)阶梯面的上表面连接。

5.根据权利要求3所述的榫槽加工装置，其特征在于，所述弹性衬套(1)为一体成型结构。

6.根据权利要求3所述的榫槽加工装置，其特征在于，还包括限位销(3)，所述限位销(3)的一端与所述椎体固定部(12)连接，另一端与所述心轴(2)连接。

7.根据权利要求1所述的榫槽加工装置，其特征在于，所述椎体(4)为剖分式结构。

8.根据权利要求1所述的榫槽加工装置，其特征在于，还包括侧面精拉刀，所述侧面精拉刀的拉削速度为8m/min-10m/min。

9.根据权利要求8所述的榫槽加工装置，其特征在于，所述侧面精拉刀包括对榫槽进行一次拉削第一侧面精拉刀及与所述第一侧面精拉刀间隔布置，且用于对榫槽再次拉削的第二侧面精拉刀。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的榫槽加工装置，其特征在于，还包括螺纹连接在所述心轴(2)上的螺纹紧固件(6)，所述螺纹紧固件(6)底端设有限位凸起，所述椎体(4)侧面设有卡接在所述限位凸起上的限位卡槽。